Fisiologia Vegetal
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Item Photosynthetic acclimation of coffee in response to water availability and fruiting: a hydraulic and hormonal approach(Universidade Federal de Viçosa, 2018-09-25) Almeida, Wellington Luiz de; Matta, Fábio Murilo da; http://lattes.cnpq.br/1352377403804748The overall coordination between gas exchanges and plant hydraulics may be affected by the soil availability of water and source-to-sink relationships. Here we evaluated how coffee (Coffea arabica L. cv. Catimor) trees are able to acclimate their photosynthesis in response drought and fruiting. The plants, which were 6-yr- old at the beginning of trials, were grown in the field at full sunlight, and subjected to four treatment combinations: irrigated plants with fruits (I*F); irrigated plants with no fruits (I*NF); non-irrigated plants with fruits (NI*F) and non-irrigated plants with no fruits (NI*NF). A range of traits, encompassing from photosynthesis traits, water relations, growth and hormonal profile, were assessed. Over the course of the experiment, the non-irrigated plants displayed lower averaged values of predawn water potentials (-0.5 MPa) than their irrigated counterparts (-0.2 MPa). We showed that under mild water deficit conditions, irrigation per se did not impact growth rates but could reduce branch death significantly. These findings were unrelated to changes in leaf assimilate pools. We also demonstrated that fruiting provoked a feedforward effect on net photosynthesis rate that was fundamentally coupled to an enhanced stomatal conductance. Indeed both the mesophyll conductance and maximum rate of carboxylation by RuBisCO remained unchanged in response to the applied treatments. The increase in stomatal conductance was unrelated to varying abscisic acid levels or differential sensitivity to abscisic acid, although it was likely associated with a lower stomatal sensitivity to leaf-to-air vapor pressure difference. In parallel, the increases in transpiration rate were supported by coordinated alterations in plant hydraulics which should to a large extent explain the maintenance of plant water status regardless of fruiting-related variations in stomatal conductance and transpiration rate. In summary, we showed that stomatal conductance played a major role in the coordination between source capacity and sink demand regardless of irrigation, with concomitant changes in plant hydraulics. Therefore, these aspects should be considered in breeding programs to improve drought tolerance in coffee in face of the present and ongoing climate changes.Item Role of mitochondrial thioredoxin for redox regulation in the metabolism of Arabidopsis Thaliana(Universidade Federal de Viçosa, 2017-03-16) Pereira, Paula da Fonseca; Nesi, Adriano Nunes; http://lattes.cnpq.br/6419216674405263Redox-dependent changes substantially influence the functional activity of several proteins and participate in the regulation of the most vital cellular processes. Accordingly, thioredoxins (Trxs), small proteins containing a redox active disulfide group within its catalytic domain, have a fundamental role in the regulation of the redox environment of the cell. In plants, Trxs were early identified as mediators between light-driven electron transport and dark carbohydrate metabolism in chloroplasts. In other cell compartments than plastids, and in particular mitochondria, a growing body of information concerning Trx redox regulation has been obtained with the advent of proteomics and mass spectrometry-based techniques. Extraplastidial Trx system is comprised of two highly similar isoforms of NADPH-dependent Trx reductase, A and B, that are encoded by two distinct genes in Arabidopsis, whose gene products are denominated NTRA and NTRB and are both target to cytosol and mitochondria. The extraplastidial Trx system is also composed of several Trx h (in the cytoplasm) or Trx h and o in mitochondria which are, in turn, reduced by NTRA and NTRB. Previous studies showed that, in contrast to ntra and ntrb single knockout mutants, which show no visible phenotypic modifications under normal conditions, the double ntra ntrb mutant exhibit major modification differences. Previous studies have provided a significant contribution to our understanding of the TRX system in plants; however, the metabolic impact of this system has not been comprehensively evaluated. In order to gain more insight into the physiological and metabolic function of TRX system, the present study aimed to investigate the functional significance of Trx in cytosol and mitochondria by using an extensive steady state metabolic characterization of T-DNA insertional lines in Arabidopsis thaliana. That being said, here we focused on the investigation of the functional roles of TRXs in response to stress conditions and how Trxs and the regulated pathways interact to adjust to different cellular and metabolic requirements under normal growth conditions or following stress. In brief, the results presented here provided several novel findings and generated, at least preliminary, mechanistic interpretation of the impact of redox regulation on plant growth and carbon central metabolism. First, we characterized ntra ntrb double knockout mutant and two lines of the mitochondrial AtTRX-o1 subjected to multiple drought episodes. Our results indicate that Trx mutant plants are able to better cope with drought stress, which is probably linked with a lower energetic expenditure that would allow a faster recover in Trx mutants. In addition, we demonstrated the existence of a drought memory in plants by examining differential acclimative mechanisms associated with drought tolerance in Trx mutants of the mitochondrial Trx pathway in Arabidopsis. Moreover, it seems likely that this differential acclimation involves the participation a set of metabolic changes as well as redox poise alteration following recovery. The main results indicate that prior drought exposure is able to affect the subsequent response, indicating the occurrence of stress memory in drought stressed Arabidopsis plants. In addition, by evaluating physiological and metabolic responses of ntra ntrb and trxo1 mutants following high CO 2 enrichment and by the characterization of mitochondrial trxh2 knockout mutants, we demonstrate several evidences suggesting the importance of redox regulation by mitochondrial Trxs on stomatal function. Collectively, our data suggest a significant modulation of stomatal function by organic acids at high CO 2 in Trx mutants and, at the same time, they demonstrate that elevated CO 2 partly restored the metabolic response, including the intermediates of the TCA cycle, in Trx mutants. Overall, the results obtained are discussed both in terms of the importance of Trx for redox regulation in plant cell metabolism and with regard to the contribution that it plays in terms of total cellular homeostasis. The results discussed here not only provide important insight into the role of mitochondrial Trx system on the TCA cycle but also present a roadmap by which the role of Trx in the regulation of other key metabolic reactions of the mitochondria.Item Identificação de fatores genéticos envolvidos no controle da respiração e potencialização da fotossíntese em folhas de tomate(Universidade Federal de Viçosa, 2012-07-10) Silva, Franklin Magnum de Oliveira; Nesi, Adriano Nunes; http://lattes.cnpq.br/4636590232692168Para identificar regiões genômicas envolvidas na regulação de importantes parâmetros fisiológicos como fotossíntese, respiração e processos relacionados. Sessenta e seis linhagens introgredidas de S. pennellii em fundo genético de S. lycopersicum, foram cultivadas em condições semicontroladas até o estádio vegetativo. Nesse estudo, examinaram-se os parâmetros de trocas gasosas e florescência da clorofila a, acúmulo de biomassa e o conteúdo de alguns metabólitos relacionados com o metabolismo do carbono e do nitrogênio. 23 ILs apresentaram taxas fotossintéticas superiores ao parental M82. Essa maior assimilação líquida de CO 2 foi fortemente correlacionada com condutância estomática. Em adição, uma correlação positiva entre a fotossíntese e os parâmetros de fluorescência sugere que maior taxa fotossintética pode estar associada a alterações nos parâmetros de fluorescência. Quanto ao metabolismo do carbono, verificou-se uma alta correlação negativa entre a produção de biomassa e o acúmulo de amido indicando que amido também pode atuar como um importante metabólito integrador na regulação do crescimento vegetativo. Em relação ao metabolismo do nitrogênio, constatou-se que a maior eficiência na incorporação do N inorgânico esteve fortemente relacionada ao acúmulo de amido. Por meio de análises multivariadas, foi possível identificar 21 ILs que diferiram da espécie parental S. lycopersicum. Dentre estas, a IL 7-5 diferiu de modo mais relevantes das demais ILs e do M82. Em virtude de estudos anteriores relatarem um alto rendimento de frutos por parte desta IL, esta região cromossômica torna-se promissora na identificação de fatores genéticos envolvidos no controle da respiração e potencialização da fotossíntese em folhas de tomate.Item Morfogênese in vitro e transformação genética de maracujazeiros (Passiflora edulis f. flavicarpa Degener e P. cincinnata Masters)(Universidade Federal de Viçosa, 2005-05-13) Reis, Luciano Bueno dos; Otoni, Wagner Campos; http://lattes.cnpq.br/7561985022939307O presente trabalho teve por objetivo o estudo de diversos fatores que influenciam a morfogênese in vitro e o estabelecimento e implementação de protocolo de transformação genética mediada por Agrobacterium para duas espécies de maracujazeiro (Passiflora edulis f. flavicarpa e P. cincinnata). O método de retirada total do tegumento da semente foi efetivo para a germinação de P. cincinnata, sendo a maior produção de plântulas normais obtida em meio MS na sua força total. Melhor resultado de regeneração em P. cincinnata foi obtido em meio MS suplementado com 0,5 mg l -1 de BAP e 10% (v/v) de água de coco, sendo indicado a redução da concentração de BAP pela metade aos 15 dias, no primeiro subcultivo. O uso de ágar Vetec para essa espécie é aconselhável, tendo em vista seu menor custo e maior rendimento obtido de ramos por explante. Apesar do bom alongamento dos ramos regenerados, o enraízamento e a manutenção desses ramos quando individualizados não foi satisfatória. Embriogênese somática foi observada no tratamento cujo meio de cultura foi suplementado apenas com água de coco. Os calos obtidos nesse tratamento foram bastante proliferativos e os embriões formados, em geral, normais. A germinação desses embriões gerou plântulas aclimatadas. morfologicamente Explantes normais, hipocotiledonares as quais puderam ser das duas espécies de maracujazeiro estudadas se mostraram bastante resistentes à Higromicina. Em teste realizado com P. cincinnata, a Higromicina foi menos ativa em meio gelificado com ágar Vetec, em comparação com aquele gelificado com Phytagel. Solução de Agrobacterium com densidade ótica (λ= 600 nm) ajustada para 0,25 se mostrou mais eficiente que aquela ajustada para 0,50. Foram obtidas raízes transformadas por A. rhizogenes de ambas as espécies. Em raízes transformadas de P. cincinnata mantidas em meio seletivo, sem reguladores de crescimento, foi observada a formação de gemas e embriogênese somática. Plantas de P. edulis f. flavicarpa, transformadas com A. tumefaciens SHOOTER, regeneradas em meio sem reguladores de crescimento, não apresentaram reação histoquímica positiva para gus, embora a reação e PCR com primers específicos tenha indicado a presença desse gene no DNA genômico das plantas regeneradas. A combinação de reguladores proposta por DREW (1991) foi eficiente na indução de novo de gemas adventícias em explantes cotiledonares e hipocotiledonares, sendo o acréscimo de 10 μM de STS importante para o incremento do número de ramos, principalmente em explantes hipocotiledonares, que se mostraram mais sensíveis ao etileno. O tratamento com enzimas pecto-celulolíticas foi bastante eficiente na indução de regeneração ao longo do explante, sendo essa uma característica que poderá ser bastante útil em protocolos de transformação genética mediada por Agrobacterium.Item Efeito do etileno e do 1-metilciclopropeno na fisiologia pós-colheita de diferentes cultivares brasileiras de batata(Universidade Federal de Viçosa, 2005-05-27) Garcia, Leonardo da Silva; Loureiro, Marcelo Ehlers; http://lattes.cnpq.br/2047922993384224Tubérculos de batata permanecem em estado variável de dormência após a colheita, sendo de grande importância econômica o controle da duração do período de dormência, que varia entre genótipos. Os objetivos deste trabalho foram avaliar a ação do etileno e do 1-Metilciclopropeno (1-MCP) sobre a brotação e o efeito na fisiologia pós-colheita de tubérculos de quatro cultivares brasileiras de batata, que possuem diferentes períodos de dormência. Foram utilizadas as cultivares: Atlantic, Pérola Ágata e Vivaldi. Os tubérculos foram submetidos aos tratamentos com etileno (4 μL L -1 ) e com ar atmosférico. As cultivares Ágata e Vivaldi foram submetidos ao tratamento com 1-MCP (500 nmol L -1 ), além dos tratamentos anteriores. O etileno promoveu a brotação, por 20 dias, na cultivar Atlantic e em cinco dias, na cultivar Pérola, enquanto nenhum efeito pôde ser observado nas cultivares Ágata e Vivaldi. Foi observada uma associação negativa entre a taxa de biossíntese de etileno e o tempo de brotação dos tubérculos das diferentes cultivares. A aplicação de etileno promoveu aumentos nos teores de sacarose, glicose e frutose, os quais, geralmente, foram maiores nas cultivares com brotação mais precoce (Pérola e Ágata). O etileno também promoveu um aumento na atividade das invertases ácida e alcalina e da sintase da sacarose- fosfato, com uma concomitante redução no teor de amido e aumento na atividade da fosforilase do amido. O 1-MCP foi eficiente em reduzir a taxa de síntese de etileno e esteve associado a um aumento no diâmetro e comprimento das brotações.Item Análise da atividade do promotor de BiP (Binding Protein) de soja em plantas transgênicas de tabaco(Universidade Federal de Viçosa, 2005-02-23) Rodrigues, Leonardo Augusto Zebral; Fontes, Elizabeth Pacheco Batista; http://lattes.cnpq.br/3353898697685637A proteína BiP ("binding protein") de plantas tem sido descrita como um importante mediador de translocação, dobramento e montagem de proteínas recém-sintetizadas no lúmem do retículo endoplasmático, exibindo uma forte indução em resposta a uma variedade de estresses bióticos e abióticos. Apesar de sua relevância funcional, muito pouco se sabe com relação aos mecanismos de regulação da expressão dos genes BiP de plantas e da estrutura de seus promotores. Nesta investigação, dois promotores de BiP de soja, designados gsBiP6 e gsBiP9, bem como diferentes extensões de suas extremidades 5' foram fusionados ao gene repórter beta-glucuronidase (GUS) e introduzidas em Nicotiana tabacum via transformação mediada por Agrobacterium tumefaciens. Os promotores de gsBiP6 e gsBiP9 possuem cis-elementos gerais, característicos de promotores de genes de plantas, como as seqüências de transcrição CAAT e TATA, e cis-elementos que respondem a estresses do retículo endoplasmático (ERSE), além de seqüências relacionadas com o G-box. Ensaios de atividade de GUS em discos foliares transformados com os genes quiméricos BiP6-GUS e BiP9-GUS demonstraram que o promotor de gsBiP6 é induzido por uma variedade de estresses, enquanto gsBiP9 é induzido apenas por tunicamicina, um potente ativador da via de resposta a proteínas mal-dobradas (UPR). Além disso, análises histoquímicas de plantas transformadas com as construções -358pbip6-gus (BiP6) e -2200pbip9-gus (BiP9) revelaram que os promotores de BiP produziram um padrão intenso e uniforme de expressão de GUS em folhas, caules, raízes e meristemas apicais. Este padrão de distribuição espacial da atividade de GUS está correlacionado com uma expressão desses genes em tecidos que apresentam alta atividade celular secretória e alta proporção de células em um processo ativo de divisão celular. Análises de deleções do promotor de gsBiP9 em plantas transformadas identificaram dois domínios regulatórios cis-atuantes, denominados CRD-1 (-1090 a -670) e CRD-2 (-670 a +1), que são importantes para regulação espacial dos promotores de BiP em condições normais de desenvolvimento. A região de CRD-1 é caracterizada pela predominância quase absoluta de adenina e timina exibindo uma alta atividade do gene repórter GUS. Este domínio funcional possui uma atividade similar à de “enhancer”, já que é capaz de restaurar altos níveis de expressão quando fusionado diretamente à extremidade 5’ do promotor de BiP9. De fato, a atividade do gene repórter -glucuronidase (GUS) nas plantas contendo esse domínio regulatório cis-atuante foi praticamente idêntica àquela exibida pelo promotor inteiro. Além disso, a análise histoquímica e fluorimétrica de plantas contendo tais seqüências mostraram um aumento significativo na atividade do gene repórter GUS. A região de CDR-2 é caracterizada por conter elementos regulatórios positivos, que coordenam a expressão tecido-específica do promotor de gsBiP9, sendo capaz de restaurar em parte, os níveis de expressão basal do gene repórter GUS, uma vez que se detectou atividade do promotor em raízes e caule, entretanto, os níveis de expressão em folhas, principalmente na região dos feixes vasculares, não foram suficientemente altos e nem tão pouco de forma generalizada como visto nas construções contendo o promotor completo de BiP, sendo necessário seqüências adicionais delimitadas até a posição -1090 para uma alta atividade. Estes resultados sugerem que o controle da expressão dos genes BiP de plantas envolve múltiplos e complexos mecanismos e depende de uma complexa integração de múltiplos cis-elementos regulatórios no promotor.Item Avaliação do efeito da condição acídica e da tiouréia na quebra da dormência de sementes de Stylosanthes humilis H.B.K(Universidade Federal de Viçosa, 2005-02-17) Cabrini, Elaine Cristina; Barros, Raimundo Santos; http://lattes.cnpq.br/0079433403548655A quebra da dormência fisiológica de sementes escarificadas de estilosante (Stylosanthes humilis H.B.K.), leguminosa forrageira tropical, de ciclo anual, foi promovida por soluções de pH muito baixo (2,0 e 2,5) e de tiouréia. O tempo mínino de exposição das sementes dormentes escarificadas à água, pH 2,0, requerido para promoção de germinação acima de 80%, foi 6 h; em solução de tiouréia, à concentração 100 mol m -3 , mostrou-se inferior a 12 h. O início do processo germinativo antecedeu o início da produção de etileno na maioria dos tratamentos empregados. A germinação estimulada pela condição acídica não foi inibida pelos inibidores da biossíntese e da ação de etileno, apenas observando-se uma leve redução por ação de aminoetoxivinilglicina (AVG), em solução-tampão McIlvaine, pH 2,5. Em atmosfera livre de etileno, observou-se apreciável número de sementes germinadas, ainda que tratadas com AVG mais Co 2+ ; os níveis de etileno mostraram-se baixos após a liberação do regulador previamente fixado na solução de perclorato de mercúrio. Aparentemente, os baixos pH(s) per se promoveram a quebra de dormência das sementes. Os inibidores da biossíntese e da ação de etileno também não exerceram qualquer efeito, quando aplicados em conjunto com soluções de tiouréia, exceto por um leve efeito do ácido abscísico. Embora sementes dormentes tratadas com tiouréia produzissem etileno em nível elevado, mesmo que associada aos inibidores da biossíntese e da ação de etileno, e sob atmosfera livre de etileno, aparentemente, o etileno não se mostrou necessário nos momentos iniciais do processo germinativo, desde que uma germinação alta já havia ocorrido antes da emanação do fitorregulador gasoso.Item Aclimatação da maquinaria fotossintética do cafeeiro à alteração da força-dreno e à seca, em função da restrição do volume radicular(Universidade Federal de Viçosa, 2005-09-02) Ronchi, Cláudio Pagotto; Matta, Fábio Murilo da; http://lattes.cnpq.br/9736715018118319Neste trabalho, foram feitos dois experimentos, conduzidos separadamente e analisados como tal, para investigar (i) os efeitos da restrição do volume radicular no crescimento e aclimatação fotossintética em Coffea arabica e (ii) os efeitos de taxas de imposição e severidade do déficit hídrico sobre a fotossíntese e metabolismo de carboidratos em C. canephora. No primeiro, plantas de C. arabica cv Catuaí Vermelho IAC 44, cultivadas em vasos de diferentes volumes (3 L - pequeno, 10 L - médio e 24 L - grande), foram avaliadas em duas épocas, aos 115 e 165 dias após o transplantio (DAT), de modo a obterem- se diferentes graus de restrição radicular. Os efeitos da alteração na relação fonte:dreno foram estudados, procurando-se investigar os possíveis mecanismos, estomáticos e não-estomáticos, de aclimatação fotossintética. O aumento da restrição radicular causou forte redução no crescimento da planta, associada ao aumento na razão raiz:parte aérea. Os tratamentos não afetaram o potencial hídrico foliar, tampouco os teores foliares de nutrientes, com exceção da concentração de N, que se reduziu fortemente com o incremento da restrição radicular, apesar da disponibilidade adequada no substrato. As taxas fotossintéticas foram severamente reduzidas pelo cultivo das plantas nos vasos de pequeno volume, devido, principalmente, a limitações não-estomáticas, e.g., redução na atividade da Rubisco. Aos 165 DAT, os teores de hexoses, sacarose e aminoácidos diminuíram, enquanto os de amido e hexoses-P aumentaram, com a redução do tamanho do vaso. As taxas fotossintéticas correlacionaram-se significativa e negativamente com a razão hexose:aminoácidos, mas não com os níveis de hexoses per se. As atividades de invertase ácida, sintase da sacarose (SuSy), sintase da sacarose-fosfato (SPS), bisfosfatase da frutose-1,6-bisfosfato (FBPase), pirofosforilase da ADP-glicose (AGPase), fosforilase do amido (SPase), desidrogenase do gliceraldeído-3-P (G3PDH), fosfofrutocinase dependente de PPi (PPi-PFK) e desidrogenase do NADP:gliceraldeído-3-P (NADP-GAPDH), e as razões 3-PGA:Pi e glicose-6-P:frutose-6-P decresceram, particularmente nas plantas sob restrição radicular severa. A aclimatação da maquinaria fotossintética não esteve relacionada a limitações diretas pela redução da síntese de produtos finais da fotossíntese, mas sim a reduções na atividade da Rubisco. Aparentemente, a aclimatação fotossintética foi reflexo do status deficiente de nitrogênio, em função do aumento da restrição radicular. No segundo experimento, plantas de C. canephora (clone 109A) também foram cultivadas em vasos de volumes contrastantes (6 L - pequeno e 24 L - grande), durante 11 meses. Em seguida, foram submetidas ao déficit hídrico, via suspensão da irrigação, aplicando-se, neste caso, duas taxas de imposição (rápida, nos vasos pequenos, e lenta, nos vasos grandes), e dois níveis de déficit hídrico: potencial hídrico na antemanhã (Ψ am ) equivalente a -2,0 MPa (déficit moderado) e - 4,0 MPa (déficit severo). Foram estudadas as respostas da maquinaria fotossintética e do metabolismo de carboidratos à seca, em função tanto da taxa de imposição como da severidade do déficit hídrico. Após suspender-se a irrigação, os níveis de déficit moderado e severo foram atingidos aos quatro e seis dias nas plantas dos vasos de 6 L, e aos 12 e 17 dias naquelas dos vasos de 24 L, respectivamente. Os tratamentos aplicados não afetaram as concentrações de clorofilas e carotenóides. Pequenas alterações nos parâmetros de fluorescência foram observadas, mas apenas nas plantas sob déficit severo, imposto lentamente. Sob déficit severo, os níveis de prolina aumentaram 31 e 212% nas plantas dos vasos pequenos e grandes, respectivamente, em relação aos das plantas-controle. A seca (Ψ am = -4,0 MPa) aumentou o extravazamento de eletrólitos em 183%, independentemente do tamanho do vaso. A taxa fotossintética reduziu-se em 44 e 96%, a Ψ w de -2,0 e -4,0 MPa, respectivamente, em relação às plantas-controle, sem, contudo, observarem-se alterações expressivas nesses parâmetros, em função das diferentes taxas de imposição do déficit hídrico. O déficit hídrico reduziu a condutância estomática e a transpiração, mas apenas quando foi severo. De modo geral, o metabolismo de carboidratos, em resposta à seca, foi afetado pela taxa de imposição do déficit hídrico. Não obstante, as atividades de enzimas- chave do metabolismo do carbono (AGPase, invertase ácida, SuSy, SPS, FBPase, G3PDH, SPase, PPi-PFK) foram pouco ou nada afetadas pelas taxas de imposição e severidade do déficit.Item Caracterização do gene de SBP2 (Sucrose Binding Protein) de soja em plantas transgênicas de tabaco: análise funcional da proteína e atividade do promotor SBP2(Universidade Federal de Viçosa, 2005-05-24) Waclawovsky, Alessandro Jaquiel; Fontes, Elizabeth Pacheco Batista; http://lattes.cnpq.br/7917466639435802Em plantas, a energia luminosa é transformada em energia química na forma de carboidratos, os quais são alocados entre os diferentes tecidos vegetais através do floema. Durante este processo, a sacarose, principal carboidrato transportado em plantas superiores, é “carregada” e “descarregada” no floema com o auxílio de transportadores localizados na membrana plasmática. A proteína SBP (“sucrose binding protein”) foi inicialmente identificada pela sua capacidade em ligar a sacarose e, pelo menos, dois homólogos da proteína, SBP1 e SBP2, têm sido descritos em soja. Neste trabalho, nós analisamos a função de SBP2 em plantas transgênicas de tabaco expressando o cDNA na orientação antisenso e caracterizamos os cis-elementos presentes no promotor que controlam a expressão espacial do gene SBP. Plantas anti- senso na geração T2 apresentaram crescimento e desenvolvimento reduzidos. Este fenótipo, característico de plantas com inibição do transporte de sacarose a longa distância, foi associado a alterações fisiológicas e metabólicas ocorridas, principalmente, na fase vegetativa do desenvolvimento. As plantas apresentaram reduzida fotossíntese e alteração no particionamento de carboidratos, com preferência para o acúmulo de amido nas folhas em detrimento à síntese de sacarose. Nossos dados suportam a hipótese que SBP provavelmente atua no transporte de sacarose a longa distancia no floema, alterando a expressão ou a atividade de proteínas envolvidas em sistemas alternativos de transporte de carboidratos, já que a manipulação dos níveis de SBP também alterou a atividade da invertase e da sintase da sacarose. Consistente com o papel da proteína no transporte de sacarose, um fragmento de 2 kb do promotor de SBP2 dirigiu a expressão do gene repórter de β- glicuronidase (GUS) para as células do floema de folhas, caules e raízes. A caracterização dos cis-elementos presentes no promotor de SBP2 foi realizada por deleções sucessivas na região 5’ e por deleções internas. A deleção da seqüência de - 2000 a -703 causou o acúmulo de GUS em todos os tecidos de folhas, caule e raízes analisados, indicando a presença de cis-elementos que reprimem a atividade do promotor em tecidos, que não o floema, a jusante da posição -703 pb. Deleções sucessivas até a posição -92 indicaram que a atividade tecido-específica do promotor é coordenada pela interação complexa entre elementos negativos e positivos. De fato, elementos negativos fortes foram identificados na seqüência delimitada pelas posições -495 e -370, os quais foram confirmados por experimentos de ganho de função, e também, entre -243 e -193. Foi identificada também uma região silenciadora do meristema radicular na região entre -136 e -92. Uma seqüência curta de 92pb a partir do códon de iniciação de tradução foi capaz de manter altos níveis de expressão basal em todos os tecidos analisados e, portanto, provavelmente representa um promotor eucariótico mínimo em plantas.Item Fotossíntese e mecanismos de proteção contra estresse fotooxidativo em Coffea arabica L., cultivado em condições de campo sob dois níveis de irradiância(Universidade Federal de Viçosa, 2005-02-22) Chaves, Agnaldo Rodrigues de Melo; Matta, Fábio Murilo da; http://lattes.cnpq.br/0372740655859915O cafeeiro é originário de ambientes sombreados, fato gerador de uma crença bem estabelecida de que se trata de uma espécie de sombra. No entanto, em muitos locais, o café é cultivado a pleno sol, com produções satisfatórias. O objetivo deste trabalho foi, pois, identificar potenciais mecanismos de fotoproteção, bem como avaliar como eles se ajustam diurna e sazonalmente. As plantas foram cultivadas no campo, sob dois níveis de irradiância (50 e 100% da luz natural incidente), analisando-se folhas das faces do renque completamente expostas à luz, em três épocas contrastantes: agosto e dezembro de 2003 e outubro de 2004. A fotossíntese líquida e a condutância estomática apresentaram valores baixos e similares nas plantas de ambos regimes de luz em todas as épocas, especialmente à tarde. Tendência semelhante foi observada para a atividade da carboxilase/oxigenase da ribulose-1,5-bisfosfato, amostrada ao meio-dia. Observou-se fotoinibição crônica em agosto e uma discreta fotoinibição dinâmica em dezembro e em outubro nas plantas de ambos tratamentos. As concentrações de clorofilas e carotenóides totais foram menores em agosto nas plantas de ambos regimes de luz. O ângulo foliar foi sempre maior nas plantas a pleno sol em relação às sob sombra. Na maioria das amostragens, a taxa de transporte de elétrons foi semelhante em plantas de ambos tratamentos. Em laboratório, observou-se, na medida em que incrementava a irradiância, redução na fração de energia utilizada na fase fotoquímica da fotossíntese e aumentos concomitantes e consistentes na fração dissipada na forma de calor e na fração da energia não utilizada na fase fotoquímica e tampouco dissipada como calor. Isto foi observado até a irradiância actínica de 1500 μmol(fótons) m - 2 -1 s sem, contudo, verificar-se um padrão claro entre plantas a pleno sol e sob sombra. Não se observaram diferenças entre essas plantas acerca das atividades das enzimas antioxidantes: dismutase do superóxido (SOD), catalase (CAT), peroxidase do ascorbato (APX) e redutase da glutationa (GR). Comparativamente, maior atividade da SOD e da APX ocorreram em outubro, da CAT, em outubro/dezembro, enquanto a da GR foi similar entre as épocas avaliadas. Verificou-se tendência de maiores níveis de ascorbato nas plantas a pleno sol que naquelas sob sombra, mas apenas em agosto tais diferenças foram significativas. De modo geral, danos celulares de pequena magnitude, caracterizados por aumentos discretos no extravasamento de eletrólitos e acúmulo de aldeído malônico, foram mais evidentes em agosto e em outubro em relação a dezembro, embora similar entre plantas de ambos tratamentos. Em suma, nas condições deste experimento, o cafeeiro apresentou alta plasticidade fisiológica de seu aparelho fotossintético às variações da irradiância.