Ciências Biológicas e da Saúde
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Item Ação das auxinas na funcionalidade do xilema e ocorrência de “bitter pit” em maçãs(Universidade Federal de Viçosa, 2014-12-16) Miqueloto, Aquidauana; Finger, Fernando Luiz; http://lattes.cnpq.br/4927720107227860O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito da aplicação do ácido naftaleno acético (ANA) e do inibidor de transporte de auxina ácido 2,3,5-triiodobenzóico (TIBA) na diferenciação e funcionalidade dos vasos do xilema, expressão de genes que codificam para proteínas de transporte de Ca no tonaplasto, atividade da pectinametilesterase (PME) e a ocorrência de “bitter pit” (BP), bem como sua influência sobre os atributos físico-químicos em maçãs ‘Braeburn’. Macieiras ‘Braeburn’ foram pulverizadas com duas concentrações de ANA (10 e 20 mg L-1) e TIBA (10 e 20 mg L-1) e como tratamento controle, água destilada. As aplicações foram realizadas semanalmente, durante o período de 50 a 106 dias após a plena floração (DAPF). Os frutos foram colhidos semanalmente, durante o período de 60 a 106 DAPF, e a cada 15 dias dos 107 aos 164 DAPF (até a colheita comercial), e avaliados quanto a funcionalidade do xilema e composição mineral. Os frutos colhidos aos 164 DAPF foram avaliados quanto à permeabilidade de membrana, nível de expressão de genes que codificam para bombas eletrogênicas e transportadores de Ca e atividade da PME. Seis repetições de 100 frutos foram armazenadas em atmosfera do ar a 1 °C e UR 90-95%, por dois meses, e avaliados quanto a coloração da epiderme, respiração, produção de etileno, pH, firmeza de polpa, sólidos solúveis, acidez titulável, Ca solúvel total e incidência e severidade de BP. A aplicação de ANA 20 mg L-1 proporcionou maior funcionalidade do xilema nos sistemas cortical primário e secundário das regiões proximal e distal dos frutos, quando comparado ao das plantas tratadas com TIBA 20 mg L-1. As concentrações de Ca total, aos 60, 89 e 164 DAPF, e de Ca solúvel total aos 164 DAPF, na polpa da região distal dos frutos, foram maiores no tratamento com ANA (10 e 20 mg L-1), comparadas com os demais tratamentos. Frutos tratados com ANA (10 e 20 mg L-1) tiveram redução de ~50% na atividade da PME, na polpa da região distal dos frutos, em relação ao tratamento com TIBA (10 e 20 mg L-1). Os tratamentos com TIBA (10 e 20 mg L-1) aumentaram a expressão de CAX2 e H+-PPase em comparação aos tratamentos com ANA (10 e 20 mg L-1). Após dois meses de armazenamento, os frutos tratados com ANA (10 e 20 mg L-1) apresentaram menores taxas respiratórias e de produção de etileno e exibiram menor coloração vermelha da epiderme no lado mais exposto a radiação solar na planta, em relação aos frutos tratados com TIBA. Plantas tratadas com ANA 20 mg L-1 apresentaram frutos com maiores valores de acidez titulável e sólidos solúveis do que nos demais tratamentos. Os frutos submetidos a aplicação de auxina, mantiveram níveis mais elevados de Ca solúvel total após o armazenamento, o que contribui para a manutenção da integridade da membrana plásmatica e redução na incidência e severidade de BP. De acordo com os resultados obtidos as auxinas contribuem para a redução da ocorrência de BP e para a manutenção da qualidade dos frutos em maçãs 'Braeburn'.Item Ação de giberelinas no desenvolvimento do tomateiro associada à elevada concentração de CO 2(Universidade Federal de Viçosa, 2017-03-17) Santos, Karla Gasparini dos; Ribeiro, Dimas Mendes; http://lattes.cnpq.br/0346107438280161O aumento de dióxido de carbono (CO 2) na atmosfera durante as últimas décadas tem despertado crescente interesse na função desse gás no crescimento e desenvolvimento das plantas. Apesar da conhecida associação entre concentração de CO 2 elevada e o crescimento das plantas, seus efeitos na regulação do metabolismo primário coordenado pelas giberelinas (GA) são, ainda, pouco conhecidos. Neste trabalho, procuramos compreender o papel da concentração de CO 2 elevada em plantas de tomate com reduzido nível de GA em diferentes estádios de crescimento. Para isso planta mutante gib-1 e plantas tratadas com o inibidor da biossíntese de GAs, paclobutrazol (PAC) foram submetidas à concentração de CO 2 ambiente (400 μmol CO 2 mol^-1 ar) e elevada (750 μmol CO 2 mol^-1 ar) aos 21 e 35 dias após a germinação. A inibição do crescimento pelo reduzido nível de GA foi revertida quando as plantas foram submetidas à concentração de CO 2 elevada aos 21 dias após a germinação. O estímulo da A e o aumento nos níveis de carboidratos contribuem para o estímulo do crescimento sob concentração de CO 2 elevada mesmo sob deficiência de GAs. A capacidade da concentração de CO 2 elevada em restaurar o crescimento das plantas é um reflexo da flexibilidade metabólica dessas plantas diante de uma situação que estimule o crescimento. Contudo, este estímulo pode estar restrito a uma fase do crescimento/desenvolvimento das plantas, visto que, quando submetidas á concentração de CO 2 elevada aos 35 DAG, plantas controle e com reduzido nível de GAs não alteraram seu crescimento.Item Ação e propriedades cinéticas da peroxidase na oclusão xilemática de ave-do-paraíso (Strelitzia reginae Ait.)(Universidade Federal de Viçosa, 2012-03-09) Karsten, Juliane; Finger, Fernando Luiz; http://lattes.cnpq.br/5803033084181123Com o intuito de melhor compreender os mecanismos pela qual a peroxidase (POD) está envolvida no bloqueio xilemático em hastes de ave-do-paraíso e como estes podem ser reduzidos ou inibidos, este trabalho teve como objetivos: purificar e caracterizar a POD; verificar o efeito da utilização de inibidores enzimáticos combinados ou não com pHs ácidos e a presença do corte periódico da base da haste sobre a vida pós-colheita dessas flores, avaliar o efeito da aplicação de substratos fenólicos na longevidade das flores e estudar as características inerentes à própria haste, que podem estar influenciando a longevidade das flores de ave-do-paraíso. Para a purificação da POD foi utilizada uma amostra composta de bases de várias hastes mantidas por 8 dias na água. Durante a extração, foi utilizado um processo de separação da POD solúvel da de parede, e o extrato bruto obtido foi purificado por meio da precipitação com sulfato de amônia e por cromatografia gélica. O extrato purificado foi utilizado para a caracterização enzimática. A atividade total no extrato bruto, a massa molecular estimada e o pH ótimo foram semelhantes para as duas isoenzimas. O processo de purificação só foi eficiente para a POD solúvel, e a POD de parede mostrou-se mais sensível aos aumentos de temperatura e apresentou maior afinidade com os substratos. Entre os inibidores enzimáticos testados, o mais eficiente foi o β-mercaptoetanol. No experimento de vaso, as hastes foram colhidas com um florete aberto e distribuídos entre os tratamentos que continham os inibidores metabissulfito de sódio ou azida sódica, combinados com pH 6,0 ou 2,5, aplicados na forma de pulsing por 24 h. Metade das hastes sofreram o corte da base, e a outra metade não. Para as hastes que não sofreram o corte da base, o melhor tratamento foi azida sózica, pH 6,0, que proporcionou maiores valores de massa fresca relativa e retardou o desenvolvimento do balanço hídrico negativo. Já o mesmo inibidor com o pH 2,5 causou toxidez, e por isso foi considerado o pior tratamento. O metabissulfito foi eficiente em retardar o escurecimento da base e reduziu a atividade da polifenoloxidase (PPO). Apesar destes resultados, a longevidade não apresentou diferenças estatísticas entre os tratamentos aplicados. Em outro experimento de vaso, substâncias fenólicas (catecol, 4-metilcatecol, pirogalol, pirocatequina e guaiacol, 10 mM) foram aplicadas como pulsing por 24 h e em experimento subsequente, o guaiacol foi aplicado como pulsing ou solução de vaso em concentrações de 5, 25 e 50 mM. A massa fresca relativa das hastes tratadas com essas substâncias fenólicas foram superiores as das hastes controles nos dois experimentos e o balanço hídrico negativo foi retardado. No entanto, essas hastes apresentaram escurecimento intenso da base, e a longevidade não foi prolongada. No último experimento, as hastes colhidas com um florete aberto foram separadas em 3 grupos de acordo com o diâmetro da base: I – finas (até 10 mm de diâmetro), II – médias (diâmetro maior que 10 e menor que 12 mm) e III – grossas (diâmetro maior que 12 mm). A presença do corte da base a cada 48 h também foi avaliado. Foram avaliadas as relações hídricas, o conteúdo de carboidratos, abertura de florete, tamanho de florete, longevidade, escurecimento da base e atividade da POD. A taxa da absorção de água só foi influenciada pela presença do corte da base, sendo maior para as hastes grossas que sofreram o corte da base, apresentando estas maiores valores de massa fresca relativa. Essas hastes também apresentaram maior abertura de floretes e longevidade. As taxas de transpiração não foram influenciadas pelo diâmetro da haste, nem pela presença do corte da base. O conteúdo de carboidrato variou com o diâmetro da haste, parte da planta avaliada (haste, bráctea ou florete), tempo e presença do corte. O escurecimento foi semelhante entre os 3 grupos e a atividade da POD foi maior nas hastes grossas. O tamanho da bráctea e da sépala aumentou proporcionalmente com o aumento no diâmetro da base. Conclui-se que a POD está mesmo envolvida no processo de obstrução xilemática em hastes de ave- do-paraíso, desempenhando um papel fundamental neste processo que culmina com o murchamento precoce dos floretes. No entanto, outros fatores, como diâmetro da haste e o conteúdo de reserva presente nessas podem estar influenciando a longevidade das flores.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 Aclimatação fisiológica e bioquímica a ciclos de deficiência hídrica em clones de Coffea canephora(Universidade Federal de Viçosa, 2014-08-21) Silva, Paulo Eduardo de Menezes; DaMatta, Fábio Murilo; http://lattes.cnpq.br/7516021532884796A aclimatação diferencial ou, como vem sendo chamada, a memória ao estresse,é um processo que só recentemente foi mais bem caracterizado em plantas. Contudo, a grande maioria dos trabalhos aborda esse processo de forma fragmentada, centrando apenas na expressão de alguns genes ou em poucas respostas morfológicas. Diante desses fatos, um dos principais objetivos do presente trabalho foi apresentar uma visão integrada do processo de aclimatação diferencial à seca, em dois clones de C. canephora com tolerância diferencial à seca (109 sensível à seca e 120, tolerante). Para tal, mudas com quatro pares de folhas, provenientes do enraizamento de estacas de ramos ortotrópicos, foram cultivadas em casa de vegetação, em vasos de 24 dm 3 . Quando atingiram, aproximadamente, um ano, as plantas foram submetidas a regimes hídricos diferenciais: um grupo de plantas foi continuamente irrigado (plantas-controle), um segundo grupo de plantas foi submetido a apenas um ciclo de déficit hídrico (C1), enquanto um terceiro grupo foi submetido a três ciclos de estresse (C3). Cada ciclo de déficit hídrico consistiu de duas fases, uma de desidratação e outra, de reidratação. A desidratação foi feita mediante suspensão da irrigação, até que a umidade atingisse 25% da água disponível no solo, em relação à capacidade de campo. As plantas foram expostas ao déficit hídrico por um período de 14 dias quando, então, foram avaliados parâmetros fisiológicos e coletadas amostras para análises bioquímicas. Após as avaliações, as plantas foram reidratadas via elevação da umidade do solo à capacidade de campo (recuperação). Na condição irrigada, foi possível observar grande similaridade fisiológica e metabólica entre os dois clones, em praticamente todas as variáveis avaliadas. De modo geral, a seca promoveu grandes reduções na condutividade hidráulica foliar (K F ) que, por sua vez, levou a decréscimos da condutância estomática (g s ) e, consequentemente, da taxa de assimilação líquida de carbono (A), principalmente no clone 109. A análise de perfil metabólico revelou uma profunda reprogramação metabólica em ambos os clones, com aumento nos níveis de praticamente vtodos os aminoácidos detectados, além de ácidos orgânicos e polióis. O aumento na biossíntese desses compostos esteve diretamente relacionado com o consumo de carboidratos (glicose, frutose, sacarose e amido) e com o aumento na atividade de enzimas da glicólise e do ciclo dos ácidos tricarboxílicos. Vias alternativas de dissipação do excesso de energia de excitação (fotorrespiração e biossíntese de compostos secundários), além de mecanismos de remoção de radicais livres (enzimas do estresse oxidativo), também foram fortemente induzidas pela seca, em ambos os clones. A ação conjunta desses vários mecanismos de defesa foi capaz de mitigar os efeitos deletérios da redução da disponibilidade hídrica, evidenciado pela ausência de danos celulares (avaliados pela concentração de aldeído malônico) e de fotoinibição (avaliada pela eficiência fotoquímica máxima do fotossistema II), além da manutenção do estado redox celular (razões NAD + /NADH e NADP + /NADPH) em todos os tratamentos, ressaltando, assim, a importância da integração metabólica nos processos de tolerância à seca. A análise de componentes principais revelou que as plantas do tratamento C3, de ambos os clones, tiveram comportamento distintos, em relação às plantas dos tratamentos C1. Com efeito, a maior parte dos ajustes induzidos pela seca foi mais aparente nas plantas do tratamento C3, de ambos os clones, em relação às plantas do tratamento C1, particularmente no clone 120. Uma vez que nas plantas C3 o aumento de A não esteve relacionado com K F , é provável que o conjunto de respostas diferencialmente moduladas foi o responsável por garantir o melhor desempenho dessas plantas na seca, em relação às plantas que foram submetidas à seca apenas uma vez.Item Acúmulo de isoflavonas durante o enchimento do grão de soja e mapeamento de locos que controlam essa característica(Universidade Federal de Viçosa, 2004-03-12) Colombo, Lucinete Regina; Barros, Everaldo Gonçalves de; http://lattes.cnpq.br/2983600944854240Este trabalho foi realizado com a linhagem BARC-8 e a variedade comercial IAC-100, com os objetivos de: analisar a expressão do(s) gene(s) que codifica(m) a(s) enzima(s) sintase de isoflavona (IFS) em soja, e avaliar o acúmulo de isoflavonas ao longo do enchimento do grão em plantas cultivadas em duas diferentes temperaturas; mapear e identificar marcadores do tipo microssatélites e RAPD ligados a QTLs associados à determinação do conteúdo de isoflavonas em sementes de soja. Em um primeiro experimento, as plantas da linhagem BARC-8 e da variedade comercial IAC-100 foram cultivadas em dois regimes de temperaturas: 33/22 e 28/13 °C – dia/noite. Foram detectadas seis formas de isoflavonas ao longo do enchimento do grão de soja (daidzina, genistina, glicitina, malonildaidzina, malonilgenistina e malonilglicitina) tanto para IAC-100 como para BARC-8. Os resultados das análises de variância indicaram ter havido variação significativa para teor de isoflavonas em função do genótipo, da temperatura e dos estádios de desenvolvimento, bem como interação entre os três fatores analisados. A análise da cinética de acúmulo do RNA de IFS, pela técnica de RT-PCR, evidenciou que não há uma relação entre o acúmulo de isoflavonas e a quantidade de transcritos para IFS durante o enchimento do grão. Estudos posteriores deverão ser conduzidos, visando fazer uma análise quantitativa, para poder inferir como se comporta a expressão da IFS ao longo do enchimento do grão e se ocorre influência da temperatura sobre o acúmulo do seu transcrito. No segundo experimento, foi utilizada uma população de 93 plantas F 2 , obtidas do cruzamento entre BARC-8 e IAC-100, que são contrastantes para os teores de daidzina, genistina, malonildaidzina, malonilgenistina, isoflavonas totais e proteína. Os teores das isoflavonas foram determinados por cromatografia líquida de alta eficiência e o teor protéico pelo método de Kjeldahl. A população foi analisada, utilizando-se marcadores microssatélites e RAPD. Foram obtidos 22 grupos de ligação pouco saturados, contendo 82 marcadores, além de 25 marcas não ligada. Na análise de marca simples foram identificados 13 marcadores que explicaram a variação dos teores de daidzina. Destes, o marcador Satt318 explicou 17,39%. Na regressão múltipla, as marcas Satt318, Satt232 e Satt518 explicaram, juntas, cerca de 31,5% desta característica. Seis marcadores explicaram a variação dos teores de genistina. Destes, o Satt318 explicou 16,05% da variação. Na análise de regressão múltipla, as marcas Satt318, Satt350, Satt127 e OPK20 explicaram, juntas, cerca de 34% da variação. Onze marcadores foram identificados para malonildaidzina. Destes, o Satt318 explicou 16,13%. Na análise de regressão múltipla, as marcas Satt318, Satt232, Satt417 e Satt197 explicaram, juntas, cerca de 33% da variação. Dezesseis marcadores foram encontrados para malonilgenistina. Destes, o Satt318 explicou 12,05% da variação. Na análise de regressão múltipla, as marcas Satt318, Satt468, Satt495, Satt350, Satt127 e Satt499 explicaram, juntas, cerca de 45% da variação. Dez marcadores foram identificados para isoflavona total. Destes, o Satt318 explicou 13,59% da variação. Na análise de regressão múltipla, as marcas Satt318, Satt468 e OPAW04 explicaram, juntas, cerca de 26% da variação. Sete marcadores foram identificados para proteína total. Destes, o OPK20 explicou 10,06%. Na análise de regressão múltipla, as marcas OPK20, Satt512, OPU02 e Satt398 explicaram, juntas, cerca de 26% da variação. No mapeamento por intervalo composto, foi identificado um único QTL associado ao teor da isoflavona daidzina no grupo de ligação K, que explicou 28% desta característica. As marcas que mais explicaram as diferentes características avaliadas não foram alocadas no mapa de ligação e, estudos posteriores deverão ser conduzidos, visando aumentar o grau de saturação do mapa. Isto poderá permitir a identificação de QTLs para as diferentes características analisadas.Item Alterações fisiológicas causadas pelo arsênio, genotoxidade e importância do mecanismo mismatch repair no reparo do DNA em Arabidopsis thaliana(Universidade Federal de Viçosa, 2013-04-02) Barbosa, Alice Pita; Loureiro, Marcelo Ehlers; http://lattes.cnpq.br/3328314264518039O arsênio (As) é um elemento não só tóxico, mas também altamente genotóxico aos seres vivos. Muitas lacunas precisam ser preenchidas com relação aos processos causadores de toxidade do As em plantas, bem como os mecanismos de tolerância e sensibilidade a este metalóide. Para isso, plantas de Arabidopsis thaliana (WT, mutantes msh2 e transgênicas repórteres em mutações) e Allium cepa foram expostas a 0, 2, 8 e 16 mg As L -1, durante cinco dias, em sistema hidropônico ou em meio de cultura. As plantas acumularam grandes teores de As nas raízes e apresentaram elevado fator de translocação para a parte aérea, e também alterações no acúmulo de nutrientes. Os sintomas visuais se intensificaram com o aumento da concentração de As na solução nutritiva. As raízes adquiriram coloração escura e aspecto gelatinoso, danificado e aumento no comprimento e densidade dos pêlos; a parte aérea apresentou aumento dos teores de antocianinas e sinais de senescência precoce, bem como alterações na espessura de tecidos. O estresse oxidativo e a redução dos teores de fósforo foram apontados como os principais efeitos do As capazes de causar toxidez, evidenciando os danos indiretos deste elemento no organismo. Foram verificadas importantes alterações fotossintéticas, bem como indícios de danos ao processo de respiração celular devido o aumento da expressão de genes codificantes de oxidases alternativas. Também foram observadas alterações nos teores de açúcares em folhas jovens, maduras e raízes. O As promoveu fragmentação do DNA nos ápices radiculares de A. cepa e aumento das taxas de mutação pontual e de recombinação-não homóloga em A. thaliana. O significativo aumento da expressão dos genes msh2 e msh7, codificadores de enzimas-chave do processo mismatch repair, que realiza o reparo de bases danificadas ou erroneamente inseridas no DNA, sugeriu a importância deste mecanismo no combate à genotoxidade do As em A. thaliana. Isso foi confirmado pela maior sensibilidade observada nas plantas mutantes msh2 ao As, detectada visualmente via aumento da peroxidação de lipídios. Observou-se inibição da atividade da protease caspase-3, associada ao processo de morte celular programada, reforçando a capacidade de inibição da atividade enzimática pelo As.Item Alterações fisiológicas e bioquímicas em plantas de soja supridas com silício e infectadas por Cercospora sojina(Universidade Federal de Viçosa, 2013-06-17) Nascimento, Kelly Juliane Telles; Rodrigues, Fabricio de Ávila; http://lattes.cnpq.br/8307885141367986A mancha olho de rã, causada pelo fungo Cercospora sojina, é uma das principais doenças foliares da soja, pois pode acarretar grandes perdas na produtividade dessa cultura, o que se deve principalmente à acentuada redução da área fotossinteticamente ativa pela ação de toxinas não seletivas. Diversos estudos têm demonstrado que o silício (Si) potencializa a resistência de plantas a diversas doenças fúngicas através de diferentes mecanismos, entre eles o aumento da eficiência do sistema antioxidativo, aumento na atividade de enzimas de defesa contra patógenos, além de propiciar redução na limitação fisiológica imposta pela infecção por patógenos. Com base nessas informações, neste estudo avaliamos o efeito do Si no controle da mancha olho de rã, no sistema antioxidativo, na concentração de espécies reativas de oxigênio e nos danos celulares decorrentes do processo infeccioso de C. sojina. Nós também avaliamos o efeito do Si nas trocas gasosas, nos parâmetros de fluorescência da clorofila a, nas concentrações de pigmentos cloroplastídicos, das hexoses (glicose e frutose), sacarose e amido. Além disso, foi avaliado o efeito do Si sobre a atividade de enzimas de defesa e na concentração de fenóis e lignina, além da importância de algumas enzimas de degradação da parede celular (EDPC) vegetal para o processo infeccioso de C. sojina, bem como o efeito do Si sobre a atividade dessas enzimas. Plantas de soja das cvs. Bossier e Conquista, suscetível e resistente à mancha olho de rã, respectivamente, foram crescidas em solução nutritiva contendo 0 ou 2 mM de Si (-Si e + Si, respectivamente) e inoculadas ou não com C. sojina. Neste estudo, nós observamos que a severidade da mancha olho de rã foi maior para a cv. Bossier do que para a cv. Conquista, independente do suprimento com Si. Para ambas as cultivares, a severidade foi maior para as plantas supridas com Si do que para as plantas não supridas com esse elemento, porém de forma mais proemintente para a cv. Bossier. As plantas de ambas as cultivares inoculadas com C. sojina apresentaram, de modo geral, incremento no sistema antioxidativo tanto enzimático quanto não enzimático em relação às plantas não inoculadas, independente do suprimento com Si. Na ausência de inoculação, a atividade da maioria das enzimas foi menor para as plantas supridas com Si do que para as não supridas. No final do processo infeccioso, plantas inoculadas da cultivar Bossier supridas com Si apresentaram aumento na atividade da maioria das enzimas antioxidativas em relação às plantas não supridas com Si e maiores concentrações de O 2- e MDA, indicando maior estresse oxidativo naquelas plantas. Adicionalmente, na ausência da inoculação com C. sojina, o Si não acarretou mudanças fisiológicas nem na concentração de carboidratos. Todavia, esse elemento desencadeou aumento na suscetibilidade de plantas de soja à mancha olho de rã, resultando em decréscimo mais pronunciado das trocas gasosas e na eficiência fotoquímica, bem como na concentração de pigmentos cloroplastídicos para a cv. Bossier. Para a cv. Conquista, o efeito negativo da infecção por C. sojina sobre a fisiologia das plantas foi associado fundamentalmente à redução em g s , independente do suprimento com Si. Além disso, a inoculação com C. sojina desencadeou, de modo geral, aumento nas hexoses para as duas cultivares e níveis de Si, evidenciando que o incremento dessas moléculas pode ser uma estratégia de defesa das plantas de soja contra C. sojina. Nas plantas não inoculadas, o suprimento com Si não alterou a atividade de enzimas de defesa e de EDPC nem as concentrações de fenóis solúveis totais e de lignina, independente da cultivar. Entretanto, o Si, de modo geral, resultou em menores atividades das enzimas lipoxigenase, felilalanina- amônia-liase, quitinase, peroxidase inespecífica e polifenoloxidase, além de aumento na atividade de EDPC em plantas de soja infectadas por C. sojina. Portanto, os resultados do presente estudo fornecem as primeiras evidências de que o Si reduz a atividade basal de enzimas do sistema antioxidativo de plantas de soja aumentando a suscetibilidade da soja à mancha olho de rã e os danos celulares decorrentes da infecção por C. sojina. Em adição, foi evidenciado neste estudo que o suprimento de plantas de soja com Si potencializou menores atividades de enzimas de defesa contra C. sojina e também favoreceu o processo infeccioso desse fungo mediante aumento da atividade de enzimas líticas da parede celular, levando à menor resistência contra C. sojina tanto para a cultivar resistente quanto para a suscetível, porém de forma mais pronunciada para essa última.Item Alterações fisiológicas e bioquímicas em sementes de seringueira [Hevea brasiliensis (WILLD. EX ADR. DE JUSS.) MÜELL.-ARG.] durante o desenvolvimento e o armazenamento(Universidade Federal de Viçosa, 2014-07-17) Souza, Genaina Aparecida de; Dias, Denise Cunha Fernandes dos Santos; http://lattes.cnpq.br/7006501677512030Sementes recalcitrantes como as de seringueira não toleram baixas temperaturas no armazenamento e nem ser secas a baixos teores de umidade, o que dificulta o seu armazenamento. Além disso, há poucos estudos sobre o seu processo de desenvolvimento e maturação. Objetivou-se estudar as alterações bioquímicas, fisiológicas e anatômicas durante o desenvolvimento das sementes de seringueira bem como seu comportamento durante o armazenamento. O estudo foi desenvolvido em duas etapas, a primeira relacionada ao desenvolvimento das sementes, que foi desenvolvido na Fazenda Experimental da Epamig em Oratórios-MG e nos Laboratórios de Anatomia, de Análise de Sementes da Universidade Federal de Viçosa. O desenvolvimento das sementes foi acompanhado pela marcação de flores durante a antese. A coleta dos frutos ocorreu a partir dos 15 dias após a antese (DAA), até a deiscência dos frutos. A cada 15 dias, foram feitas avaliações do tamanho dos frutos e das sementes, matéria seca, grau de umidade, emergência de plântulas, índice de velocidade de emergência, proteínas resistentes ao calor, enzimas do estresse oxidativo e teor de compostos de reserva das sementes. Os dados de germinação e índice de velocidade de emergência foram submetidos à análise de variância, teste de Tukey e regressão. A maturidade fisiológica das sementes de seringueira ocorreu aos 175 DAA, quando se obteve o máximo conteúdo de massa seca. Maiores porcentagem e velocidade de germinação foram obtidas em sementes colhidas aos 175 DDA e 180 DAA (sementes já dispersas). Aos 175 e 180 DAA, houve maior expressão de proteínas resistentes ao calor de baixo peso molecular (smHSP) e maior atividade das enzimas do estresse oxidativo. O maior acúmulo de compostos reserva nas sementes de seringueira ocorreu próximo à dispersão, tanto no endosperma quanto nos cotilédones e eixo embrionário. Foram observadas adaptações anatômicas que contribuem para manutenção de altas taxas metabólicas ao final do desenvolvimento das sementes, o que favoreceu o consumo dos compostos de reserva, fazendo com que o embrião não apresente dormência. Na etapa relacionada ao armazenamento, as sementes foram acondicionadas em embalagem de papel kraft colocadas em sacos plásticos e armazenadas a 10 oC, 20 oC ou 25 oC, tratadas ou não com fungicidas químicos, Tecto 600 (35 g /100Kg semente), em associação ao Captan (75g/ 100Kg sementes) ou com alecrim (20g/Kg sementes), em delineamento fatorial 3x3x5 (tratamento, temperatura e período de armazenamento) . A cada 15 dias, foram realizadas avaliações quanto às alterações físicas, fisiológicas, bioquímicas e anatômicas. Os dados foram submetido a análise de variância, teste de Tukey e regressão, quando necessário. As sementes de seringueira armazenadas em temperatura de 10 oC apresentaram maior viabilidade e crescimento de plântulas do que aquelas armazenadas em temperaturas de 20 oC e 25 oC, possivelmente por apresentarem maior teor de compostos de reserva ao final do armazenamento. A redução na atividade das enzimas do estresse oxidativo afetou negativamente a viabilidade das sementes e o tratamento com fungicida químico apresentou fitotoxidez às sementes. Portanto, as sementes de seringueira utilizadas neste estudo, atingiram o ponto de maturação fisiológica aos 175 dias após antese (DAA) e quando armazenadas a 10 oC apresentaram viabilidade até 75 dias.Item Alterações na assimilação e metabolismo do carbono em plantas de soja sob condições de atmosfera enriquecida com CO 2(Universidade Federal de Viçosa, 2003-07-08) Lobo, Francisco de Almeida; Cano, Marco Antonio Oliva; http://lattes.cnpq.br/0296723198831816Duas linhagens de soja [Glycine max (L.) Merr.], originadas do Programa de Melhoramento da Qualidade da Soja do Instituto de Biotecnologia Aplicada à Agropecuária (BIOAGRO), da Universidade Federal de Viçosa (UFV), foram previamente selecionadas como contrastantes em teores de proteínas nas sementes, taxas fotossintéticas líquidas e produções, com o objetivo de serem avaliadas as alterações na assimilação e no metabolismo do carbono, quando submetidas ao dobro da concentração de CO 2 atmosférico atual (≈720 μmol mol -1 ). As hipóteses testadas foram: (a) plantas sob elevada concentração de CO 2 atmosférico aumentam a taxa fotossintética e a eficiência instantânea no uso da água, (b) o excedente de fotoassimilados, nas plantas crescidas sob 720 μmol mol -1 de CO 2 , contribui para o incremento da biomassa total e da produção de sementes, retarda a senescência foliar e promove maior atividade dos nódulos, incrementando os teores protéicos das sementes e (c) o processo de aclimatação fotossintética depende do tempo de exposição das plantas às elevadas concentrações de CO 2 atmosférico. As plantas foram cultivadas em câmaras de topo aberto, dentro de casa-de-vegetação, sendo que, no interior destas câmaras, as concentrações de CO 2 atmosférico foram permanente monitoradas para que a metade delas permanecesse nas condições atmosféricas atuais e a outra metade, com o dobro da concentração de CO 2 atual. Para atender aos objetivos do trabalho, foram realizadas determinações de intercâmbio gasoso, componentes do rendimento e produção final, teor de carbono e proteína bruta das sementes, teor de carboidratos não estruturais nas folhas, atividade de enzimas do metabolismo do carbono nas folhas e teor de ureídeos na seiva do xilema, em dois experimentos de enriquecimento atmosférico com CO 2 , um a partir da floração, e outro durante todo o ciclo de vida das plantas. Verificou-se que, independentemente da linhagem, as plantas cultivadas sob elevada concentração de CO 2 atmosférico tiveram um incremento na taxa fotossintética da ordem de 75%, na fase de formação das sementes, e de 300%, na fase de início de maturação, quando submetidas aos tratamentos diferenciados de concentração de CO 2 a partir da floração. A eficiência instantânea no uso de água destas plantas aumentou em 142,2%, na fase de formação de sementes, e em 189,2% no início de maturação. Para aquelas plantas mantidas permanentemente sob elevada concentração de CO 2 atmosférico, verificou-se um incremento de 46% na taxa fotossintética, independentemente da linhagem e da etapa de desenvolvimento. Neste caso, a eficiência instantânea no uso de água aumentou em 230,4%, na etapa de completa formação das vagens, e 218,5%, na etapa de formação de sementes. Em ambos experimentos, a maior eficiência instantânea no uso de água foi determinada pelo incremento nas taxas fotossintéticas. Constatou-se que a aclimatação fotossintética foi reversível, que ocorreu somente quando as plantas foram mantidas permanentemente sob elevada concentração de CO 2 e que diferiu entre as linhagens. As plantas cultivadas sob elevada concentração de CO 2 atmosférico apresentaram um incremento na biomassa total e na de sementes da ordem 25,6% e de 30,9%, respectivamente, não apresentando qualquer alteração significativa no índice de colheita, quando os tratamentos diferenciados de CO 2 foram aplicados a partir da floração. Nas plantas que permaneceram todo o ciclo de vida sob o efeito de altas concentrações de CO 2 , esses incrementos foram respectivamente da ordem de 58,0% e 22,1%, porém com redução no índice de colheita que passou de 0,37 para 0,29. O teor de proteína bruta das sementes foi semelhante para as populações de planta, independentemente das linhagens ou dos tratamentos com CO 2 , quando estes foram aplicados a partir da floração, e em média igual a 41,9%. Contudo, as plantas expostas continuamente à elevada concentração de CO 2 atmosférico tiveram reduzido o teor protéico de suas sementes que foi igual a 30,4% em comparação com o controle sob concentração de CO 2 atmosférico atual, que foi igual a 33,7%. Não foi verificado qualquer retardamento na senescência foliar de ambas linhagens sob elevada concentração de CO 2 atmosférico, e tampouco essa condição propiciou qualquer alteração na atividade dos nódulos na etapa de formação de sementes.Item Alternativas para o controle do escurecimento de manga minimamente processada tratada com radiação ultravioleta pulsada(Universidade Federal de Viçosa, 2014-04-29) Sousa, Aline Ellen Duarte de; Puschmann, Rolf; http://lattes.cnpq.br/9791377391663298A radiação ultravioleta pulsada (UVp) é uma alternativa para o controle de micro- organismos em mangas minimamente processadas. Contudo, a UVp associada ao corte e a temperatura de conservação fora do recomendado para produtos minimamente processados (±12oC), induz o escurecimento dos tecidos. Assim, o objetivo deste estudo foi controlar o escurecimento de manga minimamente processada e tratada com UVp, tendo como suporte três hipóteses. No primeiro capítulo, foi testada a hipótese de que a temperatura de 5oC, recomendada para as frutas minimamente processadas, é suficiente para controlar o escurecimento. Contudo, sabe-se que nos supermercados, a temperatura média das gôndolas expositoras é 12±2oC. Nessa temperatura, o escurecimento poderá ser controlado com o uso de compostos inibidores da ação do etileno ou antioxidantes. Assim, no segundo capítulo, utilizou-se um bloqueador do etileno, o 1- Metiolciclopropeno (1-MCP), partindo do pressuposto que o etileno é o responsável por estimular as reações do escurecimento. E, por fim, no terceiro capítulo, foram utilizadas a quitosana e uma solução antioxidante (ácido ascórbico + ácido cítrico + cloreto de cálcio), tendo como referência os seus efeitos no controle do escurecimento. Das hipóteses testadas, apenas a refrigeração (5oC) foi suficiente para controlar o escurecimento de mangas minimamente processadas irradiadas com UVp.Item Amarelecimento do palmito de pupunha (Bactris gasipaes kunth) minimamente processado conservado sob refrigeração(Universidade Federal de Viçosa, 2016-02-25) Fonseca, Kelem Silva; Puschmann, Rolf; http://lattes.cnpq.br/3426588794620789O palmito de pupunha (Bactris gasipaes Kunth) é o mais indicado para o processamento mínimo, pois não apresenta escurecimento enzimático. No entanto, outros fatores podem resultar em alterações e mudança da cor dos tecidos. Objetivou- se com este trabalho caracterizar a(s) possível (eis) causa(s) do amarelecimento superficial das regiões mediana e basal de hastes de palmito de pupunha minimamente processadas e conservadas sob refrigeração. Essa investigação foi realizada em quatro etapas: Etapa 1- Foi avaliado o efeito de duas concentrações de cloro ativo, 20 e 200 mg L -1 , sobre a intensificação do amarelecimento superficial dos tecidos das regiões mediana e basal da haste de palmito de pupunha; Etapa 2- O conteúdo de compostos fenólicos foi quantificado na bainha externa e raque da região mediana e nas regiões externa e interna da região basal durante a conservação refrigerada; Etapa 3: Avaliou-se o efeito de injúrias mecânicas sobre alterações na cor e qualidade dos tecidos das regiões mediana e basal e Etapa 4- Alterações metabólicas dos tecidos das regiões mediana e basal foram acompanhadas durante o período de refrigeração. Em todas as etapas foi realizado o processamento mínimo das hastes de palmito, com algumas modificações quando necessário: lavagem e retirada das bainhas de proteção, corte (separação das regiões mediana e basal), sanitização, drenagem e embalagem. As regiões foram conservadas a 5 oC, por 12 dias. Observou-se que os tecidos das regiões mediana e basal apresentaram coloração amarelada durante 12 dias de conservação refrigerada. No entanto, esse amarelecimento superficial não ocorreu de maneira homogênea nos tecidos. Além disso, as alterações na cor original dos tecidos não se correlacionaram negativamente com as concentrações de cloro ativo utilizadas, bem como não foi observado aumento do teor de compostos fenólicos após o período de refrigeração. Verificou-se diferença qualitativa na organização das camadas de tecidos fundamentais e de revestimento do palmito que podem influenciar a cor superficial dos tecidos. Observou-se alterações no perfil de metabólitos durante a conservação refrigerada. Em resumo, os resultados sugerem que o amarelecimento superficial dos tecidos pode ser causado por uma interação dos fatores estudados. Ademais, outros fatores tais como pré-colheita, estado hídrico da planta e condições climáticas de cultivo poderiam atuar no amarelecimento superficial dos tecidos.Item Análise da diversidade genética de germoplasma de Theobroma cacao L. da Amazônia Brasileira por microssatélites(Universidade Federal de Viçosa, 2003-05-30) Mota, Jay Wallace da Silva e; Moreira, Maurílio Alves; http://lattes.cnpq.br/3597632702970170Uma amostra de 172 clones de cacau (Theobroma cacao L.), provenientes de amostras coletadas em populações espontâneas de 16 bacias hidrográficas da Amazônia Brasileira, foi caracterizada por meio de microssatélites visando identificar genótipos, estimar a diversidade genética e estruturas genéticas das populações de origem. Foram detectados 187 alelos a partir de 30 locos microssatélites, dos quais 29 apresentaram polimorofismo, seletivamente neutros e independentes, permitindo identificar 169 (98,3%) genótipos distintos e apenas três genótipos repetidos (CAB 731, CAB 732 e CAB 734), oriundos da bacia do Rio Uatumã-AM. Os genótipos agrupararam-se segundo suas origens geográficas, com a dissimilaridade variando de 0,0 a 0,79 e média de 0,59. Foram identificados 68 alelos raros, dos quais 23 exclusivos, destacando-se as bacias do Acre e do Alto Amazonas com maior número de alelos privados, corroborando suas maiores riquezas alélicas. Todas as subpopulações apresentaram boa diversidade genética, exceto as de Rondônia que mostraram menor variabilidade para todos os indicadores utilizados. A diversidade genética total foi 0,658 contra uma heterozigosidade observada de 0,295, observando-se défict de heterozigosidade em todas as amostras, caracterizado por um coeficiente de endogamia de 0,408 e taxa de fecundação cruzada de 42 %. As subpopulações apresentaram forte estruturação, com significativa diferenciação (G ST = 0,292 e F ST = 0,290) e alto coeficiente de parentesco (R EL = 0,367) dos indivíduos dentro das subpopulações. A análise das amostras agrupadas (Acre, Alto Amazonas, Rondônia e Baixo Amazonas) mostra 66,6% da variabilidade genética dentro das subpopulações, 14,9 % entre subpopulações dentro dos grupos e 18,5% entre os quatro grupos. As populações do Alto Amazonas se destacaram em termos de contribuição relativa à diversidade e riqueza alélica total. No acre, a despeito da alta diversidade e riqueza alélica, apenas a bacia do Rio Tarauacá apresenta contribuição relativa positiva. As demais demonstram redundância na composição alélica, com contribuições relativas negativas. O dendrograma de distância genética D de Nei apresentou topologia mais robusta que δμ 2 e D L (-ln(1-F ST ), confirmando o agrupamento das subpopulações do Acre e Alto Amazonas e destacando a elevada divergência da bacia do Rio Jamari em relação às demais. Os resultados realçam a importância de novas coletas na bacias hidrográficas do Amazonas e Acre (especialmente a do rio Tarauacá) e a necessiade de agregar o máximo de novas bacias visando reunir o máximo de novos alelos, alelos raros e/ou exclusivos, de modo a enriquecer as coleções de germoplasma e a minimizar perdas por erosão genética.Item Arsênio em plantas aquáticas: absorção, toxicidade, nutrição e metabolismo da glutationa(Universidade Federal de Viçosa, 2010-10-22) Leão, Gabriela Alves; Oliveira, Juraci Alves de; http://lattes.cnpq.br/0310659321493929A toxicidade do arsênio (As) e seus efeitos no metabolismo da glutationa foram analisados em duas espécies vegetais: Lemna gibba e Salvinia minima. As plantas, cultivadas em solução nutritiva, pH 6,5, foram expostas ao arsênio nas concentrações de 0,0 e 1,0 mg L -1 , por três dias. As duas espécies vegetais acumularam As em seus tecidos quando expostas a esse elemento, sendo que L. gibba apresentou teor de As onze vezes maior que S. minima. As reduções na taxa de crescimento relativo em L. gibba e em S. minima foram de 25,24 % e 38,79 %, respectivamente. Diferentemente dos teores de ânion superóxido que não apresentaram variações significativas, os teores de peróxido de hidrogênio aumentaram nas duas macrófitas aquáticas. Em L. gibba não houve alteração do teor de MDA, enquanto em S. minima ocorreu aumento de 85 %. Nas duas espécies vegetais estudadas, os teores de pigmentos cloroplastídicos apresentaram reduções, exceto o teor de carotenóides em L. gibba que não apresentou variação. Embora a exposição das plantas ao As não tenha alterado os teores de ferro e manganês, ocorreu diminuição nos teores de cálcio e magnésio. Tanto em L. gibba quanto em S. minima ocorreu diminuição na absorção de fosfato bem como nos teores de fósforo após exposição ao As. Em L. gibba ocorreu aumento na absorção de sulfato e nos teores de enxofre na planta, o que não foi observado em S. minima. Diminuições nos teores de glutationa foram observadas na presença de As nas duas espécies. Todas as enzimas do metabolismo da glutationa analisadas (sulfurilases do ATP, sintetases da -glutamilcisteína, peroxidases da glutationa, sulfotransferases da glutationa e redutases da glutationa) apresentaram aumento de atividade em L. gibba com a exposição ao As, enquanto em S. minima houve aumento de atividade apenas das redutases da glutationa. Baseando-se no teor de As absorvido pelas plantas, o estresse induzido pelo As em L. gibba deveria ser onze vezes maior v que em S. minima. Entretanto, S. minima, além de apresentar maiores teores de intermediários reativos de oxigênio apresentou sintomas de toxidez mais intensos que L. gibba após o período de exposição ao As. Dessa forma, L. gibba, uma possível hiperacumuladora de As, parece possuir sistema de defesa mais eficiente para mitigar o estresse induzido por esse metalóide, envolvendo participação de substâncias e enzimas do metabolismo antioxidativo e da glutationa.Item Aspectos morfoanatômicos e metabólicos envolvidos na tolerância à seca em eucalipto(Universidade Federal de Viçosa, 2021-04-06) Oliveira, Franciele Santos; Araújo, Wagner LuizA deficiência hídrica afeta diferentes culturas levando a perdas de produtividade em todo o mundo. Perdas expressivas foram observadas no Brasil, particularmente em 2014, em áreas ocupadas por plantios de eucalipto em função da limitação hídrica, ocasionando quedas significativas de produtividade. Em razão desses efeitos, estudos foram conduzidos para compreender os mecanismos expressados por eucalipto para tolerar à seca, tendo em vista que existem plantas que apresentam respostas diferentes ao estresse (plantas tolerantes, intermediárias e sensíveis). Nesse contexto, o presente trabalho buscou investigar os impactos morfológicos e metabólicos em clones de eucalipto com diferentes níveis de tolerância à seca, a fim de se avaliar as estratégias adotadas por tais materiais e identificar possíveis bioindicadores de tolerância à seca. Três experimentos foram realizados para prospectar bioindicadores (capítulo 1 e 2) e validá-los em campo (capítulo 3). No primeiro capítulo, 12 clones de eucalipto com diferentes níveis de tolerância à seca (tolerantes e sensíveis) foram analisados em resposta a dois regimes hídricos: a) solo com umidade próxima à 100% da capacidade de campo (CC-controle) e b) solo com umidade próxima a 65% da capacidade de campo (SM-seca moderada). Sob condição de SM, a biomassa da parte aérea foi reduzida na maioria dos clones, ao passo que avaliações termográficas mostraram que determinados clones de eucalipto tolerantes à seca apresentam temperatura foliar semelhante a plantas controle (plantas irrigadas). Na maioria dos clones, observou-se que aminoácidos solúveis totais, proteínas solúveis totais, glicose e frutose sofreram incrementos em resposta à SM. Ademais, clones tolerantes foram os únicos a apresentar estômatos nas duas faces (anfiestomáticos). A anatomia das folhas e do pecíolo permitiu diferenciar clones mais e menos tolerantes ao déficit hídrico. No capítulo 2, foram utilizados clones que se destacaram nas avaliações do capítulo 1 para validar o que foi encontrado no experimento anterior e identificar outros possíveis bioindicadores de tolerância à seca em eucalipto. Para isso, utilizaram-se cinco clones de eucalipto com diferentes níveis de tolerância à seca (tolerantes e sensíveis) em blocos casualizados, num esquema fatorial 5x2 (5 clones de eucalipto e 2 regimes hídricos- controle [solo mantido com umidade próxima à 100% da capacidade de campo (CC-controle)] e solo com umidade próxima à 70% da capacidade de campo (SM-seca moderada). Após um período de 120 dias sob esses dois tratamentos, as plantas submetidas a SM foram expostas a seca severa (SS) (potencial hídrico próximo a -3Mpa) e em seguida reidratada – RI. Foi possível observar que os clones avaliados apresentaram reduções nas trocas gasosas sob a condição SM, entretanto, recuperaram a valores similares ao controle após reidratação. A avaliação termográfica pode ser uma importante ferramenta para auxiliar na discriminação dos genótipos. Acúmulos de aminoácidos livre totais e açúcares foram também observados em plantas submetidas ao déficit hídrico (SS). A área foliar específica, densidade estomática, espessura dos tecidos e diâmetro dos vasos do xilema são alterados em plantas sob seca. Uma vez selecionados os bioindicadores em casa de vegetação nos capítulos 1 e 2, o capítulo 3 teve como objetivo validá-los em campo. Para isso, utilizaram-se 28 progênies oriundas de cruzamentos de clones considerados tolerantes e produtivos cultivados em local que apresenta baixa precipitação anual e que passam por longos períodos de estiagem (Buritizeiro-MG). As coletas de folhas foram realizadas após 6 e 18 meses de plantio no campo e determinou-se variáveis morfológicas (área foliar específica, área foliar individual, comprimento e largura foliar) e status hídrico (potencial hídrico foliar ao meio-dia e na antemanhã). O delineamento experimental utilizado foi o single tree plot e cinco repetições. Em síntese, observou-se a expressão de diferentes mecanismos de tolerância à seca, no que se refere à ajustes foliares. Valores de características mensuradas em diferentes épocas mostraram correlação significativa entre si, indicando persistência ao longo do período de avaliações e possível potencial como bioindicadores de tolerância. Tal fato reforçaria a utilização de bioindicadores de tolerância à seca como uma estratégia para seleção de materiais de eucalipto em programas de melhoramento genético florestal. Palavras-chave: Anatomia. Bioindicadores. Déficit hídrico. Metabolismo. Morfologia. Seleção precoce.Item Aspectos morfofisiológicos e bioquímicos de plantas de arroz em resposta à elevada concentração de dióxido de carbono(Universidade Federal de Viçosa, 2019-08-23) Costa, Lucas Cavalcante da; Ribeiro, Dimas MendesO aumento da concentração atmosférica de dióxido de carbono [(CO2)] esperado para os próximos anos tem despertado crescente interesse no conhecimento da função deste gás como um sinal do ambiente envolvido na regulação do crescimento e desenvolvimento de plantas. Ao passo que os efeitos gerais do CO2 sobre o metabolismo são bastante explorados, o mecanismo de alteração no crescimento e no metabolismo de plantas sob elevada [CO 2] é, ainda, pouco compreendido. Nesse contexto, o presente estudo avaliou as respostas morfofisiológicas e metabólicas de plantas de arroz cultivadas sob elevada [CO 2]. Em adição, testou-se a hipótese de que o etileno é o principal hormônio modulador do crescimento e das principais alterações no metabolismo de plantas de arroz crescendo sob elevada [CO2]. Os dados evidenciaram que a limitação na atividade fotossintética em plantas de arroz sob elevada [CO2] é de natureza difusiva e que está relacionada com as alterações observadas na anatomia e nos parâmetros biofísicos da folha. Por outro lado, demonstrou-se que o crescimento de plantas de arroz sob elevada [CO 2] é acompanhado por alterações na regulação de expressão de genes associados à expansão celular e ao metabolismo hormonal. Observou-se também que a elevada [CO 2] e o etileno, isoladamente, induzem o alongamento da parte aérea e inibem o alongamento da raiz primária em plântulas de arroz. Tais modificações são acompanhadas pelo aumento no número de raízes adventícias, o que foi observado em plântulas de arroz crescendo sob elevada [CO2]. Por fim, observou-se que a elevada [CO2] estimula a biossíntese de etileno de maneira dependente da idade da planta e que essa regulação contribui o para maior ganho de biomassa durante o crescimento vegetativo. Essa descoberta reforça, portanto, a hipótese de que não somente os maiores níveis, mas também a regulação temporal da biossíntese de etileno contribui para o desenvolvimento de plantas de arroz sob elevada [CO 2].Item Avaliação da deterioração pós-colheita de batata-doce in natura e processada(Universidade Federal de Viçosa, 2018-07-27) Lima, Paula Cristina Carvalho; Finger, Fernando Luiz; http://lattes.cnpq.br/4136839775385072O cultivo batata-doce é amplamente distribuído em todo o mundo, em que as raízes tuberosas são muito utilizadas na alimentação humana e na industrialização. O manuseio inadequado e a brotação alteram o metabolismo e deterioram as raízes tuberosas durante o armazenamento, porém estas alterações são pouco estudadas. Os principais objetivos deste estudo foram: avaliar o controle da brotação e alterações metabólicas em raízes tuberosas de batata-doce cv. BRS Rubissol tratadas com etileno, AOA e 1-MCP; avaliar o processamento na forma de chips fritos em raízes tuberosas de batata-doce cv. BRS Rubissol tratadas com etileno, AOA e 1-MCP e armazenadas à temperatura ambiente; caracterizar cineticamente as enzimas peroxidase e polifenoloxidase em extratos brutos em polpa e casca de três cultivares de batatas-doces (BRS Amélia, BRS Rubissol e BRS Cuia) submetidas a dano mecânico; avaliar o uso de conservantes químicos na redução do escurecimento em batata-doce cv. BRS Cuia minimamente processada e armazenada a 5 oC e avaliar as alterações morfo-anatômicas e metabólicas na periderme de batata-doce cv. BRS Amélia em diferentes temperaturas e intensidades de dano. A brotação das raízes tuberosas de batata-doce cv. BRS Rubissol foi controlada pelo uso AOA e 1-MCP, e essa cultivar mostrou bom potencial para o processamento na forma de chips fritos. A atividade das enzimas peroxidase e polifenoloxidase foi maior na casca das raízes tuberosas, devido a maior quantidade de compostos fenólicos presentes nesse tecido. As reações enzimáticas relacionadas ao escurecimento enzimático foram mais expressivas na cv. BRS Rubissol e menores na cv. BRS Cuia. Os conservantes químicos aumentaram o tempo de armazenamento da batata-doce cv. BRS Cuia minimamente processada, em que o ácido cítrico 5% foi mais eficiente na redução do escurecimento enzimático. Nos processos de cura, a perda de massa fresca foi estabilizada a partir do 7o dia de armazenamento em raízes tuberosas feridas, mostrando que ocorreu maturação da periderme de cura. As raízes com dano mecânico mostraram melhor manutenção metabólica e cicatrização de ferimentos quando armazenadas a 30°C.Item Avaliação fisiológica de plantas de Urucum (Bixa orellana L)(Universidade Federal de Viçosa, 2004-09-29) Rodríguez Ortíz, Carmen Eugenia; Otoni, Wagner Campos; http://lattes.cnpq.br/2783222284467182O presente trabalho teve por objetivos: (a) analisar a capacidade fotossintética de dois grupos de material vegetal sob condições de campo: plantas adultas com frutos verdes pilosos e plantas com frutos avermelhados pilosos; (b) avaliar o desenvolvimento de explantes cultivados in vitro submetidos a diferentes densidades de fluxo de luz; e (c) estudo anatômico de folhas de plantas adultas e in vitro. As hipóteses testadas foram: (a) existem diferenças na capacidade fotossintética entre os dois grupos de planta analisados; (b) alguns dos parâmetros das curvas de resposta da fotossíntese líquida à luz e ao CO² devem estar correlacionados com os teores dos pigmentos cloroplastídicos; (c) os carotenóides totais presentes nas folhas de Urucum podem desempenhar papel foto-protetor ao estresse foto-oxidativo, possibilitando que explantes cultivados in vitro possam se desenvolver a altas densidades de fluxo de luz. Verificou-se que ambos os grupos de plantas não apresentaram diferenças estatísticas significativas em seus parâmetros das curvas de resposta da fotossíntese líquida à luz e ao CO² . Assim sendo, para estes grupos foram encontrados os valores médios seguintes: 19,17 μmol m-² s-¹ para a estimativa assintótica da taxa fotossintética bruta máxima, 22,6 μmol m-² s-¹ para o ponto de compensação de luz, 1274 μmol m-² s-¹ para o ponto de saturação de luz, 15,38 μmol m -2 s -1 para a estimativa assintótica da taxa fotossintética líquida máxima, 63,0 μmol mol-¹ para o ponto de compensação de CO² e 0,1403 mol m-² s-¹ para a eficiência carboxilativa da Rubisco. Foram observadas as seguintes correlações lineares: entre a eficiência quântica máxima e a irradiância de saturação (r = -0,7794; P = 0,0176), entre a estimativa assintótica da taxa fotossintética bruta máxima e a irradiância de saturação (r = 0,8780; P = 0,0018), entre a estimativa assintótica da taxa fotossintética líquida máxima e o ponto de compensação de CO² (r = -0,6242; P = 0,0408), entre a eficiência carboxilativa e o ponto de compensação de CO² (r = -0,8208; P = 0,0067), entre a limitação estomática à fotossíntese e a concentração intercelular de CO² para uma concentração ambiental de 400 μmol mol-¹ (r = -0,8927; P = 0,0012), entre a eficiência quântica e o teor de clorofila a (r = -0,8887; P = 0,0014), clorofila b (r = -0,8505; P = 0,0037) e clorofilas totais (r = -0,9033; P = 0,0008) e entre a limitação estomática à fotossíntese e o ponto de compensação de luz (r = -0,6751; P = 0,0460). Verificou-se que ambos grupos não diferiram entre si nos teores de pigmentos cloroplastídicos, com uma média de 1629,6 mg kg-¹ de clorofila a, 643,4 mg kg-¹ de clorofila b e 2272,9 mg kg-¹ de carotenóides totais; também não houve diferença estatística entre os teores de bixina nas sementes das plantas de ambos os grupos, com um valor médio de 4,42% que as classificam como boas produtoras do corante. Os teores de bixina não se correlacionaram com nenhuma das variáveis da capacidade fotossintética das plantas. Verificou-se a presença de um grande número de idioblastos ramificados nas folhas das plantas adultas e in vitro com presença de substâncias lipofílicas identificadas como sendo bixina, por meio de reação com Sudan IV e cromatografia em camada fina. Os explantes de Urucum cultivados in vitro apresentaram foto-inibição a partir de uma densidade de fluxo de 150 μmol m-² s-¹ , identificado pela relação F v /F m igual a 0,581 aos 45 dias de exposição. Sob condições de foto-inibição, apenas a atividade da peroxidase apresentou incremento estatisticamente significativo, ao passo que a superóxido dismutase e a catalase não alteraram significativamente suas atividades, concluindo-se que os carotenóides não foram ativos na mitigação desse estresse.Item Avaliações bioquímicas, fisiológicas e anatômicas dos efeitos de poluentes atmosféricos sobre espécies vegetais de restinga(Universidade Federal de Viçosa, 2003-09-12) Silva, Luzimar Campos da; Cano, Marco Antonio Oliva; http://lattes.cnpq.br/0437214969395798Com o objetivo de avaliar os efeitos tóxicos do ferro particulado e do dióxido de enxofre liberados por uma usina de pelotização, localizada no município de Anchieta, ES, sobre parâmetros fisiológicos, bioquímicos e anatômicos, foram determinados os efeitos dos poluentes atmosféricos mediante metodologia de bioindicação ativa e passiva. As espécies avaliadas no biomonitoramento ativo, Eugenia uniflora L. (Myrtaceae) e Clusia hilariana Schlecht. (Clusiaceae), foram colocadas em estações padronizadas e distribuídas em diferentes distâncias: 200 m, 500 m, 800 m, 1400 m e 1700 m em relação à fonte emissora, durante 7 meses. Em experimento simultâneo, as mudas inseridas num solo removido de uma usina de pelotização foram submetidas à chuva ácida simulada constituída de H 2 SO 4 , com pH 3,0 e à chuva controle com pH 6,5, durante 40 dias. Na bioindicação passiva, indivíduos das espécies: Byrsonima sericea DC. (Malpighiaceae), Cordia verbenacea DC. (Boraginaceae) e Psidium guineense SW. (Myrtaceae) foram avaliados numa mata remanescente de restinga, localizada a 200 m da usina (local exposto) e no Parque Estadual Paulo César Vinha (local não-exposto), durante um ano. E. uniflora recebeu deposição de maior quantidade de ferro particulado por área foliar do que C. hilariana, não variando quanto às distâncias da fonte emissora nas duas espécies. Os maiores teores foliares de ferro total foram verificados a 200 m da fonte emissora, nas duas espécies vegetais, enquanto que o maior teor de enxofre total foliar foi observado em E. uniflora, a 800 m e em C. hilariana, a 200 m da fonte emissora. Não se observou variação em altura nas duas espécies vegetais avaliadas e o número de folhas foi menor apenas a 800 m e 1700 m de distância em C. hilariana. O número e a percentagem de folhas cloróticas e necróticas, assim como o índice de fitotoxicidade de cloroses nas duas espécies aumentaram com o prolongamento do tempo de exposição às emissões da usina. Em E. uniflora, a percentagem de folhas cloróticas e necróticas não se modificou com a distância da fonte emissora, enquanto que em C. hilariana, as maiores médias foram observadas a partir de 500 m. Nas duas espécies, o teor de clorofila diminuiu com o tempo de exposição e apenas em plantas de E. uniflora localizadas a 800 m da fonte emissora foram observados maiores teores de clorofila. As plantas de C. hilariana localizadas a 200 m e 500 m da fonte emissora apresentaram maior permeabilidade de suas membranas celulares, que se relacionou com o teor foliar de enxofre. As plantas de C. hilariana apresentaram condutância estomática (g s ), a transpiração (E) e a assimilação líquida de CO 2 (A) mais elevadas nas estações mais próximas à usina emissora, embora isto não tenha contribuído para o aumento da massa seca total. A relação trocas gasosas e teor foliar de enxofre sugeriu que C. hilariana acumulou grande quantidade de enxofre enquanto que E. uniflora praticamente não absorveu o enxofre emitido pela usina de pelotização. Ambas as espécies são bioindicadoras de reação, podendo ser usadas como bioindicadoras ativas de poluição por deposição particulada e dióxido de enxofre. Em relação ao experimento com chuva ácida, nenhuma das espécies apresentou variação na altura das mudas tratadas em relação ao controle, enquanto o índice de fitotoxicidade de necroses foi maior nas plantas de E. uniflora expostas à chuva ácida. Os teores de clorofila a, de clorofila b e de carotenóides foram reduzidos em E. uniflora após o tratamento, enquanto que a relação F v /F m foi maior nas plantas tratadas. Em C. hilariana, nenhum destes parâmetros foi alterado com a chuva ácida. A g s , E e A não variaram nas plantas tratadas em relação ao controle, nas duas espécies avaliadas, após as 40 chuvas simuladas. Nenhuma das espécies mostrou alteração na permeabilidade de suas membranas. Em E. uniflora, apenas a atividade da peroxidase aumentou com o tratamento, enquanto que em C. hilariana, as atividades da dismutase do superóxido, da peroxidase e da catalase aumentaram após as 40 simulações. Nas três espécies avaliadas no biomonitoramento passivo, o teor de ferro foliar foi maior no local exposto às emissões da usina e o teor foliar de enxofre variou nas diferentes espécies analisadas. Os efeitos mais marcantes das deposições da usina sobre as espécies avaliadas no biomonitoramento passivo foram: Em B. sericea, maior teor de clorofila, menor temperatura foliar, maior número de folhas; em C. verbenacea, maior teor de clorofila, maior temperatura foliar, menor número de folhas, flores e frutos; em P. guineense, menor teor de clorofila, maior diferencial de temperatura entre a folha e o ar, maior lançamento de folhas, menor número de folhas. Não foram verificadas flores e frutos neste local. C. verbenacea acumulou maior quantidade de ferro que as demais espécies ocorrendo maior deposição nas reentrâncias nas bases dos tricomas glandulares. As plantas de B. sericea apresentaram menor conteúdo de ferro provavelmente, devido a presença de hipoderme e tricomas malpiguianos, enquanto que em P. guineense, a proteção parece ter sido viabilizada pela hipoderme.Item Bases fisiológicas e moleculares em cianobactérias em resposta a presença de arsênio(Universidade Federal de Viçosa, 2023-12-15) Almeida, Allan Victor Martins; Araújo, Wagner Luiz; http://lattes.cnpq.br/5605331353460376As cianobactérias são bactérias gram-negativas, que realizam fotossíntese oxigênica e possuem uma grande variação morfológica. Elas ainda apresentam uma grande diversidade metabólica e fisiológica, permitindo que colonizem uma gama de habitats aquáticos e terrestres. Em muitos destes ambientes ocorre a presença e acúmulo de diversos metais pesados, bem como de outros elementos tóxicos, como o arsênio (As). O As é encontrado naturalmente no ambiente, mas, nos últimos anos, tem ocorrido um aumento em suas concentrações em decorrência predominantemente da mineração. Devido à sua diversidade metabólica, as cianobactérias são capazes de habitarem ambientes contaminados com As, e também participam do ciclo biogeoquímico desse elemento. Cumpre mencionar que, ao longo do processo evolutivo, as cianobactérias desenvolveram diversas estratégias de resistência e tolerância ao As, incluindo múltiplas biotransformações deste elemento. Alterações morfológicas, fisiológicas e bioquímicas também estão envolvidas na resposta ao estresse por As. Neste contexto, o operon ars (arsBHC) responde pelo principal mecanismo de resistência ao As em cianobactérias: arsC codifica para uma redutase do arsenato, ao passo que arsB ou acr3, codificam uma permease do arsenito. Ressalta-se ainda que, dentre as diferentes morfologias apresentadas por cianobactérias, morfotipos filamentosos parecem possuir uma menor tolerância ao As quando comparadas a linhagens unicelulares. Porém, pouco se sabe sobre qual(is) fator(es) permitem às cianobactérias unicelulares apresentarem essa maior tolerância. Desta forma, o estudo de linhagens de cianobactérias diversas, incluindo as isoladas de ambientes contaminados por As, pode ajudar a elucidar alguns processos e também desvendar novos mecanismos relacionados a essa resistência/tolerância diferencial. Neste estudo, três organismos isolados de ambientes hostis foram identificados e classificados. Também se examinou o crescimento, as alterações metabólicas, fisiológicas e morfológicas de seis cianobactérias expostas a duas concentrações de arsenito. Destaca-se a notável flexibilidade desses organismos em colonizar ambientes contaminados com arsênio, evidenciando sua capacidade de resposta mesmo em altas concentrações desse elemento. Algumas linhagens conseguiram manter ou recuperar padrões de crescimento próximos às condições controle, ressaltando a presença de mecanismos eficientes na mobilização do arsênio. Percebe-se, também, que a produção de um polímero celular externo (EPS) e o aumento nos padrões de agregação celular e tricomas são respostas comuns à exposição ao arsenito, indicando um papel na redução da mobilidade e contato do arsênio com as células. Este estudo fornece insights sobre como o metabolismo desses organismos é afetado pelo arsênio, revelando padrões de resposta que podem ser explorados em estudos futuros. A coleta, identificação e caracterização desses organismos isolados de ambientes contaminados são de grande importância, destacando o potencial uso iotecnológico dessas cianobactérias em ambientes afetados por arsênio. Além disso, o entendimento de seu metabolismo nessas condições contribui para diversas áreas científicas. Palavras-chave: arsênio, cianobactérias, filogenia, metabolismo, morfologia.