Ciências Biológicas e da Saúde

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    Propagação in vitro de Pereskia aculeata Mill.
    (Universidade Federal de Viçosa, 2023-02-27) Sousa, Elisandra da Silva; Otoni, Wagner Campos; http://lattes.cnpq.br/1282522231521349
    Pereskia aculeata Mill., conhecida popularmente como ora-pro-nóbis, é uma planta alimentícia não convencional, utilizada pela medicina popular no tratamento de queimaduras e inflamações. Apresenta propriedades farmacológicas, como analgésica, antioxidante, anticancerígena e nutracêutica, resultado de uma gama de compostos bioativos produzidos pela espécie, tais como sesquiterpenos, compostos fenólicos e betalaínas. Apesar da sua importância, ainda são escassos os trabalhos que visem estabelecer o cultivo in vitro de P. aculeata. Notadamente, ainda não há relatos de estudos sobre a influência das trocas gasosas e qualidade da luz no desenvolvimento e produção de compostos bioativos em P. aculeata cultivada in vitro. A cultura de tecidos vegetais é uma alternativa viável para a multiplicação de espécies medicinais em larga escala, pois é fonte potencial para produção de metabólitos secundários de interesse. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um protocolo de propagação in vitro e avaliar a influência de citocininas, meios de cultura, trocas gasosas, concentrações de sacarose e qualidade da luz na morfofisiologia de plantas de P. aculeata. Para isso, foram conduzidos cinco experimentos: I) Estabelecimento de protocolo de desinfestação de P. aculeata; II) Avaliação de citocininas no desempenho de explantes nodais no estabelecimento in vitro de P. aculeata; III) Avaliação de formulações de meios de cultura no estabelecimento in vitro de P. aculeata; IV) Efeito das trocas gasosas e concentrações de sacarose na morfofisiologia e anatomia de P. aculeata cultivada in vitro; V) Influência da qualidade de luz na morfofisiologia e na produção de betalaínas de P. aculeata cultivada in vitro. Os resultados demostraram que para estabelecer de forma eficiente segmentos nodais de P. aculeata in vitro, faz-se necessário a desinfestação dos explantes em solução de hipoclorito de sódio (NaOCl) a 2,5% de cloro ativo combinado à adição de 0,2% de Plant Preservative Mixture (PPM) ao meio de cultura, e inoculação dos mesmos em meio de cultura Murashige e Skoog (MS) contendo 1 mg L-1 de meta-Topolina (mT). Além disso, a espécie pode ser cultivada sob o sistema de cultivo hererotrófico, em meio de cultura suplementado com 15 g L-1 de sacarose e frascos vedados com tampas contendo uma membrana que permite taxa de troca de CO2 de 14 μL L-1 s-1 (TTCO2 de 14 μL L-1 s-1), e/ou sob o sistema de cultivo fotomixotrófico, em meio suplementado com 30 g L-1 de sacarose e frascos vedados com tampas contendo duas membranas que permitem TTCO2 de 25 μL L-1 s-1. Na propagação in vitro de P. aculeata, a combinação dos espectros de luz Vermelho/Branco/Azul Médio (V/B/AM) promoveram maior acúmulo de betacianina. Este trabalho fornece novas perspectivas em relação aos efeitos da manipulação do meio e do ambiente de cultivo sobre o desenvolvimento e o metabolismo secundário de P. aculeata, podendo auxiliar na otimização de protocolos de propagação e de produção in vitro de betalaínas nessa espécie. Palavras-chave: Ora-pro-nóbis; Sistemas de cultivo in vitro; Cultura de tecidos vegetais; Betalaína.
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    Morte celular programada media a resistência de Eucalipto ao inseto galhador Leptocybe invasa
    (Universidade Federal de Viçosa, 2023-08-02) Rocha, João Pedro Laurindo; Araujo, Wagner Luiz; http://lattes.cnpq.br/7850599744090089
    O gênero Eucalyptus L'Hér. têm sido a principal escolha para as florestas plantadas devido à sua elevada produtividade, ao seu rápido crescimento e adaptabilidade. Registre-se, que, com as futuras e esperadas mudanças climáticas, regimes alterados de temperatura e precipitação irão aumentar a frequência e a intensidade de secas, fator que pode limitar a produtividade dessa cultura. Em adição, outro fator limitante no cultivo de eucalipto são as perdas ocasionadas pelo inseto galhador Leptocybe invasa Fisher & La Salle (Hymenoptera: Eulophidae). Sabe-se também que a presença do inseto L. invasa causa alterações hormonais em híbridos de E. tereticornis x E. camaldulensis, no período entre 24 e 96 horas após o ataque. Ainda, no clone resistente a esse inseto, ocorre um aumento nos níveis de aminoácidos precursores tanto do processo de sinalização responsiva, quanto de mecanismos associados a morte celular programada. Neste contexto, este trabalho investigou as alterações anatômicas e os mecanismos envolvidos na sinalização hormonal e no processo de morte celular programa de tecidos de plantas de eucalipto após ataque do inseto galhador L. invasa. Foram utilizados dois clones híbridos de E. tereticornis Sm. x E. camaldulensis Dehnh., um susceptível e outro com menor susceptibilidade (resistente) à L. inavasa. As características anatômicas, trocas gasosas e a expressão de genes relacionados com sinalização hormonal e morte celular programada foram avaliadas. O clone resistente quando infestado aumentou a espessura da parede celular realizando o isolamento das células que possivelmente sofrerão morte celular programada e, em adição, acumulou compostos fenólicos nas células saudáveis que se encontram próximas a região atacada pelo inseto. Ambos os clones, após 24 horas de infestação, sofreram reduções na taxa de transpiração e na concentração intercelular de CO2. Após 96 horas, os mesmos clones sofreram reduções na taxa de assimilação de CO2 e transpiração. Quando infestado, o clone resistente apresentou maiores expressões de PAD4 e ERS2, genes associados com AS e ET, respectivamente e, maiores expressões de NAC1 que é um gene envolvido com morte celular programada. Tomados em conjunto, os resultados aqui obtidos indicam que uma vez atacado pelo inseto L. invasa, nas primeiras 24 horas, o clone resistente aumenta a espessura da parede celular das células ao redor da região atacada, onde a morte celular programada se inicia. Com efeito, 96 horas após a infestação, o clone resistente acumula compostos fenólicos nas células ao redor dessa região atacada impedindo que as mesmas sofram também uma morte celular programada. Em síntese, o presente trabalho apresenta um potencial mecanismo capaz de explicar, ainda que parcialmente, a tolerância diferencial à L. invasa em clones de Eucalyptus. Palavras-chave: Anatomia. Compostos Secundários. Expressão Gênica. Morte Celular Programada.
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    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/5605331353460376
    As 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.
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    Physiological, biochemical and molecular aspects of induced resistance in maize against Bipolaris maydis infection using a zinc-polyphenolic compound and silicon
    (Universidade Federal de Viçosa, 2023-11-24) Lata Tenesaca, Luis Felipe; Rodrigues, Fabrício Ávila; http://lattes.cnpq.br/7055797966961726
    Maize leaf blight (MLB), caused by the fungus Bipolaris maydis, has great potential to cause considerable losses in the growth and yield of maize. Higher foliar concentration of silicon (Si) or the use of resistance inducers may be promising alternatives for boosting maize resistance against MLB. The first study investigated the potential of using Semia® [zinc (20%) complexed with plant- derived pool of polyphenols (10%)] to boost defense reactions on maize leaves infected by B. maydis. Mycelial growth and conidia germination were reduced by the IR stimulus in vitro. The IR stimulus-sprayed plants showed reduced MLB symptoms due to less production of malondialdehyde (MDA), hydrogen peroxide (H2O2), and radical anion superoxide (O2●-) compared to control plants. During the infection by B. maydis, IR stimulus-sprayed plants showed increased concentrations of sucrose and starch and greater activities of catalase (CAT), glutathione reductase (GR), and superoxide dismutase (SOD) compared to water-sprayed plants. Less impairment on the photosynthetic apparatus [higher values for leaf gas exchange (rate of net CO 2 assimilation, stomatal conductance to water vapor, and transpiration rate) and chlorophyll a fluorescence (variable-to-maximum Chl a fluorescence ratio, photochemical yield, and yield for dissipation by down-regulation) parameters] along with preserved pool of chlorophyll a+b and carotenoids were noticed for infected and IR stimulus-sprayed plants compared to infected plants from the control treatment. Defense-related genes (IGL, CHS02, PR1, PAL3, LOX3, CHI, and GLU) were up-regulated for IR stimulus-sprayed plants compared to control plants infected by B. maydis. These findings highlight the potential of using this IR stimulus for MLB management. In the second study, we investigated whether maize plants with higher foliar silicon (Si) concentration can be more resistant against MLB was investigated in this study. The +Si plants showed reduced MLB symptoms (smaller lesions and lower disease severity) due to higher foliar Si concentration and less production of MDA, H2O2, and O2●- compared to -Si plants. Higher values for leaf gas exchange and chlorophyll a fluorescence parameters along with preserved pool of chlorophyll a+b and carotenoids were noticed for infected +Si plants compared to infected -Si plants. Activities of defense (chitinase, β-1,3-glucanase, phenylalanine ammonia-lyase, polyphenoloxidase, peroxidase, and lipoxygenase) and antioxidative (APX, CAT, SOD, and GR) enzymes were higher for infected +Si plants compared to infected -Si plants. Collectively, this study highlights the importance of using Si to boost the resistance of maize plants against MLB considering the more operative defense reactions and the robustness of the antioxidative metabolism along with the preservation of the photosynthetic apparatus. Keywords: Antioxidative metabolism. Foliar disease. Host defense responses. Induced resistance. Photosynthesis.
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    Metabolic and transcriptional aspects of Capsicum chinense fruits in different developmental stages
    (Universidade Federal de Viçosa, 2021-02-11) Salvador, Acácio Rodrigues; Nesi, Adriano Nunes; http://lattes.cnpq.br/4486695471034988
    The Capsicum genus is highly phenotypically diverse and considered nonclimacteric. Although some studies with nonclimacteric fruits have already been carried out, knowledge about the regulation between transcripts and metabolites is still scarce. We selected phenotypically contrasting Capsicum chinense accessions and analyzed in detail the metabolism in placenta and pericarp fruit and performed a transcripts profile to identify possible relationships between metabolism and gene expression. We quantified and analyzed primary metabolites, capsaicin, phenols, proteins, total amino acids, sugars and starch in three stages of development (20, 45 and 60 days after anthesis) and identified 16803 genes expressed from different functional classes and correlated with 69 metabolites quantified in two stages of development (20 and 60 days after anthesis). Our results suggest that most of the observed metabolic variability is between the stages of fruit development and not between accessions. In addition, we show that pungency, determined by the metabolism of the placenta, significantly interferes with the metabolism of the fruit. The integration of the transcript and metabolite profile through multivariate analysis provides several correlations between the metabolic and transcript classes that can be studied in detail in future research. Our results suggest that there is a complex control during fruit development that determines phenotypic characteristics, in addition, our data increase our knowledge about the regulation of TSS accumulation in nonclimacteric fruits. Keywords: Capsaicin. Primary metabolites. Fruits. Transcriptome.
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    O papel do carreador mitocondrial de citrato/isocitrato (SFC1) nas respostas a estresses abióticos em Arabidopsis thaliana
    (Universidade Federal de Viçosa, 2023-07-31) Silva, Julianna Xavier de Brito; Nesi, Adriano Nunes; http://lattes.cnpq.br/7119986421372260
    O transportador mitocondrial SFC1 catalisa o transporte de citrato do citosol para a matriz mitocondrial através da membrana interna em troca de isocitrato. Este carreador é o único transportador conhecido capaz de realizar o transporte de citrato/isocitrato em plantas. Apesar da função bioquímica ser conhecida a importância do SFC1 para o crescimento e desenvolvimento de plantas sob condições de estresses abióticos ainda é desconhecida. Em solos ácidos, o alumínio (Al 3+ ) torna-se disponível para as plantas em concentrações tóxicas afetando negativamente o crescimento e desenvolvimento das raízes e da planta como um todo. Como o citrato e o isocitrato são importantes para os mecanismos de tolerância ao Al 3+ e são produzidos principalmente pelo ciclo TCA na matriz mitocondrial, o transporte desses ácidos orgânicos via carreador SFC1 nos tecidos radiculares pode ser essencial nas respostas fisiológicas da planta ao Al 3+ em níveis tóxicos. Também se espera que o transportador SFC1 tenha um papel relevante em situações de restrição do fornecimento de carbono, como durante a senescência induzida por escuro. Nesta situação o metabolismo do carbono e do nitrogênio passam a fornecer substratos alternativos para o processo respiratório que talvez envolva transporte de ácidos orgânicos via SFC1. Em condições ideais para Arabidopsis, a baixa expressão do SFC1 altera o metabolismo do nitrogênio sugerindo que o transporte adequado de citrato via SFC1 também pode desempenhar uma função importante durante períodos de baixa disponibilidade de carbono. Tendo em conta todas estas informações este trabalho teve como hipótese principal que o transporte de citrato/isocitrato via SFC1 é importante para as respostas fisiológicas de Arabidopsis cultivadas na presença de Al em níveis tóxicos, bem como durante o processo de senescência induzida pelo escuro prolongado. Portanto, neste trabalho realizou-se experimentos com raízes, por ser o órgão mais afetado pelo Al e por ter alta expressão de SFC1; e experimento de escuro prolongado para induzir deficiência de carbono e o processo de senescência, ativando processos de autofagia celular associados com degradação de proteínas e de aminoácidos. Para isso, linhagens de Arabidopsis com reduzida expressão de SFC1 foram utilizadas nos experimentos com Al 3+ em níveis tóxicos. Parâmetros biométricos e respostas histoquímicas ao Al 3+ e a formação de espécies reativas de oxigênio (ROS) foram avaliadas nos tecidos radiculares. No experimento de senescência induzida foram usados os mesmos genótipos e parâmetros biométricos, fisiológicos e bioquímicos foram determinados e utilizados para avaliar as repostas à esta condição. O nível de redução na expressão de SFC1 obtido nas linhas antisenso não influenciou o crescimento radicular na presença de Al 3+ , porém aumentou a produção de ROS nessa condição. Ao passo que sua deficiência na condição de escuro aumentou a degradação de proteínas e consumo de aminoácidos, bem como de amido; retardou a senescência e acelerou a recuperação das plantas após o estresse. Em conjunto os resultados sugerem que o transporte de citrato/isocitrato pelo transportador SFC1 não tem um papel fundamental no crescimento radicular sob estresse por Al 3+ . Adicionalmente, os resultados referentes aos experimentos com deficiência de carbono, indicam que o transporte de citrato/isocitrato via SFC1 mantêm a atividade mitocondrial pela via clássica, usando em menores proporções de intermediários provenientes das vias alternativas. Palavras-chave: Transportadores. Ácidos Metabolismo mitocondrial. Respiração. orgânicos. Estresses abióticos.
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    Etileno modula o crescimento, rendimento e qualidade nutricional do amendoim (Arachis hypogaea L.) em resposta à profundidade de plantio
    (Universidade Federal de Viçosa, 2023-07-17) Cuellar Lopez, Deisy Johana; Ribeiro, Dimas Mendes; http://lattes.cnpq.br/9378076016309841
    O amendoim é uma importante cultura agronômica que serve como fonte de óleo e proteína em todo o mundo. A profundidade de semeadura desempenha um papel importante no estabelecimento da planta e na produtividade da cultura. Têm-se indicações de que o etileno promove a germinação e estabelecimento das plântulas de amendoim. Entretanto, o mecanismo pelo qual tal fenômeno ocorre e se há alguma relação com a profundidade de plantio são hipóteses ainda não examinadas. Assim, o presente estudo objetivou investigar as ações integrativas entre o etileno e a profundidade de plantio no controle do crescimento e desenvolvimento do amendoim. Neste contexto, sementes de amendoim cultivar ‘IAPAR 25’ e ‘Tatu-53’ foram semeadas em condição de campo nas profundidades de 0,5, 2,5, 5, 10 e 15 cm e avaliou-se os parâmetros morfológicos, fisiológicos, metabólicos e de produção. Quando comparado com as plântulas desenvolvidas à profundidade de 5,0 cm, observou-se que a profundidade de plantio de 0,5 cm promoveu uma maior produção de etileno e ACC na parte aérea das mudas, induzindo um menor alongamento do epicótilo e hipocótilo das plântulas de ambas cultivares. Por outro lado, plântulas desenvolvidas a partir de sementes à profundidade de 15 cm apresentaram redução na produção de etileno e ACC, com maior alongamento do epicótilo e hipocótilo, em relação as plântulas desenvolvidas a 5,0 cm. Ademais, quando comparado com a profundidade de plantio de 5,0 cm, os tratamentos de semeadura rasa (0,5 cm) e semeadura profunda (15 cm) promoveram uma redução na taxa de assimilação líquida de carbono, nas concentrações de açúcares nas folhas, bem como redução do número de folhas, área foliar e biomassa foliar. Além disso, promoveram uma redução no número e comprimento de raízes laterais, no rendimento de vagens e sementes bem como na concentração de minerais como Ca, S, Cu e Zn nas sementes. Esses resultados sugerem que as alterações observadas na profundidade de plantio rasa estejam associadas ao efeito do etileno, que em altas concentrações inibe o crescimento da planta, afetando a partição de carbono e o desenvolvimento e produção do amendoim. As mudanças observadas na maior profundidade de plantio podem ser efeitos induzidos pelo maior tempo que as plântulas levaram para emergir do solo e ganhar capacidade fotoautotrófica. Alternativamente, a menor produção de etileno das plantas à profundidade de 15 cm pode ter afetado negativamente o desenvolvimento das plantas de amendoim. Além disso, as plantas de ambas cultivares desenvolvidas a partir de sementes à profundidade de 5,0 cm apresentaram melhor performance no desenvolvimento da planta, no rendimento de vagens e sementes assim como na qualidade nutricional do grão em relação às profundidades de 0,5, 2,5, 10 e 15 cm. Juntos, os resultados do presente estudo indicam que as plantas de amendoim têm a produção de etileno alterada em função da profundidade de plantio, desencadeando respostas morfofisiológicas e metabólicas nas etapas iniciais de crescimento que refletem na produção e qualidade do grão ao final do ciclo da cultura. Palavras-chave: Hormônios. Comprimento do hipocótilo. Expansão celular. Produção de amendoim. Fonte-dreno.
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    The role of abscisic acid and secondary growth on embolism resistance and drought tolerance in herbaceous plants
    (Universidade Federal de Viçosa, 2023-07-27) Haverroth, Eduardo José; Martins, Samuel Cordeiro Vitor; http://lattes.cnpq.br/5815345408533538
    Drought resistance is crucial for plant productivity in water-limited conditions. While the role of abscisic acid (ABA) in stomatal regulation is well-studied, its influence on hydraulic function beyond stomata remains understudied. Moreover, the impacts of secondary growth on xylem resistance are still poorly understood. In the first chapter, we aimed to elucidate the impact of ABA on drought-induced dysfunction by examining genotypes with divergent ABA accumulation abilities. All genotypes exhibited similar resistance to leaf and stem embolism and similar leaf hydraulic resistance. However, pronounced differences between extreme genotypes, sitiens (sit; a strong ABA- deficient mutant) and sp12 (a transgenic line with constitutive ABA over-accumulation) were observed. The water potential inducing 50% embolism was 0.25 MPa lower in sp12 compared to sit. Notably, plants with higher ABA levels (wild type and sp12) demonstrated significantly lower maximum stomatal conductance and minimum leaf conductance than ABA-deficient mutants. These variations in gas exchange were associated with ABA levels, stomatal density, and size. The elevated ABA content in plants resulted in decreased water loss, consequently leading to a delayed onset of lethal water potentials associated with embolism during drought stress. Therefore, the primary mechanism by which ABA enhances drought tolerance is through the regulation of water loss, thereby postponing the onset of dehydration and hydraulic dysfunction. In the second chapter, we focused on exploring the embolism resistance in the leaves, basal stems, and upper stems of two herbaceous species, Solanum lycopersicum and Senecio minimus, which undergo secondary growth in their mature stems. Our findings unveiled that the basal stem region with advanced secondary growth exhibited increased embolism resistance, leading to vulnerability segmentation between the basal stem and the remaining vegetative shoot. Alongside enhanced woodiness, embolism resistance in basal stems coincided with changes in anatomy and lignin content. Decreases in the pith-to-xylem area, increases in the proportion of secondary xylem conduits, and higher lignin content were observed in the basal stems. This study highlights the role of ABA in regulating drought tolerance by reducing waterloss and delaying hydraulic dysfunction. Additionally, it elucidates how secondary growth in herbaceous plants contributes to increased embolism resistance and ensures survival during drought periods while supporting the upper canopy. Keywords: Embolism. Cavitation. ABA. Solanum lycopersicum. Senecio minimus. Stomata. Xylem. Water deficit. Secondary growth. Lignin.
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    Sequenciamento, caracterização e comparação evolutiva dos plastomas de Euterpe edulis e Euterpe Oleracea
    (Universidade Federal de Viçosa, 2017-07-25) Silva, Odyone Nascimento da; Rogalski, Marcelo; http://lattes.cnpq.br/3969533047091830
    As espécies E. edulis e E. oleracea pertencem à família Arecaceae e são as espécies mais importantes desse gênero, pela multiplicidade de usos e com destaque para comercialização de seus frutos e palmito. Neste sentido, reportamos a sequência completa e caracterização do genoma plastidial de ambas as espécies, que são as primeiras da tribo Euterpeae a terem seu plastoma sequenciado. Os plastomas das duas espécies apresentam uma estrutura quadripartida circular, que é típica na maioria das angiospermas. A estrutura do plastoma, a ordem dos genes e o conteúdo gênico são semelhantes às outras espécies da família Arecaceae. Exceções foram observadas nos genes ycfl e o rpsló que aparecem como pseudogenes em algumas espécies da família Arecaceae e nesta pesquisa aparecem na forma funcional em ambas as espécies. A análise de divergência de genes mostra que o gene ycfl é um dos genes mais divergentes na família Arecaceae. As espécies do gênero Euterpe mostraram uma alta conservação de sítios de edição de mRNA e a presença de 23 predições de sítios mRNA não observados em outras palmeiras. As duas espécies apresentam distribuição similar de SSRs com algumas regiões contendo um número mais elevado dos localizados principalmente nas regiões de cópia única. Nos plastomas das duas espécies foram localizados e caracterizados seis hotspots de divergência de nucleotídeos entre as espécies em estudo, todos localizados na região de cópia única. Baseadas no plastoma de 36 espécies pertencentes à família Arecaceae, as árvores filogenômicas obtidas por duas análises estatísticas mostraram um alto valor de suporte para as relações entre as tribos amostradas, incluindo o gênero Euterpe dentro da tribo Euterpeae. Por tanto, o sequenciamento permitiu caracterizar o genoma plastidial, identificar sequências repetidas e microssatélites, detectar pontos de divergência gênica, analisar divergência dos genes e previsão de edição de mRNA nas duas espécies do gênero Euterpe, que serão úteis para seleção de dados em futuros estudos filogenéticos e evolutivos da tribo e dentro da família Arecaceae. Palavras-Chave: Arecaceae. Filogenia. Açaí. Genética de cloroplastos. Diversidade genética.
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    Photorespiratory changes and induced resistance on tomato against septoria leaf spot by a phosphite combined with free amino acids
    (Universidade Federal de Viçosa, 2022-10-05) Silva, Bruno do Nascimento; Rodrigues, Fabrício Ávila; http://lattes.cnpq.br/1954041792535980
    Septoria leaf spot (SLS), caused by Septoria lycopersici, is a destructive disease in tomato. Infection of plants by pathogens causes changes in photosynthesis, photorespiration and respiration that will affect defense responses. The first study investigated the impacts caused on photorespiration in tomato leaves by S. lycopersici infection. Infection reduced photosynthesis and pigment concentration and increased respiration and the photorespiration/crude photosynthesis ratio increased in infected leaves. S. lycopersici infection caused great oxidative damage as demonstrated by increased concentrations of malonaldehyde, superoxide anion and hydrogen peroxide. We evaluated the expression of genes involved in the photorespiratory pathway (GOX1, GOX2, SHMT2, SMHT3 and GLYK), nitrogen metabolism (Fd-GOGAT) and stress acclimatization (mMDH1, mMDH2 and CAT) and observed an up- regulation during the process of S. lycopersici infection. A better understanding of the physiological changes that occur in the leaves of tomato plants infected by S. lycopersici at the level of photorespiration may contribute to the development of cultivars more efficiently to cope with the fungal infection. In the second study, we investigated the use of potassium phosphite combined with free L-α-amino acids (called stimulus induced resistance (IR)) to increase tomato defense responses against S. lycopersici infection. Plants that received the RI stimulus showed a reduction in the severity of SLS and less colonization of leaf tissue by S. lycopersici (lower expression of TEF-1α). Plants sprayed with IR stimulus showed lower concentrations of malonaldehyde, hydrogen peroxide and superoxide anion radical, while sucrose, fructose and starch concentrations and high ascorbate peroxidase, catalase, glutathione reductase and superoxide dismutase activities increased when compared to plants sprayed with IR stimulus. water in response to S. lycopersici infection. The photosynthetic apparatus was less compromised, which resulted in higher concentrations of chlorophyll a+b and carotenoids in plants sprayed with RI stimulus. We observed that genes involved in host defense reactions (CHI3, CHI9, GLU, PAL3, POX3, PPOB and PPOF) and those related to acquired systemic resistance (PAL3 and ICS) or induced systemic resistance ((ethylene production - ACO2, ACO3, ACO5 and ACO4) and the jasmonic acid signaling pathway (LOX1.1, LOXB, LOXC andPDF1.2)) and we observed an up-regulation for plants infected and sprayed with RI stimulus. These findings highlight the potential of using this IR stimulus for the management of SLS. Keywords: Antioxidative metabolism. Foliar disease. Host defense responses. Induced resistance. Necrotrophic pathogen.