Teses e Dissertações
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Item Tolerância ao alagamento em clones de Coffea canephora: respostas hídricas, fotossintéticas e metabólicas(Universidade Federal de Viçosa, 2019-05-31) Juarez, Marco Antonio Toral; Matta, Fábio Murilo daO alagamento do solo impacta negativamente o desempenho da planta devido à redução da disponibilidade de oxigênio na raiz e acúmulo de espécies reativas de oxigênio (ERO). Nesta pesquisa, avaliou-se a relação entre a tolerância ao alagamento e a expressão do sistema antioxidante em dois clones (120 e 109A) de Coffea canephora caracterizados, respectivamente, como tolerante (com sistema antioxidante mais robusto) e sensível (com sistema antioxidante menos robusto) à seca. A hipótese basou-se no fato de que clones mais tolerantes à seca, que apresentam um sistema antioxidante mais eficiente, também mostrariam maior tolerância ao alagamento. Os clones foram submetidos a dois tratamentos de irrigação (controle e alagado), por seis dias, seguidos de 40 dias de recuperação. Foram avaliados: potencial hídrico, condutância hidráulica, trocas gasosas, fluorescência da clorofila a, partição de carboidratos, concentração de ácido 1- aminociclopropano-1-carboxílico (ACC) e alguns fitormônios, dano oxidativo e sobrevivência. Em resposta ao alagamento, a atividade antioxidante nas raízes dos clones envolveu incrementos na atividade da dismutase do superóxido e da peroxidase do ascorbato (APX). Entretanto, foi observado apenas aumento de APX foliar do clone 120. O alagamento ocasionou diminuição de absorção de água radicular com perda de 70% na condutância hidráulica em ambos os clones, reduções nas suas taxas de fotossíntese líquida (A) e condutância estomática, esgotamento de açúcares e altas concentrações de ACC e etileno em raízes. Entretanto, no clone 120, houve uma queda mais tênue de A ao longo da imposição do estresse, menor afetação por déficit hídrico, menor alteração no fluxo de elétrons, dissipação eficiente de excesso de energia por meio de processos não fotoquímicos e acúmulo tardio de ACC em raízes. As diferenças entre clones foram maiores na fase de recuperação, sendo as plantas do clone 109A as mais afetadas em danos à maquinaria fotossintética, menor taxa de transporte de elétrons, maior dano oxidativo acompanhado de redução de área foliar, e menor taxa de sobrevivência. Contudo, houve pouca diferença na capacidade antioxidante entre os dois clones, sugerindo que o melhor desempenho do clone 120, durante o alagamento, possivelmente não esteja associado com o metabolismo antioxidante; outras estratégias, portanto, devem estar envolvidas na diminuição do dano oxidativo e no retardo na queda de A, bem como maior dissipação de excesso de energia, na fase de alagamento.Item Metabolismo do nitrogênio em cafeeiro submetido a déficit hídrico e doses de nitrato(Universidade Federal de Viçosa, 2019-07-04) Rocha, Brunno César Pereira; Martinez, Hermínia Emília PrietoA assimilação do nitrogênio é essencial para o crescimento e o desenvolvimento do cafeeiro, resultando em efeitos importantes sobre a fitomassa e a produtividade final da cultura. Assim, como a maioria dos nutrientes, o nitrogênio é absorvido pelas raízes utilizando a água como meio de transporte, com isso, o estresse hídrico e o nitrogênio podem afetar direta e indiretamente diversos processos fisiológicos. O objetivo deste trabalho foi avaliar o metabolismo do nitrogênio em quatro variedades de cafeeiros (Coffea arabica L.) em fase vegetativa, submetidas ao déficit hídrico e doses de nitrato. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, em esquema fatorial triplo (2 x 4 x 4), em delineamento de blocos ao acaso com três repetições. As unidades experimentais receberam as combinações de duas doses: alta (7 mmol/L NO 3- ) e baixa (2,8 mmol/L NO 3- ) de nitrogênio, quatro potenciais hídricos (0; -0,4; -0,8; e -1,6 MPa) e quatro variedades (Mundo Novo, Acauã, Catuaí Vermelho e Catuaí Amarelo) com idade de seis meses. Para a indução do déficit hídrico foi utilizado PEG 6000 (Polietileno glicol). Foram coletadas amostras de tecido foliar e raízes finas para determinação da atividade das enzimas nitrato redutase (NR) e glutamina sintetase (GS), além da determinação da concentração de nitrato, de prolina livre, aminoácidos (AAS) e proteínas totais. O teor de nitrato, a atividade da NR e da GS, concentração de prolina em raízes, e a quantidade de aminoácidos das quatro variedades estudadas apresentaram poucas diferenças em resposta ao déficit hídrico e às doses de N. Para NR foliar, houve diferenças entre variedades que independeram do déficit hídrico e da dose de N. Com relação às doses de N, notou-se que a dose alta promoveu maior concentração de AAS e proteínas nas folhas, maior atividade da NR e concentração de prolina em raízes. Independentemente de variedade ou dose de N, o déficit hídrico promoveu um aumento na concentração de prolina nas raízes. Em plantas jovens de café submetidas à dose NB, a baixa concentração de nitrato nas raízes e a baixa atividade da NR nas folhas não se alteram com déficit hídrico crescente, enquanto que a atividade da GS mostra incrementos lineares em resposta a incrementos no déficit hídrico. Em qualquer nível de déficit as plantas com boa nutrição nitrogenada apresentam maior concentração foliar de aminoácidos solúveis e de proteínas solúveis totais. Em plantas jovens de café sob estresse hídrico a prolina participa do ajustamento osmótico, sendo sua síntese nas raízes aumentada com o aumento do déficit hídrico, e maior em plantas bem supridas com N, do que naquelas sujeitas a baixas doses de N. As variedades Mundo Novo, Acauã, Catuaí Vermelho e Catuaí Amarelo de modo geral não apresentaram respostas diferenciadas ao déficit hídrico.Item Aplicação de extratos de algas marinhas em cafeeiro sob deficiência hídrica e estresse salino(Faculdade de Ciências Agronômicas - Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, 2015-02-27) Bettini, Marcos de Oliveira; Broetto, FernandoO presente estudo relacionou os efeitos da aplicação de dois extratos de algas marinhas às características biométricas, relações hídricas, trocas gasosas e alterações bioquímicas em dois cultivares de café e sua interferência na tolerância à deficiência hídrica (DH) e estresse salino (ES). Foram conduzidos dois experimentos em blocos causalizados, em estufa com mudas de cafeeiro em vasos de 5 L irrigados por gotejamento, com 3 repetições por tratamento. O primeiro experimento sobre DH comparou três níveis de irrigação: D1- 25%, D2-50% e D3-100% da necessidade hídrica da cultura em dois cultivares (Obatã e Catuaí 99) e dois tratamentos de extratos de algas e controle, sendo aplicados três ciclos DH, intercalados com dois períodos de recondicionamento. O segundo experimento de ES estudou o efeito da salinidade induzida com NaCl para as mesmas cultivares e para os mesmos tratamentos com extratos de alga. Neste caso foram aplicados dois ciclos de estresse salino intercalados com um período de recondicionamento. Os tratamentos com extratos de alga foram: Alga 1 – Aplicações semanais de soluções do extrato líquido solúvel da alga Ascophyllum nodosum. Alga 2 – Uma aplicação via solo da combinação de extratos sólidos das algas Ascophyllum nodosum e Lithothamnium calcareum. Os tratamentos com DH e ES apresentaram menor potencial hídrico foliar, assimilação de carbono, transpiração e área foliar, independentemente dos cultivares. A aplicação de extratos de alga induziu tolerância a estresses hídrico e salino. Plantas de cafeeiro tratadas com extratos de algas apresentaram maior área foliar, maior massa de raízes, maior potencial de água na folha, menor relação Na + /K + , assimilação de carbono e alterações na atividade de enzimas antioxidativas.Item O uso da suplementação de cetoanálogos e cafeína para o estudo do metabolismo de aminoácidos no exercício em modelos de experimentação humana e animal(Universidade Federal de Uberlândia, 2011-07-29) Magalhães Neto, Anibal Monteiro de; Cameron, Luiz CláudioA amônia (nesse trabalho descrito como sinônimo de NH3+ NH4+) é tóxica e promove efeitos deletérios no sistema nervoso central de humanos e murinos. O metabolismo da amônia e o aumento de sua concentração nos tecidos podem ser estudados pela realização de exercícios físicos. Os distúrbios temporários no sistema nervoso central causado pelo exercício são similares aos observados na doença hepática e desordens neurodegenerativas. Desta forma, os exercícios de alta intensidade têm sido implicados com o desenvolvimento de fadiga e exaustão física devido ao aumento nas concentrações da amônia plasmática. A utilização da suplementação de cetoanálogos e/ou cafeína diminui a concentração de amônia no sangue durante o exercício para promover melhor desempenho. Desta maneira, a suplementação de cetoanálogos e/ou cafeína associada ao exercício físico podem retardar ou superar o efeito tóxico da elevação da amônia. Este estudo verificou o efeito protetor das suplementações de cetoanálogos e cafeína contra os compostos nitrogenados, e o desempenho físico de humanos e ratos submetidos ao exercício físico de alta intensidade e curta duração.Item Quantificação de metabólitos secundários relacionados à resposta de defesa do cafeeiro contra Pseudomonas syringae pv. garcae(Universidade Federal de Lavras, 2015-02-25) Silva, Joyce Alves Goulart da; Resende, Mário Lúcio Vilela deA mancha aureolada do cafeeiro, causada pela bactéria Pseudomonas syringae pv.garcae, é uma doença emergente na cafeicultura, para a qual tem se buscado selecionar cultivares resistentes e estudar seus respectivos mecanismos de defesa.Neste trabalho teve-se como objetivo estudar a composição química das folhas das cultivares IAPAR-59 e Mundo Novo 376/4 parcialmente resistente e suscetível, respectivamente, à mancha aureolada do cafeeiro. Para isso foram produzidos extratos aquosos das folhas de cafeeiro e investigada a composição química e atividade biológica destes. Foram quantificados os sólidos solúveis totais, teor de fenólicos e flavonoides totais e perfil de fenólicos, além da atividade antioxidante pelos métodos do DPPH e FRAP. A atividade antibacteriana e a bioautografia foram realizadas, para se verificar a eficácia dos extratos sobre a bactéria Pseudomonassyringaepv. garcae e o fungo revelador Cladosporium sp, respectivamente. Foi possível verificar que folhas da cultivar IAPAR-59 apresentaram maior teor de compostos fenólicos, flavonoides e sólidos solúveis que folhas da cultivarMundo Novo 376/4. Com relação à atividade antioxidante, IAPAR-59 apresentou maior potencial de sequestro de radicais livres pelo método do DPPH. Os extratos das duas cultivares não apresentaram atividade antibacteriana in vitrocontra P. syringaepv. garcae e ambos apresentaram compostos capazes de inibir o crescimento do fungo Cladosporium sp. Outros experimentos foram realizados objetivando avaliar extratos, preparados com diferentes solventes, provenientes de folhas de IAPAR-59, com e sem inoculação de Pseudomonassyringaepv. garcae. Foi possível verificar que as folhas de cafeeiro da cultivar IAPAR-59 sadias apresentaram maior teor de compostos fenólicos e açúcares redutores. Para a atividade antioxidante, no método do DPPH a fração água apresentou a maior atividade, independente da inoculação. Pelo método do FRAP, a fração água das plantas sadias apresentou maior atividade. No teste fungitóxico, ambas apresentaram compostos capazes de inibir o crescimento do fungo Cladosporiumsp. Foi possível quantificar na composição química das plantas sem inoculação os ácidos gálico, cafeico e clorogênico, além da vanilina. A cultivar IAPAR-59 inoculada apresentou maior concentração desses compostos e foi detectada ainda a presença de um fenilpropanoide, o ácido trans-cinâmico. A síntese desses compostos pode ter ocorrido em resposta ao ataque do patógeno.Item Aspectos fisiológicos e moleculares da absorção e metabolismo do nitrogênio e do déficit hídrico em café arabica(Universidade Federal de Viçosa, 2015-02-20) Souza, Bruna Pereira de; Martinez, Hermínia Emília PrietoO cafeeiro possui baixa eficiência de uso de nitrato como fonte inorgânica de N, sendo que as causas fisiológicas e genéticas dessa reduzida resposta ainda não são totalmente conhecidas. Além do uso eficiente de fertilizantes, outro fato que vem que vem impactando a produção agrícola em geral e a cafeicultura é a seca. A escassez de água será um dos maiores problemas globais neste século. Portanto é fundamental entender os mecanismos moleculares e fisiológicos pelos quais plantas terrestres se adaptam a falta de água com o objetivo de desenvolver práticas agrícolas mais racionais de aproveitamento da água e nitrogênio. Assim sendo, este trabalho objetivou: a) a obtenção de parâmetros cinéticos de absorção de nitrato por mudas de café cultivadas em solução nutritiva na ausência e presença de déficit hídrico; b) avaliar o perfil transcricional de genes relacionados aos transportadores de nitrato (NRT3.2 e NRT1.2) e genes relacionados ao metabolismo do N (NIA2, GLN1.3 e GLT1) em condição de déficit hídrico e deficiência de N; c) avaliar as trocas gasosas e os parâmetros de fluorescência da clorofila a em condições de déficit hídrico e deficiência de nitrogênio. Para alcançar os objetivos propostos foram realizados quatro experimentos separadamente. No primeiro, oito cultivares de café foram submetidas a ensaio de exaustão para determinação dos parâmetros cinéticos de absorção de nitrato em solução nutritiva. No segundo e terceiro experimentos, as cultivares Catuaí Amarelo (alto Vmax) e Mundo Novo (baixo Vmax), selecionadas a partir dos resultados do primeiro experimento, foram submetidas aos seguintes tratamentos: N-suficiente (+N, 5,0 mmol L-1 N-NO3-) sem déficit hídrico, N-suficiente (+N, 5,0 mmol L-1 N-NO3-) com déficit hídrico (-1,5 MPa) e N-deficiente (-N, 0,0 mmol L-1 N-NO3-) sem déficit hídrico para avaliação de expressão diferencial de genes. No quarto experimento cinco cultivares de café foram submetidas aos seguintes tratamentos: N-suficiente (+N, 5,0 mmol L-1 N- NO3-) sem déficit hídrico, N-suficiente (+N, 5,0 mmol L-1 N-NO3-) com déficit hídrico (-1,5 MPa) e N-deficiente (-N, 0,0 mmol L-1 N-NO3-) sem déficit hídrico, para avaliar as características fisiológicas relacionadas com a fotossíntese e parâmetros da clorofila a. O déficit hídrico foi imposto pela aplicação de polietileno glicol 8000. Em todos experimentos utilizou-se o delineamento em blocos casualizados com três repetições. Os parâmetros cinéticos de absorção de nitrato variaram entre as cultivares em condições controle e sob déficit hídrico. As cultivares Catuaí Vermelho, Catuaí Amarelo, Catucaí Amarelo, Catiguá MG2, Acauã, Oeiras e Sachimor são as que possuem maior velocidade de absorção em condições de ausência de déficit hídrico. Em condições de déficit hídrico, a cultivar Catuaí Amarelo possui a maior velocidade de absorção. A cultivar Mundo Novo não apresentou alterações nos parâmetros cinéticos avaliados quando o déficit hídrico foi imposto. A cultivar Catuaí Amarelo apresentou melhor adaptação à condição de déficit hídrico. Essa cultivar possui também maior plasticidade, podendo se estabelecer mais facilmente em condições com altos ou baixos teores de NO3-, como também em baixa disponibilidade hídrica. Os genes estudados (NRT1.2, NRT3.2, NIA2, GLT e GLN1.3) aumentaram a sua expressão em plantas submetidas ao déficit hídrico e a deficiência de N. A cultivar Mundo Novo apresentou maior expressão relativa dos genes NRT1.2, NRT3.2 e GLT em tecidos radículas 96 h após a imposição do déficit hídrico. Na parte aérea das mudas de café os genes NRT1.2 e NRT3.2 foram os que exibiram maior expressão relativa, as 8 h e 96 h após imposição do déficit hídrico, respectivamente. Quando o déficit hídrico foi imposto, os genes NRT1.2, NRT3.2, NIA2 e GLT apresentaram maior transcrição diferencial no sistema radicular das plantas. Já o gene GLN1.3, em condições de reduzida disponibilidade de água apresentou maior expressão na parte aérea das plantas. O déficit hídrico provocou maiores alterações na expressão relativa dos genes estudados do que o tratamento com deficiência de N. A deficiência de N causou menores danos ao aparelho fotossintético das plantas que o déficit hídrico. O defícit hídrico afetou o potencial hídrico foliar, a fotossíntese líquida, condutância estomática, eficiência do uso da água, taxa de transporte de elétrons, eficiência quântica do FSII e eficiência fotoquímica máxima do FSII das mudas de café, reduzindo-os durante o período. Já para o tratamento com deficiência de nitrogênio, apenas as variáveis taxa de transporte de elétrons, eficiência quântica do FSII e eficiência fotoquímica máxima do FSII das mudas de café foram afetadas e também apresentaram redução.Item Efeitos da disponibilidade de água e de luz no metabolismo fotossintético em Coffea arabica(Universidade Federal de Viçosa, 2012-03-30) Macana, Yesid Alejandro Mariño; DaMatta, Fábio MuriloO presente estudo foi conduzido procurando-se analisar os efeitos da disponibilidade de luz e da água no desempenho fotossintético, nas relações hídricas e no metabolismo do carbono em plantas de Coffea arabica L. cv. ‘Catuaí Vermelho IAC 44’ cultivadas sob condições contrastantes de luz (pleno sol e sombra) e de disponibilidade de água no solo (35 e 100 % de água disponível), durante o inverno. Acredita-se que o sombreamento permitiria uma melhor aclimatação do cafeeiro face às condições de inverno na Zona da Mata mineira, onde as temperaturas noturnas são baixas e os dias ensolarados. As plantas cultivadas ao sol apresentaram maior altura, área foliar, número de folhas e diâmetro do ramo ortotrópico em relação àquelas sombreadas, embora a taxa fotossintética (A), a concentração de pigmentos e a área foliar específica tenham sido maiores nas plantas à sombra. Verificaram-se, ainda, limitações fotoquímicas (redução na razão entre as fluorescências variável e inicial) e bioquímicas (redução das atividades da rubisco, da sintase de sacarose-fosfato e da pirofosforilase da ADP-glicose, e maior razão amido-sacarose) à fotossíntese. Por sua vez, o déficit hídrico (DH), nos dois ambientes lumínicos, acarretou decréscimos em A, sendo a diferença entre as plantas de sol e de sombra de 75 e de 55%, respectivamente. Estas mudanças foram acompanhadas por reduções na condutância estomática, na taxa de transpiração e na condutância hidráulica, enquanto os níveis de glicose, frutose, sacarose e aminoácidos foram aumentados. Não houve variações significativas na eficiência quântica do transporte de elétrons do fotossistema II (FSII), no rendimento quântico não fotoquímico, no rendimento quântico da dissipação não regulada de energia, na capacidade fotoquímica do FSII e na taxa de transporte de elétrons sob DH, nos dois ambientes luminicos. Enzimas-chave envolvidas no metabolismo do carbono, como a cinase da frutose-6-fosfato dependente de ATP e a fosfatase da frutose-1-6- bisfosfato também não variaram significativamente, enquanto as atividades das invertases ácida e alcalina aumentaram, em resposta ao DH, independentemente dos ambientes lumínicos.