Transcription of alternative oxidase (AOX) and plastid terminal oxidase (PTOX) during stress-regulated root tissue growth in Daucus carota L. - An approach to identify functional marker candidates for breeding on carrot yield stability

A presente tese explora a hipótese de utilização dos genes da oxidase alternativa (AOX) e da oxidase terminal da plastoquinona (PTOX) como genes-alvo para o desenvolvimento de marcadores funcionais (MF) para avaliar a performance do crescimento em cenoura, fator determinante da produtividade. Para avaliar se os referidos genes estão associados com o crescimento da cenoura procedeu—se ao seu isolamento e posterior análise dos seus perfis de transcrição em diversos sistemas biológicos. O sistema in vitro selecionado, denominado sistema de culturas primárias, permitiu avaliar alterações na quantidade de transcritos desses genes durante os processos de reprogramação celular e crescimento. Ao nível da planta foi também estudado o efeito do frio na expressão precoce dos genes AOX. Ambos os genes DcAOX1 e DcAOX2a revelaram uma resposta rápida e um padrão semelhante apos stresse (inoculação in vitro e resposta ao frio). Foi igualmente verificado um incremento na expressão do gene DcPTOX durante a fase inicial do processo de reprogramação celular. Estudos de expressão dos genes AOX durante o desenvolvimento da raiz da cenoura revelaram que o gene DcAOX2a será potencialmente o gene mais envolvido neste processo. De modo a avaliar a hipótese de envolvimento do gene DcPTOX no crescimento da raíz procederam—se a estudos de expressão ao nível do tecido meristemático. Todavia, para um mais completo entendimento da ligação entre DcPTOX e o crescimento secundário e/ou acumulação de carotenos, a expressão do gene DcPTOX foi também avaliada em raízes de cenoura durante o desenvolvimento, utilizando cultivares caracterizadas por distintos conteúdos de carotenos. Os resultados obtidos demonstraram a associação do gene DcPTOX a ambos os processos. O envolvimento da PTOX no crescimento adaptativo da raiz foi analisado com um ensaio que permitiu identificar, no tecido meristemático, uma resposta precoce do gene DcPTOX face a uma diminuição da temperatura. Adicionalmente, foi efetuada a seleção de genes de referência para uma analise precisa da expressão génica por RT-qPCR em diversos sistemas biológicos de cenoura, e a importância do seu estudo ao nível do sistema biológico foi realçada. Os resultados desta tese são encorajadores para prosseguir os estudos de utilização dos genes AOX e PTOX como MF no melhoramento da performance do crescimento adaptativo em cenoura, fator determinante para a produtividade; ABSTRACT: This thesis explores the hypothesis of using the alternative oxidase (AOX) and theplastid terminal oxidase (PTOX) as target genes for functional marker (FM) development for yield-determining growth performance in carrot. To understand if these genes are associated to growth, different AOX gene family members and the single PTOX gene were isolated, and their expression patterns evaluated in diverse carrot plant systems. An in-vitro primary culture system was selected to study AOX and PTOX transcript changes during cell reprogramming and growth performance. At plant level, a putative early response of AOX to chilling was also evaluated. In fact, both DcAOXl and DcAOXZa were early responsive and showed similar patterns under stress conditions (in vitro inoculation and chilling). A role for DcPTOX during earliest events of cell reprogramming was also suggested. Next, the expression profiles of AOX gene family members during carrot tap root development were investigated. DcAOXZa was identified as the most responsive gene to root development. In order to evaluate if DcPTOX is associated with carrot tap root growth performance, DcPTOX transcript levels were measured in the central root meristem. To further understand whether DcPTOX is associated with secondary growth and/or carotenoids accumulation, DcPTOX expression was also studied in deveIOping carrot tap roots in cultivars with different carotenoids contents. The results indicated that DcPTOX associates to both carotenoid biosynthesis and secondary growth during storage root development. To obtain further insights into the involvement of PTOX on adaptive growth, the early effects of temperature decrease were explored in the root meristem, where a short—term early response in DcPTOX was found, probably associated with adaptive growth. Furthermore, a selection of the most suitable reference genes for accurate RT—qPCR analysis in several carrot experimental systems was performed and discussed. The present research provides the necessary toolbox for continuing studies in carrot AOX and PTOX genes as promising resources for FM candidates in order to assist breeding on yield—determining adaptive growth performance.

Interpretação popular dos frescos exteriores das igrejas conventuais dos mosteiros de Sucevita e Voronet (Bucovina) – Roménia

No nordeste da Roménia, na antiga província da Moldávia e próxima da fronteira com a Ucrânia, encontra-se Bucovina, uma região histórica de frequentes ocupações e constantes divisões, disputada por vários povos (dácios, citas, sármatas, romanos, godos, hunos, avaros, eslavos, otomanos, tártaros, mongóis, …). Tem a maior concentração de mosteiros e igrejas, cerca de 20, decoradas no interior e exterior com frescos religiosos. Na época em que Bucovina era devastada por invasões do império Otomano, as igrejas ocupavam a zona central das fortalezas – posteriormente adaptadas em mosteiros – onde as tropas e a população se reuniam. A maioria era analfabeta e com dificuldade em entender a complexa liturgia ortodoxa que se praticava naqueles tempos. No século XIII, Petrus Rares, filho do Stephen III Muşat (1457-1504), um dos santos mais célebres na ortodoxia da Roménia, converteu as paredes interiores e exteriores das igrejas em autênticas bíblias ilustradas, com frescos relatando as histórias de santos e de mártires, além das crónicas épicas da luta contra os otomanos, com o objetivo de fortalecer o espírito da população. Os frescos conjugam os dogmas ortodoxos, a seriedade expressiva da pintura bizantina e a vivacidade da arte popular local. Grande parte das pinturas exteriores ainda se encontram em bom estado de conservação com exceção das fachadas orientadas a norte, deterioradas pela chuva e pelo vento frio. De uma forma geral os frescos do exterior são semelhantes, com três representações principais: a) O Juízo Final, com a ressurreição dos mortos e o julgamento dos justos e dos pecadores. b) A árvore de Jessé, que representa a genealogia de Jesus e a ligação entre o velho e o novo testamento. c) O cerco de Constantinopla (1453) representada normalmente junto à porta de entrada da igreja. Efetua-se uma breve análise, tendo por base a interpretação popular dos frescos exteriores das igrejas dos mosteiros de Suceava (1522) e Voronet (1487). Devido à importância artística e histórica dos frescos, as duas igrejas estão inscritas na lista de Património da Humanidade da UNESCO em 2010 e 1993, respetivamente.

Contributo para a caracterização morfométrica da raça de abelhas melíferas (Apis mellifera iberiensis) da região norte de Portugal

A necessidade de aprofundar o conhecimento sobre a morfologia da abelha melífera portuguesa (Apis mellifera iberiensis) originou o presente estudo. A amostragem definiu-se com base no banco de amostras existentes no Laboratório de Patologia Apícola da ESA-IPB, relativas ao ano de 2015. Cada amostra foi constituída por cinco obreiras adultas conservadas pelo frio (-18 °C). Foram analisadas 124 amostras distribuídas por 16 concelhos (aproximadamente oito por concelho) pertencentes aos distritos de Bragança e Vila Real. As medições efetuadas em cada uma das obreiras foram: peso (PA), comprimento (CA) e largura (LA) do corpo; comprimento (CAA) e largura (LAA) da asa anterior; comprimento (CAP) e largura da asa posterior (LAP); comprimento do fêmur (CF), da tíbia (CT), do basitarso (CBT), do tarso (CTA) e da probóscide (CP) e a largura do basitarso (LBT). Para avaliação destas medidas utilizou-se uma balança analítica de precisão (0,01g) e um paquímetro eletrónico digital (0-100mm±0,02mm). As diferentes variáveis estudadas compararam-se por análise de variância (ANOVA), sendo o teste de Tukey-Kramer HSD utilizado para a comparação múltipla de médias. O peso médio das obreiras do concelho de Vila Pouca de Aguiar (0,123±0,018 g) foi mais elevado (p<0,05) do que o das obreiras dos concelhos de Torre de Moncorvo e Ribeira de Pena (0,106±0,023 g em ambos os casos). Também, as obreiras do concelho de Vila Pouca de Aguiar apresentaram um comprimento médio do corpo (13,065±0,890 mm) superior (p<0,05) às obreiras do concelho de Boticas (12,228±0,958 mm) e uma largura média (4,565 ± 0,392 mm) superior às obreiras de Vila Flor (4,089 ±0,288 mm). Porém, o CAP (6,333±0,303 mm) e o CT (3,179±0,183mm) das obreiras de Vila Pouca de Aguiar foi mais baixo (p<0,05) ao observado nos concelhos de Torre de Moncorvo (6,616±0,361 mm) e Vila Flor (3,358±0,146 mm). As variáveis LAA, LAP, CF, CBT e CP não apresentaram diferenças significativas (p>0,05) entre os concelhos estudados.