Morfologia de frutos e sementes de espécies arbóreas do gênero Solanum L.

O objetivo do trabalho foi caracterizar a morfologia do fruto e da semente de três espécies florestais nativas do Brasil, Solanum granuloso-leprosum Dunal, S. lycocarpum A.St.-Hil. e S. pseudoquina A.St.-Hil., recomendadas para plantações destinadas à recuperação de áreas degradadas. Os frutos são indeiscentes, carnosos, do tipo baga, globosos, polispérmicos e constituídos por dois ou mais lóculos. As sementes são estenospérmicas, campilótropas, elipsóides, comprimidas, apresentando seção longitudinal largo-ovalada ou achatado-ovalada e seção transversal elíptica. Hilo mediano-marginal localizado em uma depressão e micrópila arredondada. Sementes albuminosas, com endosperma abundante, periférico, carnoso-firme, semitransparente e de coloração esbranquiçada. Embrião axial, linear, contínuo e curvado. Em Solanum lycocarpum e S. pseudoquina o embrião é circinado e em S. granuloso-leprosum é espiralado.

Bases para a padronização do teste de germinação em três espécies de Solanum L.

Foi objetivo deste trabalho obter informações básicas sobre a germinação de sementes de três espécies do gênero Solanum: S. granuloso-leprosum (gravitinga), S. lycocarpum (lobeira) e S.pseudoquina (quina-de-são paulo). Dependendo da espécie, foram testados diferentes lotes, bem como sementes de diferentes densidades e colorações. Os testes de germinação foram conduzidos a 25ºC e a 20-30ºC, com fotoperíodo de oito horas sob luz branca, sobre papel de filtro. Foram avaliados a porcentagem final e o índice de velocidade de germinação das sementes e determinados os períodos de duração do teste, adotando diferentes critérios de germinação. Os resultados mostraram que as sementes de gravitinga de baixa densidade devem ser descartadas; as sementes de gravitinga de coloração amarela e as de quina-de-são paulo de coloração verde são de maior qualidade fisiológica; houve diferença na germinação das sementes de lobeira e de quina-de-são paulo extraídas de diferentes lotes. A alternância da temperatura e luz beneficiou a germinação das sementes das três espécies. O teste padrão de germinação, teve a duração de 60 dias para as sementes de gravitinga (primeira contagem com 37 dias), de 62 dias para as de quina-de-são paulo (primeira contagem com 33 dias) e de 88 dias para as de lobeira (primeira contagem com 39 dias). Quando o critério botânico para germinação foi adotado (emissão da raiz primária) houve redução no período de duração de germinação em 30 dias para as sementes de gravitinga e de quina-de-são paulo e de 58 dias para as sementes de lobeira.

Alterações nas atividades das enzimas alfa-galactosidase e poligalacturonase e nas reservas de carboidratos de sementes de Schizolobium parahyba (vell.) Blake (guapuruvú) durante a germinação

A retomada do metabolismo do embrião durante a germinação é realizada por processos metabólicos que culminam na protrusão da radícula e no fornecimento de energia para o desenvolvimento inicial da plântula. O objetivo deste trabalho foi estudar as variações nas atividades das enzimas alfa-galactosidase e poligalacturonase e nas reservas de mono e oligossacarídeos em sementes de guapuruvú durante a germinação. Para tanto, as sementes foram colocadas para germinar e as reservas do eixo embrionário e cotilédones, avaliadas periodicamente. Os teores de galactose no eixo embrionário diferiram significativamente somente entre a testemunha e o oitavo dia, muito embora houvesse aumento contínuo até o quarto dia. Somente no sexto dia de germinação houve aumento no teor de galactose nos cotilédones. Houve tendência de aumento nos teores de arabinose, manose e glicose no eixo embrionário, não sendo detectada a presença de xilose no oitavo dia. Nos cotilédones os mesmos açúcares não foram originalmente detectados no tempo zero, mas apresentaram valores mais altos nas amostras do oitavo dia. Os teores de galactose oscilam tanto no eixo embrionário, quanto nos cotilédones durante o período de germinação de sementes de guapuruvu. Os teores de sacarose aumentam e os de rafinose decrescem nos cotilédones e no eixo embrionário. Os teores de estaquiose permanecem aproximadamente estáveis no eixo e nos cotilédones, com decréscimo no eixo, no oitavo dia. A enzima alfa-galactosidase é pré-formada, tendo clara redução na sua atividade específica, no segundo dia, permanecendo constante até o oitavo. A atividade nos cotilédones apresenta aumento no quarto dia, decrescendo posteriormente. A enzima polygalacturonase é tambem pré-formada, com maior atividade inicial no eixo. A atividade nos cotilédones aumenta até o sexto dia, alcançando maiores valores que o do eixo embrionário e, em seguida, decresce para valores menores do que aqueles.

Unique and unifying themes in the mechanisms regulating the expression of the arabidopsis thaliana PR-1 and Solanum tuberosum PR-10a inducible defense genes

Arabidopsis is a model plant used to study disease resistance; Solanum tuberosum or potato is a crop species. Both plants possess inducible defense mechanisms that are deployed upon recognition of pathogen invasion. Transcriptional reprogramming is crucial to the activation of defense responses. The Pathogenesis-Related (PR) genes are activated in these defense programs. Expression of Arabidopsis PR-l and potato PR-10a serve as markers for the deployment of defense responses in these plants. PR-l expression indicates induction of systemic acquired resistance (SAR). Activation of SAR requires accumulation of salicylic acid (SA), in addition to the interaction of the non-expressor of pathogenesis-related genes I (NPRI), with the TGA transcription factors. The PR-10a is activated in response to pathogen invasion, wounding and elicitor treatment. PR-10a induction requires recruitment of the Whirly I (Whyl) activator to the promoter. This locus is also negatively regulated by the silencer element binding factor (SEBF). We established that both the PR-l and PR-10a are occupied by repressors under non-inducing conditions. TGA2 was found to be a constitutive resident and repressor of PR-l, which mediates repression by forming an oligomeric complex on the promoter. The DNA-binding activity of this oligomer required the TGA2 N-terminus (NT). Under resting conditions we determined that the PR-10a is bound by a repressosome containing SEBF and curiously the activator Pto interacting protein 4 (Pti4). In the context of this repressosome, SEBF is responsible for PR-10a binding, yet rWe also showed that PR-l and PR-10a are activated by different means. In PR-l activation the NPRI NT domain alleviates TGA2-mediated repression by interacting with the TGA2 NT. TGA2 remains at the PR-l but adopts a dimeric conformation and forms an enhanceosome with NPRl. In contrast, the PR-10a is activated by evicting the repressosome and recruiting Why! to the promoter. These results advance our understanding of the mechanisms regulating PR-l and PR-10a expression under resting and inducing conditions. This study also revealed that the means of regulation for related genes can differ greatly between model and crop s

Implementación de la técnica de PCR para el diagnóstico de Puntamorada de la papa (Solanum tuberosum L.) y su ocurrencia en la región de San Rafael, municipio de Galeana, Nuevo León

Tesis (Maestría en Ciencias con Especialidad en Producción Agrícola) UANL

Evaluación de características morfofisiológicas y de productividad de papa (Solanum tuberosum L.) variedad Alpha proveniente de diferentes condiciones agrotecnológicas [por] Gloria Estela Terán Sarabia

Tesis (Maestría en Ciencias con Especialidad en Botánica) U.A.N.L.

Efecto del tamaño del minitubérculo de papa (Solanum tuberosum L.) de segunda generación, Var. Atlantic, en el rendimiento de minitubérculo de tercera generación bajo microtúneles por Markis Adames Mancebo

Tesis (Maestría en Ciencias con la Especialidad en Producción Agrícola) U.A.N.L.

Parámetros fisicoquímicos para la obtención de modelos de predicción en la calidad poscosecha del tomate (solanum lycopersicum).

Tesis (Maestría en Ciencias Agrícolas) UANL, 2011.

Evaluación de sustratos y enrenados en producción de tomate bola (Solanum lycopersicum L.) en invernadero.

Tesis (Maestro en Ciencias en Producción Agrícola) UANL, 2014.

Caracterización de Germoplasma sobresaliente de papa solanum tuberosum L. en México mediante RAPD y SSR

1Tesis ( Doctor en Ciencias con Especialidad en Biotecnología ) U.A.N.L.

Establecimiento de normas Dris, diagnóstico nutricional y calibración de las normas obtenidas para el cultivo de papa (Solanum,tuberosum L.) en Coahuila y Nuevo León

[Tesis] (Doctor en Ciencias Agrícolas con Especialidad en Agua-Suelo) U.A.N.L.

Extraction, purification et caractérisation d’isoformes d’hexokinase du tubercule de pomme de terre (Solanum tuberosum)

L’hexokinase (HK) est la première enzyme du métabolisme des hexoses et catalyse la réaction qui permet aux hexoses d’entrer dans le pool des hexoses phosphates et donc par le fait même la glycolyse. Bien que le glucose soit son principal substrat, cette enzyme peut aussi phosphoryler le mannose et le fructose. Malgré son importance dans le métabolisme primaire, l’HK n’a jamais été purifiée à homogénéité sous forme native. Le but de ce travail était donc de purifier une isoforme d’HK à partir de tubercule de Solanum tuberosum et par la suite de caractériser ses propriétés cinétiques. Bien avant que je commence mon travail, un groupe de recherche avait déjà séparé et partiellement purifié trois isoformes d’HK de S. tuberosum. Un protocole d’extraction était donc disponible, mais l’HK ainsi extraite était peu stable d’où le besoin d’y apporter certaines modifications. En y ajoutant certains inhibiteurs de protéases ainsi qu’en modifiant les concentrations de certains éléments, le tampon d’extraction ainsi modifié a permis d’obtenir un extrait dont l’activité HK était stable pendant au moins 72h après l’extraction, en empêchant la dégradation. À l’aide du tampon d’extraction optimisé et d’une chromatographie sur colonne de butyl sépharose, il a été possible de séparer 4 isoformes d’HKs. Par la suite, une isoforme d’HK (HK1) a été purifiée à l’homogénéité à l’aide de 5 étapes de chromatographie supplémentaires. En plus de caractériser les propriétés cinétiques de cette enzyme, l’analyse de séquençage par MS/MS a permis de l’associer au produit du gène StHK1 de Solanum tuberosum. Avec une activité spécifique de 10.2 U/mg de protéine, il s’agit de l’HK purifiée avec l’activité spécifique la plus élevée jamais rapportée d’un tissu végétal.L’ensemble des informations recueillies lors de la purification de HK1 a ensuite été utilisée pour commencer la purification d’une deuxième isoforme (HK3). Ce travail a permis de donner des lignes directrices pour la purification de cette isoforme et certains résultats préliminaires sur sa caractérisation enzymatique.

La régulation génique chez Solanum chacoense : de la pollinisation jusqu’à l’embryogenèse

Chez les végétaux supérieurs, l’embryogenèse est une phase clé du développement au cours de laquelle l’embryon établit les principales structures qui formeront la future plante et synthétise et accumule des réserves définissant le rendement et la qualité nutritionnelle des graines. Ainsi, la compréhension des évènements moléculaires et physiologiques menant à la formation de la graine représente un intérêt agronomique majeur. Toutefois, l'analyse des premiers stades de développement est souvent difficile parce que l'embryon est petit et intégré à l'intérieur du tissu maternel. Solanum chacoense qui présente des fleurs relativement grande facilitant l’isolation des ovules, a été utilisée pour l’étude de la biologie de la reproduction plus précisément la formation des gamètes femelles, la pollinisation, la fécondation et le développement des embryons. Afin d'analyser le programme transcriptionnel induit au cours de la structuration de ces étapes de la reproduction sexuée, nous avons mis à profit un projet de séquençage de 7741 ESTs (6700 unigènes) exprimés dans l’ovule à différents stades du développement embryonnaire. L’ADN de ces ESTs a été utilisé pour la fabrication de biopuces d’ADN. Dans un premier temps, ces biopuces ont été utilisé pour comparer des ADNc issus des ovules de chaque stade de développement embryonnaire (depuis le zygote jusqu’au embryon mature) versus un ovule non fécondé. Trois profils d’expression correspondant au stade précoce, intermédiaire et tardive ont été trouvés. Une analyse plus approfondie entre chaque point étudié (de 0 à 22 jours après pollinisation), a permis d'identifier des gènes spécifiques caractérisant des phases de transition spécifiques. Les annotations Fonctionnelles des gènes differentiellement exprimés nous ont permis d'identifier les principales fonctions cellulaires impliquées à chaque stade de développement, révélant que les embryons sont engagés dans des actifs processus de différenciation. Ces biopuces d’ADN ont été par la suite utilisé pour comparer différent types de pollinisation (compatible, incompatible, semi-compatible et inter-espèce) afin d’identifier les gènes répondants à plusieurs stimuli avant l'arrivé du tube pollinique aux ovules (activation à distance). Nous avons pu démontrer que le signal perçu par l’ovaire était différent et dépend de plusieurs facteurs, incluant le type de pollen et la distance parcourue par le pollen dans le style. Une autre analyse permettant la comparaison des différentes pollinisations et la blessure du style nous a permis d’identifier que les programmes génétiques de la pollinisation chevauchent en partie avec ceux du stress. Cela était confirmé en traitant les fleurs par une hormone de stress, méthyle jasmonate. Dans le dernier chapitre, nous avons utilisé ces biopuces pour étudier le changement transcriptionnel d’un mutant sur exprimant une protéine kinase FRK2 impliqué dans l’identité des ovules. Nous avons pu sélectionner plusieurs gènes candidat touchés par la surexpression de cette kinase pour mieux comprendre la voie se signalisation. Ces biopuces ont ainsi servi à déterminer la variation au niveau transcriptionnelle des gènes impliqués lors de différents stades de la reproduction sexuée chez les plantes et nous a permis de mieux comprendre ces étapes.

Implication du peptide ScRALF3 dans le développement du gamétophyte femelle chez Solanum chacoense

La coordination du développement par les communications intercellulaires est essentielle pour assurer la reproduction chez les plantes. Plusieurs études démontrent qu’une communication entre le sac embryonnaire et le tissu maternel, le sporophyte, est essentielle au bon développement des gamètes. Les molécules, peptides ou autres protagonistes impliqués dans ces voies de signalisation ainsi que leur mode d’action restent toutefois nébuleux. Les gènes de type RALF codent pour des petits peptides sécrétés retrouvés de manière spécifique ou ubiquitaire dans la plante. Leur structure en font de parfaits candidats pour permettre ces communications cellule-cellule entre les différents tissus. Treize gènes de type RALF ont été isolés actuellement chez la pomme de terre sauvage Solanum chacoense. Maintenant, nous montrons qu’un de ceux-ci, ScRALF3, est impliqué dans la polarisation du sac embryonnaire et dans la synchronicité des divisions mitotiques assurant la formation d’un gamétophyte femelle mature fonctionnel. Étant exprimé de manière spécifique au niveau des téguments de l’ovule, ScRALF3 est un candidat idéal pour réguler les communications cellule-cellule entre le sporophyte et le sac embryonnaire.

Implication des peptides RALFs dans les communications cellulaires lors du développement du gamétophyte femelle chez Solanum chacoense et Arabidopsis thaliana.

Chez les angiospermes, la reproduction passe par la double fécondation. Le tube pollinique délivre deux cellules spermatiques au sein du gamétophyte femelle. Une cellule féconde la cellule œuf pour produire un zygote; l’autre féconde la cellule centrale pour produire l’endosperme. Pour assurer un succès reproductif, le développement du gamétophyte femelle au sein de l’ovule doit établir un patron cellulaire qui favorise les interactions avec le tube pollinique et les cellules spermatiques. Pour ce faire, un dialogue doit s’établir entre les différentes cellules de l’ovule lors de son développement, de même que lors de la fécondation. D’ailleurs, plusieurs types de communications intercellulaires sont supposées suite à la caractérisation de plusieurs mutants développementaux. De même, ces communications semblent persister au sein du zygote et de l’endosperme pour permettre la formation d’un embryon viable au sein de la graine. Malgré les développements récents qui ont permis de trouver des molécules de signalisation supportant les modèles d’interactions cellulaires avancés par la communauté scientifique, les voies de signalisation sont de loin très incomplètes. Dans le but de caractériser des gènes encodant des protéines de signalisation potentiellement impliqués dans la reproduction chez Solanum chacoense, l’analyse d’expression des gènes de type RALF présents dans une banque d’ESTs (Expressed Sequence Tags) spécifiques à l’ovule après fécondation a été entreprise. RALF, Rapid Alcalinization Factor, est un peptide de 5 kDa qui fait partie de la superfamille des «protéines riches en cystéines (CRPs)», dont les rôles physiologiques au sein de la plante sont multiples. Cette analyse d’expression a conduit à une analyse approfondie de ScRALF3, dont l’expression au sein de la plante se limite essentiellement à l’ovule. L’analyse de plantes transgéniques d’interférence pour le gène ScRALF3 a révélé un rôle particulier lors de la mégagamétogénèse. Les plantes transgéniques présentent des divisions mitotiques anormales qui empêchent le développement complet du sac embryonnaire. Le positionnement des noyaux, de même que la synchronisation des divisions au sein du syncytium, semblent responsables de cette perte de progression lors de la mégagamétogénèse. L’isolement du promoteur de même que l’analyse plus précise d’expression au sein de l’ovule révèle une localisation sporophytique du transcrit. La voie de signalisation de l’auxine régule également la transcription de ScRALF3. De surcroît, ScRALF3 est un peptide empruntant la voie de sécrétion médiée par le réticulum endoplasmique et l’appareil de Golgi. En somme, ScRALF3 est un important facteur facilitant la communication entre le sporophyte et le gamétophyte pour amener à maturité le sac embryonnaire. L’identification d’un orthologue potentiel chez Arabidopsis thaliana a conduit à la caractérisation de AtRALF34. L’absence de phénotype lors du développement du sac embryonnaire suggère, cependant, de la redondance génétique au sein de la grande famille des gènes de type RALF. Néanmoins, les peptides RALFs apparaissent comme d’importants régulateurs lors de la reproduction chez Solanum chacoense et Arabidopsis thaliana.