Interação entre fungos micorrízicos arbusculares e fósforo no desenvolvimento da algaroba [Prosopis juliflora (Sw) DC]

Acompanhou-se, durante 100 dias, o desenvolvimento de mudas de algaroba (Prosopis juliflora (Sw) DC) em relação à presença ou ausência de fungos micorrízicos arbusculares (FMA), nativos ou introduzidos, combinada com adição ou não de fósforo ao solo. Foi usado solo Podzólico Vermelho-Amarelo com pH ácido (4,7) e 2 mg.dm-3 de solo de P extraível por resina. O experimento teve delineamento inteiramente casualizado em arranjo fatorial com duas condições de solo (esterilizado ou não), três níveis de fósforo (acréscimo de 0, 50 e 100 kg de P.ha-1) e duas condições de inoculação (inoculado ou não), com quatro repetições. No solo não esterilizado, apenas o diâmetro do colo respondeu à inoculação com esporos de FMA, quando foi usada a dose P100; o aumento de altura, número de folhas e massa seca foi possivelmente devido à adição de fósforo ao solo. No solo esterilizado, a inoculação resultou no aumento de altura, número de folhas, diâmetro de colo e massa seca das mudas na presença ou na ausência de P (P0 e P50), em relação àquelas no solo não-inoculado. Com o aumento da dose de fósforo (P100), os benefícios da inoculação não foram mais verificados, sendo a colonização e a produção de esporos favorecidas pela adição de P ao solo. Prosopis juliflora foi considerada micotrófica facultativa, pois respondeu tanto à inoculação com FMA quanto à adição de fósforo.

Germinação de sementes e crescimento inicial de plânturas de Pseudopiptadenia psilostachya (DC.) G.P.Lewis & M.P.Lima (Leguminosae) em diferentes anbientes de luz

A expansão da atividade madeireira e a elevada taxa de desmatamento na Amazônia têm intensificado a necessidade de estudos sobre as técnicas mais adequadas para a produção de mudas que possam ser usadas em atividades de reflorestamento e de plantio em florestas. Este estudo teve como objetivo avaliar: a) se a taxa de germinação de sementes de Pseudopiptadenia psilostachya difere entre sementes colhidas na copa e coletadas no chão da floresta; e b) qual o efeito do grau de sombreamento no viveiro sobre a germinação de sementes e o desenvolvimento inicial de plântulas dessa espécie. Seis repetições de 10 sementes colhidas na copa e coletadas no chão foram colocadas em germinador. A taxa de germinação não diferiu entre os dois métodos de obtenção de sementes, sendo recomendada a coleta de frutos no chão. No viveiro, quatro repetições de 25 sementes foram colocadas para germinar a pleno sol e em 30, 50 e 70% de sombra. Em cada tratamento de luz, 40 plântulas foram sorteadas, e sua "performance" foi avaliada quatro meses após a semeadura. Tanto a germinação das sementes quanto o crescimento em diâmetro e acúmulo de biomassa das plântulas foram superiores em 30 e 50% de sombreamento, em comparação com pleno sol. Os resultados indicaram que o crescimento de plântulas de P. psilostachya é favorecido em condições relativamente altas de iluminação, embora algum sombreamento seja necessário, e que a produção de mudas dessa espécie é de fácil execução, ao menos nos estágios iniciais de desenvolvimento das plântulas.

Variações genéticas na qualidade do sistema radicular de mudas de candeia (Eremanthus erythropappus (DC.) MacLeish)

Com o objetivo de estimar os parâmetros genéticos relativos às qualidades do sistema radicular de candeia, foram utilizadas mudas provenientes de 24 progênies de polinização livre do Parque Estadual Quedas do Rio Bonito em Lavras, MG. Dois meses após a germinação, as imagens das raízes de nove mudas de cada progênie, distribuídas em três classes de tamanho (grande, maiores mudas dentro de cada progênie, médio, mudas médias dentro da progênie e pequeno, mudas em torno de 5 cm), foram obtidas por scanner óptico. Posteriormente, as mesmas raízes foram coradas com corante azul de astra 0,1%, durante 15 min, e novamente analisadas. As leituras indicaram diferenças significativas entre material não-corado e corado, enfatizando o seu uso. Na análise de variância, houve diferenças significativas entre as progênies e entre os tamanhos analisados quanto aos caracteres de raízes: comprimento total, área da superfície, diâmetro médio e número de raízes finas. Os ganhos genéticos esperados com a seleção evidenciaram que esses caracteres devem ser estudados nas mudas grandes, pois apresentam os maiores valores esperados.

Características físicas e nutricionais da matriz de encapsulamento na produção de sementes sintéticas de pimenta-longa (Piper hispidinervum C. DC.)

A pimenta-longa (Piper hispidinervum C. DC.) é um arbusto da família Piperaceae, nativa da região amazônica, que vem despertando o interesse das indústrias de cosméticos e bioinseticidas pelo alto teor de safrol, óleo essencial extraído das folhas e talos. O objetivo do trabalho foi avaliar a influência de características físicas e nutricionais da matriz de encapsulamento durante a produção de sementes sintéticas de pimenta-longa. Sementes germinadas de pimenta-longa foram utilizadas como material de encapsulamento. Em ambos os experimentos, a influência da constituição (água ou meio Murashige e Skoog) e consistência da cápsula (alginato de sódio 1% ou 2%) e do tempo de complexação (10, 20 e 30 min) em CaCl2, na abertura das cápsulas, foi avaliada. Depois de encapsulados, os materiais foram transferidos para frascos com meio de MS e mantidos em sala de crescimento, onde, quinzenalmente, foi avaliada a taxa de emergência e crescimento das plântulas encapsuladas. Verificou-se que o emprego de um endosperma artificial composto por 1% de alginato de sódio em meio de MS foi o tratamento que promoveu os melhores resultados para a emergência e posterior crescimento de plântulas oriundas de sementes sintéticas aos 30 dias da semeadura em meio MS sólido, independentemente do tempo de complexação utilizado.

Estágio de colheita e substrato para o teste de germinação de sementes de ipê (Tabebuia chrysotricha (Mart. ex DC.) Standl.)

Durante o processo de maturação, as sementes passam por modificações físicas, bioquímicas e fisiológicas até atingir o ponto ideal de colheita, quando apresentam a capacidade máxima de germinação e vigor. O objetivo deste trabalho foi identificar o estágio de colheita e o substrato mais favorável à germinação das sementes e ao crescimento de plântulas de Tabebuia chrysotricha. Os frutos de T. chrysotricha foram colhidos em 16 árvores- matriz na Fazenda Lageado, em Botucatu, SP, em quatro estágios de colheita: fruto fechado menor (ME), fruto fechado maior (MA), fruto em início de abertura (IA) e fruto aberto e em início de dispersão das sementes (D). Para caracterizar os estágios de colheita, foi utilizada a coloração dos frutos e das sementes, mensurados a espessura, a largura e o comprimento dos frutos e determinado o teor de água das sementes. O efeito do estágio de colheita sobre a qualidade das sementes foi verificado mediante o teste de germinação sobre areia e sobre papel a 25 ºC, avaliado após 21 dias da semeadura; e o vigor, pelo teste da primeira contagem (7 dias) e do comprimento de plântulas (21 dias). Os resultados indicaram que as sementes de Tabebuia chrysotricha devem ser colhidas quando o fruto estiver em início de abertura. Este estágio de colheita também pode ser identificado pelo teor de água das sementes de 59,6%. O substrato areia mostrou-se mais favorável ao teste de germinação e ao crescimento das plântulas.

Caracterização morfológica, viabilidade e vigor de sementes de Tabebuia chrysotricha (Mart. ex. DC.) Standal

A espécie Tabebuia chrysotricha ocorre desde o Nordeste até o Sul do Brasil, na floresta pluvial atlântica e em áreas de mata de galeria na região do Cerrado, sendo disseminada pelo Brasil através de sua utilização na arborização pública. Sua madeira é resistente, usada na construção civil, também produzindo matéria corante para tingir seda e algodão. Com os objetivos de caracterizar morfologicamente e analisar a viabilidade e vigor das sementes, quando colhidas em áreas de Cerrado, elas foram medidas e colocadas para germinar recém-colhidas e 30, 60 e 90 dias após o armazenamento em laboratório e em campo, sendo também submetidas ao teste do tetrazólio. As sementes mediram, em média, 27,8 x 7,2 x 0,3 mm (com alas) e 6,4 x 4,7 x 0,3 mm (sem alas), e seu peso médio foi de 0,40 g (com alas) e 0,31 g (sem alas). As sementes apresentaram maior porcentagem de germinação acumulada (66%) com 30 dias de armazenamento e maior estimativa de germinação a campo, quando semeadas na superfície e recém-colhidas. A viabilidade, medida através do teste de tetrazólio, apresentou resultados similares aos obtidos através do teste de germinação em laboratório, indicando ser este adequado para medir a viabilidade dessa espécie.

Resposta de mudas de Senna macranthera (Dc. ex collad.) H.S. Irwin & Barnaby (Fedegoso) cultivadas em latossolo vermelho-amarelo distrófico a macronutrientes

Senna macranthera (Fedegoso) tem grande ocorrência natural e potencial para uso em recuperação de áreas degradadas. Dada a grande necessidade de informações sobre a nutrição de espécies florestais a exemplo da citada, avaliou-se a resposta das plantas de Senna macranthera a doses de N, P, K, Ca, Mg e S sobre o crescimento e produção de biomassa, bem como sobre os índices de qualidade de mudas H/D, H/MSPA, MSPA/ MSR e IQD. O trabalho, conduzido em casa de vegetação, utilizou amostras de um Latossolo Vermelho- Amarelo distrófico retiradas da camada abaixo de 20 cm, secas ao ar, peneiradas e caracterizadas quimicamente. Delimitouse o trabalho por meio de uma matriz baconiana, avaliando três doses dos seis macronutrientes e dois tratamentos adicionais, um com doses de referência e outro sem adição de nutrientes. Adotou-se o delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições, num total de 80 unidades amostrais. Colhidas as plantas, verificou-se, através da análise dos contrastes ortogonais, resposta significativa aos tratamentos aplicados a todas as variáveis estudadas. Não foi possível determinar a dose crítica para todos os nutrientes em todas as diferentes variáveis analisadas. Verificou-se, também, a necessidade de maior diferenciação entre as doses aplicadas, bem como de adoção de um tratamento-testemunha por nutriente. É interessante aumentar o tempo experimental, tendo em vista o crescimento mais lento observado da espécie, comparativamente a outras já estudadas.

Ultrastructural calli analysis of Inga vera Willd. subsp. Affinis (DC.) T.D. Penn

Subcellular changes are relevant to understand plant organogenesis and embryogenesis in the early stages of cell development. The cytology during cell development in tissue culture is however still poorly characterized. This study aimed to characterize the ultrastructural differences related to callogenesis of anthers, ovaries, leaf and nodal segments of Inga vera Willd. subsp. Affinis (DC.) T.D. Penn. Flower buds, nodal segments and leaves were disinfected and inoculated in test tubes containing MS medium with 3% sucrose and 4.5µM 2.4-D, except for leaf callogenesis, where 9µM of this auxin was used, and for the callogenesis of anthers and ovaries, where the culture medium was enriched with 0.25% activated charcoal and 90µM PVP. After 45 days in culture medium, the anther, ovary, leaf and nodal segment calli were fixed in Karnovisky and prepared for visualization by scanning and transmission electron microscopy. Ultrastructural differences were observed among the callus cells of anthers, ovaries, segments and leaves. There was no evidence of somatic embryo formation in the anther, leaf and nodal segment calli, in spite of some embryogenic characteristics in the cells. The ovary calli, with indications of embryo formation, seem to be the most responsive explant source for embryogenesis.

Efeito do tamanho de tubetes na qualidade de mudas de Jatobá (Hymenaea courbaril L. var. stilbocarpa (Hayne) Lee et Lang.), Ipê-amarelo (Tabebuia chrysotricha (Mart. ex DC.) Sandl.) e Guarucaia (Parapiptadenia rigida (Benth.) Brenan)

A crescente demanda por projetos de restauração florestal, devido aos desmatamentos e à exploração ilegal de madeira, tem exigido pesquisas sobre a produção e a qualidade de mudas florestais. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de diferentes tamanhos de tubetes na qualidade de mudas de essências nativas de diferentes grupos ecológico-sucessionais. Os tratamentos consistiram da combinação de três espécies: Hymenaea courbaril (jatobá), Tabebuia chrysotricha (ipê-amarelo) e Parapiptadenia rigida (guarucaia); com três tamanhos de tubetes para a semeadura: 50 cm³; 110 cm³ e 300 cm³. O delineamento utilizado foi de blocos aleatórios, com quatro repetições. A qualidade das mudas foi avaliada através dos atributos: altura, diâmetro do colo; área foliar; massa seca da parte aérea e do sistema radicular e índice de qualidade de Dickson. O aumento do volume do tubete gerou ganhos expressivos em altura nas mudas de guarucaia (até 92%) e ganhos menores nas mudas de jatobá (até 14%), o que foi atribuído a maior taxa de crescimento da primeira espécie, característica de início de sucessão ecológica. As mudas de ipê-amarelo apresentaram ganhos consideráveis em biomassa do sistema radicular (51 a 229%) com o aumento do tamanho do tubete. Nas três espécies, o tubete de 300 cm³ proporcionou mudas com altura e diâmetro do colo superiores aos daquelas produzidas nos demais tubetes, possibilitando reduzir o tempo de produção das mudas em até 70 dias.

Avaliação das preferências ecológicas de Clidemia urceolata DC. em ecossistemas perturbado

As identificações de hábitats preferenciais de espécies que colonizam espontaneamente ambientes perturbados podem constituir elementos de aperfeiçoamento de técnicas de restauração ecológica. Nesse contexto, a Clidemia urceolata DC destaca-se por colonizar esses ambientes e apresentar ampla distribuição na bacia do rio Paraíba do Sul. Este estudo objetivou avaliar as preferências ecológicas de C. urceolata na bacia hidrográfica do rio Barra Mansa, RJ (22º 32'40" 22º 40'60"S e 44º 12' 44º 06'20"W). Os núcleos da espécie foram demarcados e classificados segundo os seguintes fatores ambientais: feição do terreno, posição relativa na topossequência, face de exposição, declividade e altitude. Foram amostrados 26 núcleos, totalizando 0,005 ha em 6.839 ha da área total. A distribuição da espécie foi mais frequente nos seguintes ambientes: a) terços médio e inferior da topossequência; b) feição côncava do terreno; c) face de exposições sudeste, sul e sudoeste; d) declividade de 8 a 45%; e) altitude entre 432 e 525 m, sendo os últimos quatros fatores mais determinantes. A conjunção de todas essas informações espacializadas na bacia do rio Barra Mansa indica que 30% da área apresenta condições mais favoráveis para o estabelecimento da C. urceolata, o que pode demonstrar um potencial de restauração ambiental.

PET and MR imaging in Parkinson’s disease patients with cognitive impairment. A study of dopaminergic dysfunction, amyloid deposition, cortical hypometabolism and brain atrophy

Parkinson’s disease (PD) is the second most common neurodegenerative disorder. It is characterized by a severe loss of substantia nigra dopaminergic neurons leading to dopamine depletion in the striatum. PD affects movement, producing motor symptoms such as rigidity, tremor and bradykinesia. Non-motor symptoms include autonomic dysfunction, neurobehavioral problems and cognitive impairment, which may lead to dementia. The pathophysiological basis of cognitive impairment and dementia in PD is unclear. The aim of this thesis was to study the pathophysiological basis of cognitive impairment and dementia in PD. We evaluated the relation between frontostriatal dopaminergic dysfunction and the cognitive symptoms in PD patients with [18F]Fdopa PET. We also combined [C]PIB and [¹⁸F]FDG PET and magnetic resonance imaging in PD patients with and without dementia. In addition, we analysed subregional striatal [¹⁸F]Fdopa PET data to find out whether a simple ratio approach would reliably separate PD patients from healthy controls. The impaired dopaminergic function of the frontostriatal regions was related to the impairment in cognitive functions, such as memory and cognitive processing in PD patients. PD patients with dementia showed an impaired glucose metabolism but not amyloid deposition in the cortical brain regions, and the hypometabolism was associated with the degree of cognitive impairment. PD patients had atrophy, both in the prefrontal cortex and in the hippocampus, and the hippocampal atrophy was related to impaired memory. A single 15-min scan 75 min after a tracer injection seemed to be sufficient for separating patients with PD from healthy controls in a clinical research environment. In conclusion, the occurrence of cognitive impairment and dementia in PD seems to be multifactorial and relates to changes, such as reduced dopaminergic activity, hypometabolism, brain atrophy and rarely to amyloid accumulation.

Polymer surface modification by atomic layer deposition

Current industrial atomic layer deposition (ALD) processes are almost wholly confined to glass or silicon substrates. For many industrial applications, deposition on polymer substrates will be necessary. Current deposition processes are also typically carried out at temperatures which are too high for polymers. If deposition temperatures in ALD can be reduced to the level applicable for polymers, it will open new interesting areas and applications for polymeric materials. The properties of polymers can be improved for example by coatings with functional and protective properties. Although the ALD has shown its capability to operate at low temperatures suitable for polymer substrates, there are other issues related to process efficiency and characteristics of different polymers where new knowledge will assist in developing industrially conceivable ALD processes. Lower deposition temperature in ALD generally means longer process times to facilitate the self limiting film growth mode characteristic to ALD. To improve process efficiency more reactive precursors are introduced into the process. For example in ALD oxide processes these can be more reactive oxidizers, such as ozone and oxygen radicals, to substitute the more conventionally used water. Although replacing water in the low temperature ALD with ozone or plasma generated oxygen radicals will enable the process times to be shortened, they may have unwanted effects both on the film growth and structure, and in some cases can form detrimental process conditions for the polymer substrate. Plasma assistance is a very promising approach to improve the process efficiency. The actual design and placement of the plasma source will have an effect on film growth characteristics and film structure that may retard the process efficiency development. Due to the fact that the lifetime of the radicals is limited, it requires the placement of the plasma source near to the film growth region. Conversely this subjects the substrate to exposure byother plasma species and electromagnetic radiation which sets requirements for plasma conditions optimization. In this thesis ALD has been used to modify, activate and functionalize the polymer surfaces for further improvement of polymer performance subject to application. The issues in ALD on polymers, both in thermal and plasma-assisted ALD will be further discussed.

Determinação de metodologias para teste de germinação e vigor de sementes de quixabeira (Bumelia obtusifolia Roem et Schult. var. excelsa (DC) Mig.)

Objetivou-se desenvolver metodologias para avaliação da qualidade de sementes de quixabeira que se encontra ameaçada de extinção, pelo fato de as cascas da árvore serem usadas na medicina popular. Foram realizados testes de secagem em laboratório e casa-de-vegetação por 0, 24, 48, 72, 96, 120, 144, 168 e 196 h de superação de dormência (escarificação com lixa; imersão em ácido sulfúrico por um, três, cinco e sete min; escarificação com lixa, seguida de embebição em água destilada por 12, 24, 36 e 48 h; embebição em água destilada por 12, 24, 36 e 48 h e testemunha) e com substratos (sobre e entre-areia, vermiculita, papel, bioplant®, plantmax e rolo de papel germitest) em diferentes temperaturas (20-30, 30 e 35 °C). A secagem em casa de vegetação prejudicou a qualidade das sementes. A escarificação com lixa é o tratamento mais eficiente para superação da dormência. As temperaturas de 30 °C com o substrato entre papel e 35 ºC com o substrato entre vermiculita são adequadas para testes de germinação com sementes de quixabeira.

Predação de sementes de andiroba [Carapa guianensis Aubl. e Carapa procera DC. (Meliaceae)] por insetos na Amazônias

Os objetivos deste trabalho foram identificar os insetos associados à predação de sementes de Carapa guianensis e Carapa procera e avaliar o potencial de dano nas sementes por insetos e a ocorrência de estratificação vertical na predação de sementes de andiroba. O estudo foi realiado em plantios de C. guianensis e C. procera na Reserva Florestal Ducke, Manaus, Estado do Amazonas, Brasil. As coletas foram realizadas semanalmente no chão da floresta e mensalmente em três diferentes alturas (terços) da copa das árvores. Para avaliar o efeito da predação na germinação, 30 sementes não predadas e 30 sementes predadas coletadas mensalmente do chão da floresta foram colocadas para germinar por um período de um mês. Os resultados indicaram que Hypsipyla grandella e H. ferrealis (Lepidoptera, Pyralidae) foram as principais espécies de insetos associadas à predação das sementes de C. procera e C. guianensis, resultando em taxas de predação média de 39% a 61,96%, respectivamente. Observou-se estratificação vertical na predação dos frutos e sementes na copa das árvores de ambas as espécies de Carapa. A predação das sementes de C. procera e C. guianensis por Hypsipyla spp. reduziu o processo de germinação. Este estudo produziu informações sobre a associação entre C. procera e C. guianensis e as espécies de Hypsipyla.

Early detection of injuries in leaves of Clusia hilariana Schltdl. (Clusiaceae) caused by particulate deposition of iron

This study aims to evaluate the prognostic value of microscopic parameters of asymptomatic leaves of Clusia hilariana Schltdl. subjected to particulate deposition of iron (2.14 mg cm-2 day-1) for 45 consecutive days. Samples of young and expanded leaves without symptoms were collected and subjected to light and scanning electron microscopy techniques. The height of the epidermal cells on both surfaces of the leaf and the thickness of the hypodermis, the chlorophyll parenchyma, and the leaf blade were measured. Micromorphological injury occurred in the abaxial surface of young leaves and on both surfaces of expanded leaves. Erosion of the epicuticular wax and cuticle rupture were frequent on the adaxial surface, while on the abaxial surface of both leaves there was a loss of sinuosity on the anticlinal wall of the epidermal cells, stomatal deformity and obstruction. Micromorphometric alterations were seen in all leaf tissues except in the height of epidermic cells, probably due to the thick cuticle and prominent cuticular flanges. The highest difference in thickness of the leaf blade was seen in young leaves of plants subjected to SPMFe, indicating greater sensibility to particulate iron in comparison to the expanded leaves. The micromorphological and micromorphometric alterations in the leaf blade of Clusia hilariana Schltdl. showed the prognostic potential of these tools on the evaluation of impacts caused by the deposition of particulate matter, especially in the 'Restinga' natural vegetation, where the exposure is increasing due to the presence of iron ore industry in their surroundings.