Estudo aerobiológico da cidade do Funchal: detecção bioquímica dos principais aeroalergénios polínicos

A abordagem da doença alérgica, nomeadamente da alergia respiratória, surge reforçada com o contributo da Aerobiologia no conhecimento, evolução e controlo da doença. Por seu turno, a caracterização bioquímica dos aeroalergénios de uma região pemite avaliar a sua composição e potencial alergénico, com particular interesse para espécies vegetais cuja introdução e/ou proximidade a áreas populacionais, potenciam o aparecimento ou o aumento de sensibilização a aeroalergénios. O trabalho apresentado nesta dissertação incidiu em duas vertentes de investigação distintas, porém complementares e interdependentes: numa primeira parte, no estudo da composição aerobiológica da atmosfera da cidade do Funchal no período 2002-2004 (Capítulo I), e numa segunda parte, na caracterização bioquímica dos alergénios polínicos mais frequentes detectados no referido período (Capítulo II). Assim, numa primeira parte, a monitorização aerobiológica (incluindo pólenes, esporos de fungos e demais partículas de origem biológica), foi realizada com um polinómetro do tipo volumétrico, tipo Hirst (Burkard). Os dados obtidos foram correlacionados com os parâmetros meteorológicos e avaliado o seu significado estatístico, permitindo antever a influência das variáveis ambientais em cada tipo particular de pólen e de fungo. Constataram-se algumas diferenças no conteúdo aerobiológico comparativamente ao restante território nacional. No espectro polínico dominaram as Poaceae e Urticaceae, plantas ornamentais (Asteraceae, Boraginaceae, Cupressaceae) e as representativas da faixa norte da cidade (Ericaceae, Myrtaceae e Pinaceae). Comparativamente a outras regiões do País, o espectro polínico foi no cômputo geral semelhante, embora se destaque para esta região, a expressividade do tipo Corylus no total polínico anual. A Primavera e o início de Verão, corresponderam às épocas de maior diversidade e concentração de pólenes. As diferenças encontradas no espectro polínico da cidade do Funchal são explicadas por variáveis intrínsecas desta região, tais como a composição vegetal, a localização da cidade, condições geo-climáticas inerentes, e a influência dos parâmetros meteorológicos, nomeadamente a temperatura e humidade relativa. Verificou-se a ocorrência de um maior número de pólenes quando a humidade se situa entre os 50 e 60 %, com a precipitação e a velocidade do vento a atingir valores mais baixos. A análise da variação intra-diurna observada revelou que há uma maior representação de pólenes entre as 11 e as 16 horas. Este estudo aerobiológico confere dados para o estabelecimento do primeiro calendário polínico da região e a definição de padrões de sazonalidade. Por seu turno, a fenologia dos principais tipos polínicos observados no Funchal permite definir um padrão anual de ocorrências polínicas. Relativamente à aeromicologia, verifica-se que, durante o período de estudo foram observados esporos de fungos sobretudo na Primavera (particularmente em Abril e Maio), início do Verão e no Outono. Os Deuteromicetes representaram a classe predominante, sendo Cladosporium o fungo mais abundante na atmosfera do Funchal, cujas concentrações mais elevadas ocorrem a humidades relativas de 40 a 70%. Tal como os pólenes, os esporos apresentam um dinâmica de variação intra-diurna particular: ocorreram em maior concentração entre as 13 e as 15 horas, surgindo igualmente nas primeiras horas da madrugada e da noite. O coberto vegetal do Funchal poderá afectar a aeromicologia local, na medida em que constitui um substrato importante para o crescimento de fungos, tal como as gramíneas que proliferam em quantidade e variedade ao longo de todo o ano. Constatou-se a existência de correlação entre a ocorrência de alguns esporos de fungos e taxa polínicos mais frequentes na atmosfera do Funchal. A análise de Spearman sugere a existência de correlação entre a ocorrência de Parietaria com a de Alternaria e Drechslera. Os esporos de fungos, incluindo esporos de fetos constituem uma fracção significativa das partículas na atmosfera do Funchal, sendo cerca de 11 vezes superior à dos pólenes. Na segunda parte do trabalho, o estudo bioquímico dos aeroalergénios polínicos implicou a optimização dos procedimentos de extracção, apurando-se três técnicas para a obtenção dos perfis proteicos de extractos de pólen desde a sua fonte natural. Esta análise permitiu detectar e identificar através das técnicas de SDS-PAGE-Imunoblotting, proteínas IgE específicas do pólen de plantas possivelmente relacionadas com a sensibilização alérgica. Em consonância com a monitorização aerobiológica, foram preparados extractos de pólen de 10 espécies de plantas. Os resultados em SDS-PAGE revelaram um elevado polimorfismo proteico em todos os extractos. Obtiveram-se extractos de pólen de 7 plantas acerca das quais não se conheciam estudos desta natureza: Acacia mearnsii, Avena barbata, Carduus squarrosus, Carlina salicifolia, Datura candida, Echium nervosum e Urtica membranosa. Por imunoblotting detectou-se no soro de dois pacientes IgE específica a proteínas de D. candida, com pesos moleculares entre 150,71 ± 0,05 e 58,92 ± 5,67 KDa. O soro de um deles reagiu igualmente com 5 alergénios de P. pinaster com 42,02 ± 0,05; 38,61 ± 0,46 ; 35,70 ± 7,78 ; 31,82 ± 2,11 e 27,45 ± 0,46 KDa. No soro de outro indivíduo foi detectada IgE específica para uma proteína de A. mearnsii com 66,66 ± 0,13 KDa, e outra de C. squarrosus,de 67,53 ± 0,29 KDa. É de destacar a sensibilidade e fiabilidade da técnica de Imunoblotting, e o interesse em incluila na metodologia de diagnóstico complementar da alergia respiratória. A ampla difusão de espécies como Ricinus communis, Urtica spp. ou A. mearnsii e sua proximidade à presença humana, reforçam, por um lado, a importância da vigilância aerobiológica, e por outro lado, requer uma definição do seu carácter alergénico para a população desta região.

Análise filogenética e funcional de dois genes de reparo homólogos a AP endonuclease em cana-de-açúcar: ScARP1 e ScARP3

The genome of all organisms constantly suffers the influence of mutagenic factors from endogenous and/or exogenous origin, which may result in damage for the genome. In order to keep the genome integrity there are different DNA repair pathway to detect and correct these lesions. In relation to the plants as being sessile organisms, they are exposed to this damage frequently. The Base Excision DNA Repair (BER) is responsible to detect and repair oxidative lesions. Previous work in sugarcane identified two sequences that were homologous to Arabidopsis thaliana: ScARP1 ScARP3. These two sequences were homologous to AP endonuclease from BER pathway. Then, the aim of this work was to characterize these two sequence using different approaches: phylogenetic analysis, in silico protein organelle localization and by Nicotiana tabacum transgenic plants with overexpression cassette. The in silico data obtained showed a duplication of this sequence in sugarcane and Poaceae probably by a WGD event. Furthermore, in silico analysis showed a new localization in nuclei for ScARP1 protein. The data obtained with transgenic plants showed a change in development and morphology. Transgenic plants had slow development when compared to plants not transformed. Then, these results allowed us to understand better the potential role of this sequence in sugarcane and in plants in general. More work is important to be done in order to confirm the protein localization and protein characterization for ScARP1 and ScARP3

Caracterização funcional de dois cDNAs de cana-de- açúcar : PKCI e SHAGGY

Flowering is controlled by several environmental and endogenous factors, usually associated with a complex network of metabolic mechanisms. The gene characterization in Arabidopsis model has provided much information about the genetic and molecular mechanisms that control flowering process. Some of these genes had been found in rice and maize. However, in sugarcane this processe is not well known. It is known that early flowering may reduce its production up to 60% at northeast conditions. Considering the impact of early flowering in sugarcane production, the aim of this work was to make the gene characterization of two cDNAs previously identified in subtractive cDNA libraries: scPKCI and scSHAGGY. The in silico analysis showed that these two cDNAs presented both their sequence and functional catalytic domains conserved. The results of transgenic plants containing the overexpression of the gene cassette scPKCI in sense orientation showed that this construction had a negative influence on the plant development as it was observed a decrease in plant height and leaf size. For the scPKCI overexpression in antisense orientation it was observed change in the number of branches from T1 transgenic plants, whereas transgenic T2 plants showed slow development during germination and initial stages of development. The other cDNA analyzed had homology to SHAGGY protein. The overexpression construct in sense orientation did not shown any effect on development. The only difference observed it was an increase in stigma structure. These results allowed us to propose a model how these two genes may be interact and affect floweringdevelopment.

Avaliação de parâmetros de estresse oxidativo em plantas de cana-de-açúcar tratadas com peróxico de hidrogênio

The genus Saccharum belongs to Poaceae family. Sugarcane has become important monocultures in Brazil due to their products: ethanol and sugar. The production may change between different regions from Brazil. This difference is related to soil, climatic conditions and temperature that promotes oxidative stress that may induce an early flowering. The aim of this work was to identify the effects of oxidative stress. In order to analyse this, sugarcane plants were submitted to oxidative stress using hydrogen peroxide. After this treatment, the oxidative stress were analyzed Then, the plant responses were analyzed under different approaches, using morphophysiological, biochemical and molecular tools. Thus, sugarcane plants were grown under controlled conditions and until two months they were subjected first to a hydroponics condition for 24 hours in order to acclimation. After this period, these plants were submitted to oxidative stresse using 0 mM, 10 mM, 20 mM and 30 mM hydrogen peroxide during 8 hours. The histomorphometric analysis allowed us to verify that both root and leaf tissues had a structural changes as it was observed by the increased in cell volume, lignin accumulation in cell walls. Besides, this observation suggested that there was a change in redox balance. Also, it was analyzed the activity of the SOD, CAT and APX enzymes. It was observed an increase in the SOD activity in roots and it was also observed a lipid peroxidation in leaves and roots. Then, in order to identify proteins that were differently expressed in this conditions it was used the proteomic tool either by bidimensional gel or by direct sequencing using the Q-TOF EZI. The results obtained with this approach identified more than 3.000 proteins with the score ranging from 100-5000 ions. Some of the proteins identified were: light Harvesting; oxygenevolving; Thioredoxin; Ftsh-like protein Pftf precusor; Luminal-binding protein; 2 cys peroxiredoxin e Lipoxygenase. All these proteins are involved in oxidative stress response, photsynthetic pathways, and some were classified hypothetical proteins and/or unknown (30% of total). Thus, our data allows us to propose that this treatment induced an oxidative stress and the plant in response changed its physiological process, it made changes in tissue, changed the redox response in order to survival to this new condition

Crescimento e produção de antúrio submetido a diferentes intensidades de desfolha

O objetivo do presente trabalho foi avaliar o crescimento e a produção de Anthurium andraeanum 'Apalai' submetido a diferentes intensidades de desfolha no Vale do Ribeira, SP. Foram utilizadas mudas micropropagadas dessa espécie, as quais foram plantadas em canteiros construídos sob telado coberto com tela de náilon preta, com malha que proporciona 70% de sombreamento, no espaçamento 0,40x0,40m. O experimento foi conduzido em delineamento de blocos casualizados em parcelas subdivididas, com dezesseis repetições. O efeito da desfolha foi avaliado na parcela e o efeito do tempo após a desfolha na subparcela. As diferentes intensidades de desfolha consistiram em plantas com três, quatro e cinco folhas e plantas sem desfolha, e o tempo após a desfolha, as avaliações realizadas em 2006 e 2007. Ocorreu um aumento na área das folhas individuais em plantas mantidas com quatro e cinco folhas, proporcional à intensidade de desfolha, que pode ser relacionado a uma tentativa de compensação da área foliar perdida. A desfolha com a manutenção de três, quatro ou cinco folhas em plantas de antúrio 'Apalai' é prejudicial para o seu crescimento e produção.

Efeito da luz no crescimento de mudas de Hymenaea parvifolia Huber

Este trabalho teve como objetivo determinar o efeito da intensidade de luz no crescimento de mudas de Hymenaea parvifolia Huber., bem como inferir sobre o seu grau de tolerância à sombra. Para tal, foi instalado um experimento em delineamento inteiramente casualizado, com quatro tratamentos (níveis de luz): pleno sol (PS), 50% de sombreamento, 70% de sombreamento e sombreamento natural (SN). Os níveis de 50 e 70% de sombreamento foram obtidos com o uso de telas de polipropileno preto, e o sombreamento natural constituiu a luminosidade natural sob um dossel fechado de floresta. Cada tratamento foi constituído de 10 repetições. Plantas sob sombreamento (50% e 70% de sombreamento) apresentaram maior altura, área foliar e razão de área foliar e poucas diferenças no acúmulo de massa seca quando comparadas com plantas mantidas a pleno sol. Como conseqüência, poucas diferenças foram observadas na taxa de crescimento relativo das mudas desses tratamentos. Todavia, mudas mantidas sob sombreamento natural foram as que exibiram menor taxa de crescimento relativo e taxa assimilatória líquida. em conjunto, os resultados indicaram que Hymenaea parvifolia foi capaz de se ajustar para maximizar a aquisição de luz mesmo em condição muito limitante, como a proporcionada pelo sombreamento natural, e a produção de mudas dessa espécie vegetal pode ser realizada em viveiro desde a pleno sol, como a 50% ou 70% de sombreamento.

Leaf anatomy of rubber-tree clones

A seringueira é uma planta de fácil reconhecimento por ser lenhosa, de porte mediano a grande, que apresenta um padrão característico de desfolha e reenfolhamento e, sobretudo, pela produção de látex. O objetivo do trabalho foi efetuar um estudo anatômico e morfológico foliar, comparando os clones RRIM 600 e GT 1 de seringueira &91;Hevea brasiliensis (Wild. ex Adr. de Juss.) Muell.- Arg&93;, desenvolvidos sob as mesmas condições edáficas e climáticas, para obtenção de informações que possam fornecer subsídios para correlações com dados fisiológicos e também diferenciar os clones em relação ao conteúdo de fibras, espessamento de tecidos do parênquima paliçádico e do parênquima lacunoso, caracterização anatômica do pecíolo, número e tamanho de estômatos e fornecer dados referentes a morfologia foliolar. Foram realizadas secções transversais na região do mesófilo, nervura central e pecíolo, seguindo-se os métodos usuais de preparação de lâminas permanentes. Foram realizadas análises biométricas de extensões de tecidos dos parênquimas paliçádico e lacunoso e contagem do número de células do parênquima lacunoso. Paralelamente foram realizadas análises biométricas para aferições de estômatos. Não houve diferenças para a altura das células epidérmicas, altura e número de camadas do parênquima lacunoso e para o comprimento e para a maior largura do limbo foliolar. Porém houve variação para a espessura das células do parênquima paliçádico, sendo que GT 1 apresentou maior espessura em relação a RRIM 600. GT1 apresentou maior número de estômatos em relação a RRIM 600, porém com menor tamanho. GT1 apresentou maior diâmetro da nervura central da folha e do pecíolo e maior quantidade de fibras de esclerênquima que RRIM 600.

Produtividade de alface cv Lucy Brown influenciada por períodos de convivência com plantas infestantes e potencial alelopático da tiririca

This work was divided in two experiments, the first one to evaluate the lettuce productivity (cv Lucy Brown - American group) influenced by increasing and decreasing periods of coexisting with harmful plants, and a second moment, aiming at to evaluate the allelopathic potential of nutsedge (Cyperus rotundus L.) on the initial lettuce development.The experimental treatments constituted of six increasing and decreasing periods of coexisting with harmful plants, or control of it in the culture, considered from the plantation of the lettuce; being separate in two groups: Weeds and Clean weeds.In the second moment of the experiment, purple nutsedge aerial parts had been collected in the area of experiment 1, that drying had been after triturated and immersed in methylic alcohol P. A in ratios 10, 5,0 and 2.5% (w/ v) and later impregnated in germination paper, where had been placed lettuce seeds.The analyses of results, one concludes that the presence of C. rotundus plants can intervene with the germination, growth and development of the plants of lettuce cv Lucy Brown, and that initial periods of coexisting between the culture and the harmful are associate to an induction of the foliar area development, and can not express the reduction of productivity in the end of the cycle. Drawn out periods of competition induce the reduction of the lettuce foliar area, and then they will intervene with the yield productivity.

Biochemical and histological characterization of tomato mutants

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Efeitos da calagem do solo no crescimento inicial e absorção de macronutrientes por plantas de trapoeraba (Commelina benghalensis)

A presente pesquisa foi conduzida visando estudar os efeitos da calagem do solo sobre o crescimento inicial e absorção de macronutrientes por plantas de trapoeraba (Commelina benghalensis L.). A fase experimental foi conduzida em casa de vegetação, em vasos de cinco litros e o substrato foi coletado na camada arável de um Latossolo Vermelho Escuro, distrófico, classe textural franco-argilo-arenosa e valor original de pH igual a 3,8. O experimento foi instalado no delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições e os tratamentos constaram da incorporação de quantidades correspondentes às doses 0, I, 2, 3, 4 e 5 t/ha de calcário dolomítico calcinado. Foi efetuada uma incubação por 15 dias antes do plantio das mudas da trapoeraba. Os resultados foram avaliados 49 dias após o transplante. A planta daninha respondeu intensamente à calagem incrementando a área foliar e os acúmulos de matéria seca e de N, P, Ca, Mg e S. Os padrões de distribuição dos diferentes macronutrientes nas diversas estruturas morfológicas da planta foram alterados. O acúmulo de K cresceu até a dose de 2 t/ha de calcário e depois decresceu, possivelmente devido ao antagonismo com Mg, adicionado através do calcário.

Períodos de interferência de Commelina benghalensis na cultura do café recém-plantada

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Efeitos da adubação fosfatada nas relações de interferência inicial entre plantas de milho (Zea mays) e de tiririca (Cyperus rotundus)

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da adubação fosfatada nas relações de interferência inicial entre plantas de milho e de tiririca. Para isso, foi montado um experimento em vasos de 90 L, preenchidos com substrato constituído por areia, terra e substrato Plantmax®. Os tratamentos constaram de combinações de colonização dos vasos por milho e/ou por tiririca nas densidades iniciais de 25 e 50 tubérculos por vaso; essas situações de colonização foram estabelecidas em três condições de adubação fosfatada adicional: 0, 100 e 300 ppm de fósforo. No campo, os vasos foram dispostos no delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. As relações de interferência entre plantas de milho e de tiririca foram alteradas pela fertilização fosfatada do solo. O milho teve excelente aproveitamento do enriquecimento do solo pelo fósforo e interferiu mais decisivamente sobre a tiririca nos vasos bem fertilizados com esse elemento. Nessas condições, o milho reduziu drasticamente a resposta da tiririca à fertilização fosfatada, em termos de crescimento da parte aérea. A interferência da tiririca reduziu a altura das plantas de milho, a expansão da área foliar e o acúmulo de matéria seca na parte aérea.

Efeito da densidade e proporção de plantas de tomate industrial e de maria-pretinha em competição

O presente trabalho foi realizado com o objetivo de quantificar as interações competitivas e os índices de competitividade entre plantas de tomate industrial (Lycopersicon esculentum cv. Heinz 9553) e maria-pretinha (Solanum americanum). Usou-se como método um experimento substitutivo, com densidade total de 40 plantas m-2 e 11 proporções, além das monoculturas em densidades, que variaram de 20 a 100 plantas m-2, em intervalos de 20 plantas, conduzidos no delineamento de blocos casualizados com três repetições. Os resultados obtidos foram analisados pelo método convencional de análise de experimentos substitutivos e pela produção recíproca total. A maria-pretinha mostrou ser um competidor mais agressivo que o tomate, sendo mais importante a competição interespecífica para a planta cultivada. Para a biomassa seca total, as duas espécies não competiram pelos mesmos fatores de crescimento. Já para a área foliar, as duas espécies se mostraram competidoras pelos mesmos fatores de crescimento, mostrando ser essa a característica mais sensível à interferência.

Efeito da densidade de tubérculos de tiririca (Cyperus rotundus) sobre o crescimento inicial de plantas de algodão

O objetivo deste trabalho foi avaliar a interferência de densidades de tubérculos de tiririca no crescimento inicial de plantas de algodão, cultivar Delta Opal. Para isso, utilizaram-se caixas de cimento-amianto (0,60 x 0,60 x 0,25 m) com Latossolo Vermelho Escuro, no centro das quais foram semeadas seis sementes de algodão, em linha, espaçadas de 0,10 m; em seguida, plantaram-se tubérculos de tiririca nas densidades de 0, 5, 10, 15, 25, 50, 75, 100, 125, 150, 175 e 200 tubérculos por caixa, que foram nestas distribuídos aleatoriamente. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, em quatro repetições. Aos 50 dias após a semeadura, foram determinados, nas plantas de algodão, a altura e o teor relativo de clorofila total. Ao término do período experimental (65 dias após a emergência do algodão), foram determinados: altura, teor relativo de clorofila total, área foliar e matéria seca do caule e das folhas. Nas plantas de tiririca foi feita a contagem do número final de plantas (partes aéreas) por caixa. A interferência da tiririca no crescimento inicial do algodoeiro iniciou-se a partir de 5 tubérculos/caixa, reduzindo em até 71% as características analisadas na mais alta densidade (200 tubérculos/caixa). A competição intra-específica na tiririca acentuou-se a partir de 75 tubérculos/caixa, quando obteve mais do que 1,86 brotação por tubérculo. As características avaliadas nas plantas de algodão mais sensíveis ao efeito dos tubérculos de tiririca foram: área foliar, massa seca de folhas, caule e altura das plantas, nesta ordem.

Sintomas da intoxicação inicial de Eucalyptus proporcionados por subdoses de glyphosate aplicadas no caule ou nas folhas

Com o objetivo de avaliar os sintomas de intoxicação causados pela aplicação de glyphosate, foi montado um estudo composto por quatro ensaios com aplicações de glyphosate (360 g e.a. L-1) em eucalipto. em todos os ensaios, mudas foram transplantadas em vasos de 5,0 L. Nos ensaios 1 e 2, foram aplicados volumes crescentes de solução de glyphosate no caule do eucalipto. No ensaio 1, a solução de 3% (v/v) foi aplicada nos volumes de 0, 1, 5, 10, 20, 40, 80 e 160 µL de calda por planta e, no segundo, a solução de glyphosate a 2% (v/v) foi aplicada nos volumes de 0, 1, 5, 15, 30, 60, 90, 120 e 150 µL de calda por planta. Nos ensaios 3 e 4, foram feitas aplicações de glyphosate sobre as plantas de eucalipto. No ensaio 3, as doses foram de 0, 7,2.10-7, 7,2.10-6, 7,2.10-5, 7,2.10-4, 7,2.10-3, 7,2.10-2, 7,2.10-1, 7,2, 72, 360 e 720 g e.a. de glyphosate ha-1 e, no ensaio 4, de 0, 9, 18, 36, 72, 144, 288, 432, 576, 720, 1.080, 1.440 e 2.160 g e.a. de glyphosate ha-1. Nos quatro ensaios foi utilizado o delineamento DIC, com três repetições. Nas plantas, foram avaliadas a altura, a área foliar e a matéria seca de caule e folhas. Os resultados obtidos foram submetidos a análises de regressão. Quando aplicadas no caule, doses de 40,78 e 51,41 µL de calda por planta de glyphosate a 3 e 2% (v/v), respectivamente, nos ensaios 1 e 2, foram suficientes para redução média de 50% das características estudadas. Nas aplicações sobre as folhas, houve maior sensibilidade das plantas mais desenvolvidas. Para redução média de 50% nas variáveis analisadas, foram necessárias doses de 277,4 e 143,3 g e.a. de glyphosate ha-1 nos ensaios 3 e 4, respectivamente.