Caracterização de genes de reparo de DNA em cana-de-açúcar

Sugarcane is an important culture for Brazil that holds almost half of all worldwide productivity. Plants face many challenges, because of biotic and abiotic stresses presents in the production field, which could prevent plants from reaching their genetic potential. As consequence, those stresses can generate Reactive Oxygen Species – ROS – that can cause damages on DNA. Another consequence of stress is the early-flowering process, which contributes for a reduction on yield. In this context, the aim of this work is to characterize ScMUTM1 and ScMUTM2, two DNA glycosylases belonging to base excision repair pathway; and identify genes potentially related to stress and DNA repair in two sugarcane cultivars with contrasting flowering phenotypes. The characterization of the DNA glycosylases included the construction of vector to over express the recombinant proteins ScMUTM1 and ScMUTM2; they will be used in a near future to purification of these proteins and use in enzymatic assays. It was also made a phylogenetic reconstruction of this gene in plants and analysis of its promoter. With the phylogenetic analysis, it is possible to observe the presence of these genes grouped inside a branch with monocots and another one with dicots. This suggests that the duplication of this gene probably occurred after the separation of these two groups. The analysis of the promotor of MUTM shows of the presence of stress-related regulatory motifs at ScMUTM2 promoter, when compared with ScMUTM1. This may suggests that ScMUTM1 might be suffering sub functionalization process. After the analysis of microarrays data, it is observed an up-regulation from some stress-related genes in one of the conditions analyzed, related to early flowering process.

Caracterização de aguardente de cana-de-açúcar "grogue de Cabo Verde"

A aguardente de cana é uma bebida de grande importância económica para Cabo Verde, mais concretamente para as ilhas de Santiago, Brava, Nicolau e S. Antão, que apresentam boas condições climáticas para a produção de cana. O consumo tem vindo a crescer em todas as classes sociais e tem a pretensão de conquistar o mercado internacional. Mas isso gera dificuldades para os produtores de aguardente, que muitas vezes enfrentam barreiras para entrar no mercado externo, principalmente devido à qualidade do produto e à falta de padronização desta bebida. Este trabalho teve como objectivo obter uma identidade e qualidade padrão da aguardente de cana em Cabo Verde, portanto, fizeram-se 5 destilados na ESTM os quais foram avaliados sensorialmente quanto à padronização do produto e também quanto à qualidade através de comparação com duas aguardentes feitas por produtores cabo-verdianos. Para isso, foram preparados 40 litros de calda, dividida em 5 lotes de 7,5 litros no alambique, obtendo-se 5 destilados com 450, 470, 565, 300 e 430ml. Determinou-se o grau alcoólico, acidez total, teor furfural e teor de cobre dos destilados realizados na escola e em Cabo Verde. Os valores obtidos do grau alcoólico, acidez total e furfural encontramse dentro dos limites estabelecidos pela lei brasileira, com exceção para o furfural que apresentou um resultado positivo nas amostras dos destilados feitos em Cabo Verde, correspondente a 28,57%. Os valores de acidez total variaram entre 9,38 a 136,87 mg/100 ml (álcool anidrido). O cobre foi determinado através da técnica de espectroscopia de absorção atómica com câmara grafite. As amostras analisadas apresentaram valores de cobre que variaram de 0,406 a 7,380 mgL-1. Das amostras analisadas 71,43% estavam dentro do limite e 28,57 % apresentaram teores de cobre acima do permitido pela legislação. Relativamente à padronização das 5 amostras feitas na escola, demonstrou-se que a estrutura de dados apenas se evidenciou validada para os atributos oleosidade e aroma (p = 0.000 e p = 0.037, respetivamente). Comparando as amostras feitas na escola com as duas de Cabo Verde, mostrou-se que à cor franca (P <0,000) e aceitável (P <0,013), limpidez (P <0,000) brilhante e transparente (P <0,001), as variáveis independentes não exercem influências na variável dependente segundo o modelo proposto.

Estratégias para a organização da pesquisa em cana-de-açúcar: uma análise de governança em sistemas de inovação

PEDRO, Edilson da Silva. Estratégias para a organização da pesquisa em cana-de-açúcar: uma análise de governança em sistemas de inovação. 2008. 226f. Tese (Doutorado em Política Científica e Tecnológica) - Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2008.

Estratégias para a organização da pesquisa em cana-de-açúcar: uma análise de governança em sistemas de inovação

PEDRO, Edilson da Silva. Estratégias para a organização da pesquisa em cana-de-açúcar: uma análise de governança em sistemas de inovação. 2008. 226f. Tese (Doutorado em Política Científica e Tecnológica) - Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2008.

Caracterização e comparação de genes expressos em ápices meristemáticos de cana-de-açúcar cultivados em SP e RN

In this work, we used sugarcane as a model due to its importance for sugar and ethanol production. Unlike the current plant models, sugarcane presents a complex genetics and an enormous allelic variation. Here, we report the analysis of SAGE libraries produced using the shoot apical meristem from contrasted genotypes by flowering induction (non-flowering vs. early-flowering varieties) grown under São Paulo state conditions. The expression pattern was analyzed using samples from São Paulo (SP) and Rio Grande do Norte (RN) states. These results showed that cDNAs identified by SAGE libraries had differential expression only in São Paulo state samples. Furthermore, the cDNA identified CYP (Citocrome P450) was chosen for in silico and genome characterization because it was found in SAGE libraries and subtractive libraries from samples from RN. Phylogenetic trees showed the relationship for these sequences. Furthermore, the qRT-PCR for CYP showed a potential role as flowering indutor for RN samples considering different isophorms. Considering the results present here, it can be consider that CYP gene may be used as molecular marker

Efeitos da microgravidade em plantas de cana-de-açúcar

Sugarcane (Saccharum spp.) is a plant from Poaceae family that has an impressive ability to accumulate sucrose in the stalk, making it a significant component of the economy of many countries. About 100 countries produce sugarcane in an area of 22 million hectares worldwide. For this reason, many studies have been done using sugarcane as a plant model in order to improve production. A change in gravity may be one kind of abiotic stress, since it generates rapid responses after stimulation. In this work we decided to investigate the possible morphophysiological, biochemical and molecular changes resulting from microgravity. Here, we present the contributions of an experiment where sugarcane plants were submitted to microgravity flight using a vehicle VSB-30, a sounding rocket developed by Aeronautics and Space Institute teams, in cooperation with the German Space Agency. Sugarcane plants with 10 days older were submitted to a period of six minutes of microgravity using the VSB-30 rocket. The morphophysiological analyses of roots and leaves showed that plants submitted to the flight showed changes in the conduction tissues, irregular pattern of arrangement of vascular bundles and thickening of the cell walls, among other anatomical changes that indicate that the morphology of the plants was substantially influenced by gravitational stimulation, besides the accumulation of hydrogen peroxide, an important signaling molecule in stress conditions. We carried out RNA extraction and sequencing using Illumina platform. Plants subjected to microgravity also showed changes in enzyme activity. It was observed an increased in superoxide dismutase activity in leaves and a decreased in its activity in roots as well as for ascorbate peroxidase activity. Thus, it was concluded that the changes in gravity were perceived by plants, and that microgravity environment triggered changes associated with a reactive oxygen specie signaling process. This work has helped the understanding of how the gravity affects the structural organization of the plants, by comparing the anatomy of plants subjected to microgravity and plants grown in 1g gravity

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

Análise rápida do uso da terra em região tradicional de cana-de-açúcar do estado de Alagoas.

O trabalho teve como objetivo levantar e analisar preliminarmente possíveis mudanças de uso da terra nos municípios de cultivo tradicional de cana-de-açúcar, bem como do seu entorno, dentro do estado de Alagoas. Foram levantados dados secundários de fontes oficiais e consultas bibliográficas, sendo avaliada a área plantada (ha) com: a) a cana-de-açúcar e b) milho + mandioca + feijão, no período de 2002 e 2007. Os resultados permitem inferir que as alterações no uso da terra são constantes dentro de Alagoas. Entretanto, ainda são necessários estudos mais aprofundados para se afirmar com propriedade à situação real de possível competição entre a cultura da cana-de-açúcar e a produção de alimentos, bem como sua relação com as áreas de pastagens, em Alagoas.

Implicações das mudanças do clima no zoneamento agroclimático da cana-de-açúcar no estado do Tocantins, considerando o modelo GFDL.

Tem havido a expansão do complexo sucroalcooleiro para as regiões Centro-Norte do país, devido ao aumento da demanda pelo etanol, tornando relevante a elaboração do zoneamento agroclimático para a cultura da cana-de-açúcar para essas regiões, notadamente para o estado do Tocantins. As informações climáticas e edáficas favorecem a determinação de áreas mais aptas ao cultivo e à mecanização. Por outro lado poderá ocorrer a elevação do risco climático nas regiões produtoras devido à possível influência das mudanças do clima. O presente estudo visou simular o impacto das mudanças do clima sobre o zoneamento agroclimático para a cana-de-açúcar no Tocantins, considerando os dados do modelo GFDL e cenários de emissão B1 e A1B, para o período de 2021 a 2050. Os resultados mostraram que tanto para as condições climáticas atuais, quanto para projeção do modelo, não há restrição térmica para o desenvolvimento da cultura, e que para obter boa produtividade no Estado será necessário, de forma geral, a utilização de irrigação nos períodos de deficiência hídrica. Constatou-se que, existe potencial para a produção, apesar da predominância da classe de aptidão ?restrita?, e que as regiões potenciais com condições agroclimáticas favoráveis, estão localizadas no sul, sudeste e centro do Estado. As simulações dos cenários de emissões indicam fortes restrições hídricas para o Tocantins, com grande redução de áreas consideradas ?aptas? e ?marginais?, e aumento das áreas ?restritas? ao cultivo da cana-de-açúcar.

Adição do resíduo de biomassa da cana-de-açúcar em pastas para cimentação de poços petrolíferos produtores de óleos pesados

The Potiguar basin has large fields of viscous oil where the used method for recovering is based on vapor injection; this operation is carried out by injecting vapor in the oilwell directly, without the protection of a revetment through thermal insulation, what causes its dilation and, consequently, cracks in the cement placed on the annular, and lost of hydraulic insulation; this crack is occasioned by the phenomenon of retrogression of the compressive resistance due to the conversion of the hydrated calcium silicate in phases calcium-rich, caused by the high temperatures in the wells, subjected to thermal recuperation. This work has evaluated the application of composite pastes with addition of residue of biomass of ground sugar-cane bagasse as anti-retrogression mineral admixture for cementation of oil-wells subjected to thermal recuperation. The addition of the mineral residue was carried out considering a relative amount of 10, 20, 30, 40 and 59% in relation to cement mass, trying to improve the microstructure of the paste, still being developed a reference paste only with cement and a paste with addition of 40% of silica flour - renowned material in the oil industry as anti-retrogression additive. Pozzolanic activity of the ash was evaluated through XRD, TG/DTG, as the resistance to compression, and it was also determined the physical and mechanical behavior of the pastes when submitted to cure at low temperatures (22 and 38º C); besides it was evaluated the behavior of the pastes when submitted to two cycles of cure at high temperature (280ºC) and pressure (7 MPa). It was verified that the ash of the sugar-cane biomass presents pozzolanic reaction and has great efficiency in decrease the permeability of the paste by filler effect, as well as that addition of ash in a relative amount of 10, 20 e 30% increases cured compressive resistance at low temperatures. It was also showed that the ash in a relative amount of 40% and 59% has very significant efficiency as anti-retrogression additive, since it prevents the decrease of compressive resistance and forms hydrated calcium silicate type xenotlita and tobermorita which have more resistance and stability in high temperatures

Termodinâmica e o uso eficiente de recursos : análise exergética de uma biorrefinaria de cana-de-açúcar

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2015.

Comportamento do herbicida hexazinone em área de recarga do Aqüífero Guarani cultivada com cana-de-açúcar.

THE BEHAVIOR OF HEXAZINONE HERBICIDE IN RECHARGE ZONE OF GUARANI AQUIFER WITH SUGARCANE CULTIVATED AREA. São Paulo state (Brazil) has an important area of sugarcane production, mainly for obtaining alcohol and sugar, where there is an intensive use of pesticides. An important recharge zone of Guarani aquifer, with supplies water for the local population, is located at Ribeirão Preto city, so the local behavior of pesticides must be investigated. The GUS index was obtained by using the paramenters Koc and half-life for hezazinone herbicide, determinated in representative soil of this region. This study has demonstrated that there is potential risks of hexazinone leaching to ground water, indicating that this herbicide must be monitored in ground water.

Girassol: emergência e crescimento inicial de plantas sob resíduos de cana-de-açúcar.

O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito da palha residual da colheita da cana-de-açúcar e da adição de vinhaça sobre o solo na emergência e no crescimento inicial de cultivares de girassol. Os tratamentos foram dispostos em esquema fatorial (5 x 2 x 3), em blocos ao acaso, com quatro repetições, combinando-se cinco quantidades de palha de cana-de-açúcar (0, 5, 10, 15 e 20t ha-1) com aplicação ou não de 150m3 ha-1 de vinhaça residual da indústria sulcroalcooleira, utilizando-se três cultivares de girassol (IAC-iarama, Catissol e Helio 358). Foram determinadas a velocidade e a porcentagem final de emergência de plântulas, além do comprimento e da biomassa seca da parte aérea de plantas aos 30 dias após a semeadura. Verificou-se que a presença da palha de cana-de-açúcar e da vinhaça, em quantidade equivalente a 150m3 ha-1, em ação conjunta ou isolada, reduz a emergência de plântulas e o crescimento inicial de cultivares de girassol. Entretanto, essa redução não compromete drasticamente o desempenho das cultivares (IAC-iarama, Catissol e Helio-358), que não diferiram entre si.

Impactos socioeconômocos e ambientais e construção de cenários em áreas tradicionais e de expansão da cana-de-açúcar no N-Ne do Brasil.

2009

Teste do bulbo molhado para o plantio de cana-de-açúcar com irrigação localizada.

No Submédio do Vale do São Francisco, o sistema de cultivo da cana-de-açúcar (Saccharum spp.) é baseado no fornecimento da água durante todo o seu ciclo. Nesta região, a irrigação na cana-de-açúcar tem sido feita por sulcos, aspersão (pivô central e linear) e por gotejamento subsuperficial, os quais proporcionam índices variáveis de eficiência no uso de água pela cultura. Dentre eles, o gotejamento subsuperficial é o mais eficiente, uma vez que disponibiliza água próximo ao sistema radicular e facilita a automação do sistema para irrigação e fertirrigação durante o ciclo da cultura.