Endoderme com atividade meristemática em raiz de Canna edulis Kerr-Gawler (Cannaceae)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Aluminium toxicity in wheat and rye

Com o presente trabalho pretendeu-se determinar e compreender melhor quais os alvos do Alumínio (Al) nas plantas, e contribuir para um melhor entendimento dos mecanismos de tolerância presentes em genótipos com elevado grau de tolerância ao Al. O Al é um dos maiores constituintes do solo e torna-se biodisponível em solos com baixo pH. Nesses casos, a exposição ao Al afecta negativamente o crescimento das plantas conduzindo a uma diminuição da produção. Estes factos são especialmente visíveis nos cereais, sendo a exposição ao Al uma das principais causas das quebras de produção nestas espécies. O Capítulo I consiste numa revisão geral sobre a toxicidade do Al nas plantas, apontando os seus principais alvos. Apresenta também os mecanismos de resistência, que inclui Al-destoxificação externa e interna, em diferentes espécies. O Capítulo II aborda os estudos sobre a exposição de curto prazo ao Al em duas espécies de cereais: Triticum aestivum L. e Secale cereale L., tendo-se sempre utilizado um genótipo Al-tolerante e um Al-sensível para cada espécie. Este capítulo está dividido em três estudos: no Capítulo II.1 realça-se o efeito da exposição a 185 μM de Al no equilíbrio nutricional em trigo. Verificou-se que em ambos os genótipos (sensível e tolerante) o perfil de macro e micro nutrientes se alterou, tendo uma interferência negativa, sobretudo no nível de P, Mg e K. Além disso, registaram-se diferenças na diferenciação da endoderme consoante o grau de tolerância/sensibilidade do genótipo. No Capítulo II.2 apresenta-se uma visão mais abrangente dos efeitos da exposição a 185 μM de Al em trigo, incluindo parâmetros fisiológicos, estruturais, citológicos e genotóxicos. Demonstra-se, pela primeira vez, que a progressão do ciclo celular é diferentemente regulada, dependendo da tolerância/sensibilidade do genótipo e que, mesmo em zonas já diferenciadas da raiz a exposição ao Al leva à deposição de calose. O Capítulo II.3 aborda os efeitos da exposição de 1.1 mM de Al em centeio, numa perspectiva bastante alargada. Apresenta-se o desequilíbrio nutricional, sobretudo no genótipo sensível, assim como a translocação de Al para a parte aérea nesse mesmo genótipo. Analisa-se também o comportamento de ambos os genótipos no que se refere ao ciclo celular, diferenciação da endoderme, crescimento radicular, reservas de hidratos de carbono, entre outros. Os resultados apontam para estratégias bem definidas adoptadas pelo genótipo tolerante de forma a minimizar a acção do Al no sistema radicular. O Capítulo III compreende a exposição longa ao Al. Dois genótipos de centeio com diferentes graus de tolerância ao Al foram expostos a 1.11 mM e 1.85 mM de Al durante 21 dias, tendo sido usados dois pontos de amostragem (15 e 21 dias). Este capítulo está dividido em dois estudos: No Capítulo III. 1 analisamse os mecanismos antioxidantes (folhas e raízes) como resposta à exposição ao Al, dando-se especial atenção ao ciclo do ascorbato-glutationas. A exposição ao Al levou a stress oxidativo e a alterações na actividade de enzimas antioxidantes e no conteúdo de antioxidantes não-enzimáticos. Demonstra-se que os dois órgãos apresentam respostas diferentes à exposição ao Al e que a capacidade de sobreviver em ambientes ricos em Al depende da eficácia da resposta antioxidante. Para além disso, a resposta do ciclo ascorbato-glutationas parece estar dependente do tipo de órgão, grau de tolerância e do tempo de exposição ao Al. No Capítulo III. 2 analisam-se os efeitos da exposição ao Al na fotossíntese. Verificou-se que o Al afecta negativamente a taxa fotossintética em ambos os genótipos, embora as alterações que o Al provoca nas trocas gasosas e no Ciclo de Calvin sejam dependentes do genótipo. Verificou-se também que os danos no genótipo sensível surgem mais cedo do que no genótipo tolerante, mas que ambos apresentam susceptibilidade ao Al após exposição de longo termo. Por fim, no Capítulo IV são apresentadas as conclusões da Tese de Doutoramento.

Estudo do estabelecimento de configurações em estruturas celulares

Esta dissertação investiga os processos que levam células a se organizarem em certas configurações, focando propriedades topológicas, geométricas e aquelas originadas na sua dinâmica. Para tanto, começamos revisando propriedades de topologia de equilíbrio de sistemas que minimizam áreas de contato entre células. Prosseguimos com o estudo de estruturas de células biológicas, incorporando as devidas modificações provenientes das propriedades biológicas, sendo introduzida, por exemplo, a Hipótese da Adesão Diferenciada formulada por Steinberg (1975). Suas implicações são estudadas utilizando o Modelo Celular de Potts ao realizar simulações de Monte Carlo. Mostramos resultados das dinâmicas de reagrupamento celular que é um dos processos que ocorre na embriogênese e morfogênese, em que células se redistribuem de modo a formar padrões típicos. É feita uma análise, tanto teórica quanto por simulações, de como interações adesivas entre tipos diferentes de células, e estas com o meio, influenciam a evolução destas configurações. A seguir, tornamos evidente analogias entre tecidos e fluidos imiscíveis, de modo a explorar não apenas a influência de coesões e adesões celulares, como também propriedades viscoelásticas e de tensões superficiais apresentadas pelos agregados - estruturas macroscópicas constituídas por muitas subunidades celulares. Acompanhando os resultados teóricos, apresentamos observações experimentais de reorganização celular a partir de agregados aleatórios de células de hidras. A reorganização celular destes agregados é estudada a partir das configurações iniciais aleatórias até o momento em que se estabelece uma esfera com cavidade formada por duas camadas epiteliais, endoderme e ectoderme Neste estágio ocorrem os bursts, eventos de ruptura reversíveis do tecido superficial do agregado com expulsão do conteúdo contido na cavidade. É proposto um estudo via simulações deste fenômeno a fim de elucidar as propriedades básicas de deformações, adesões e movimentos de células num tecido. Ainda no contexto experimental, realizamos outras medidas nos agregados de hidra, como a obtenção de tensões superficiais e registro da dinâmica de arredondamento. Finalmente, unimos as considerações sobre topologias de estruturas celulares com as propriedades emergentes de interações de adesão com mais um elemento, mitose. Apresentamos modelos de crescimento celular e discutimos suas características para a dinâmica populacional de células. Ao introduzir dados sobre comportamentos regulatórios de proliferação celular, colocamos ênfase no estudo das patologias ao estudar câncer utilizando o Modelo de Gompertz como descrição da proliferação. Realizamos experiências utilizando 6 linhagens cancerígenas diferentes e propomos uma interpretação biológica dos parâmetros matemáticos que descrevem o crescimento. A hipótese por nós levantada é de que a forma da célula influencia no seu comportamento. Verificamos a viabilidade de tal hipótese através de uma série de simulações por Modelo Celular de Potts. Os resultados gerados se assemelham aos dados experimentais, de maneira que chegamos a conclusão final que processos intrínsecos regulatórios de uma célula (no caso o ciclo mitótico), propriedades adesivas de células, características fenotípicas e distribuições topológicas de um tecido, são intimamente interligados.

Morfoanatomia do sistema caulinar de Canna edulis Kerr-Gawler (Cannaceae)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Alterações anatômicas foliares em plantas de Brachiaria subquadripara submetidas à aplicação de herbicidas

O presente trabalho teve por objetivo avaliar a eficiência do controle dos herbicidas diquat, glyphosate e imazapyr e as alterações anatômicas do limbo foliar provocadas por eles em plantas de Brachiaria subquadripara. As plantas foram cultivadas em caixas-d'água sob condições de campo e, quando atingiram estádio de pleno desenvolvimento vegetativo, foram pulverizadas com soluções de diquat a 400 g ha-1, glyphosate a 4.320 g ha-1 em associação com o adjuvante Aterbane a 0,5% v v-1 e imazapyr a 750 g ha-1. Além disso, utilizou-se uma testemunha sem aplicação de herbicida. Foram realizadas avaliações de controle e das seguintes características anatômicas quantitativas das regiões da nervura central e da internervural do limbo foliar, além da região do colmo: porcentagem da epiderme adaxial e abaxial, porcentagem da endoderme, porcentagem do feixe vascular, porcentagem de lacunas do aerênquima, porcentagem de parênquima, espessura foliar, porcentagem da epiderme do colmo, porcentagem do câmbio vascular e diâmetro do colmo. Os herbicidas diquat e imazapyr promoveram o maior número de alterações nos caracteres anatômicos quantitativos das regiões da nervura central e internervural do limbo foliar e da região do colmo das plantas. Contudo, com exceção do diquat, os herbicidas foram eficientes no controle das plantas de B. subquadripara, porém todos eles permitiram a rebrota delas.

Alterações anatômicas foliares em Eichhornia crassipes submetidas à aplicação de herbicidas

O presente trabalho teve por objetivo avaliar a eficiência do controle dos herbicidas 2,4-D, diquat e glyphosate e as alterações anatômicas do limbo foliar provocadas pelos produtos em plantas de Eichhornia crassipes, coletadas nos reservatórios do complexo CESP. As plantas foram cultivadas em caixas-d'água sob condições de campo e, quando atingiram estádio de pleno desenvolvimento vegetativo, foram pulverizadas com soluções de diquat a 400 g i.a.ha-1, 2,4-D a 1.340 g e.a. ha-1 e glyphosate a 4.320 g e.a. ha-1 em associação com o adjuvante Silwet L-77 a 0,01% v v-1. Foi utilizada uma testemunha sem aplicação de herbicida. A seguir, foram realizadas avaliações de controle e das seguintes características anatômicas quantitativas das regiões da nervura central e da internervural do limbo foliar: porcentagem da epiderme adaxial e abaxial, porcentagem da endoderme, porcentagem do feixe vascular, porcentagem de lacunas do aerênquima, porcentagem de parênquima e espessura foliar (µm). Com base nos resultados, os principais caracteres anatômicos quantitativos das regiões da nervura central e internervural do limbo foliar que sofreram alterações após a aplicação dos herbicidas foram a porcentagem da epiderme adaxial, a porcentagem da endoderme e a espessura foliar. Os herbicidas diquat e 2,4-D foram os que mais promoveram alterações nos caracteres anatômicos quantitativos das regiões da nervura central e internervural do limbo foliar das plantas de E. crassipes. Apenas o glyphosate apresentou controle de 100% das plantas aos 22 dias após a aplicação, quando comparado com o observado na testemunha sem herbicida.

Anatomia de raízes de nove espécies de Bromeliaceae (Poales) da região amazônica do estado de Mato Grosso, Brasil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Morfoanatomia dos órgãos vegetativos de Piper crassinervium H.B. & K. (Piperaceae)

Objetivando auxiliar trabalhos taxonômicos e farmacobotânicos, foram realizados estudos morfoanatômicos dos órgãos vegetativos de Piper crassinervium H.B. & K. (jaborandi). O material foi analisado seguindo-se técnicas usuais de corte e coloração. P. crassinervium é um arbusto de caule ereto, de folhas estipuladas e alternas. Dentre as características anatômicas importantes para a sua identificação destacam-se: parênquima cortical radical com esclereídes; córtex caulinar com faixas descontínuas de colênquima e tecido vascular organizado em dois círculos descontínuos de feixes colaterais, delimitados por endoderme com estrias de Caspary; folha dorsiventral, hipoestomática, com estômatos ciclocíticos e tetracíticos e hipoderme unisseriada, porém, com 1-3 camadas de células na região da nervura principal; parênquima clorofiliano com idioblastos oleíferos; tricomas glandulares na epiderme unisseriada e idioblastos com pequenos cristais aciculares no parênquima em todos os órgãos.

Meristematic activity of the Endodermis and the Pericycle in the primary thickening in monocotyledons: considerations on the PTM

A proposta deste trabalho é mostrar uma nova interpretação do meristema de espessamento primário em monocotiledôneas. Anatomia dos órgãos vegetativos das seguintes espécies foi examinada: Cephalostemon riedelianus (Rapataceae), Cyperus papyrus (Cyperaceae), Lagenocarpus rigidus, L. Junciformis (Cyperaceae), Echinodorus paniculatus (Alismataceae) and Zingiberofficinale (Zingiberaceae). A atividade meristemática da endoderme foi observada nas raizes de todas as espécies, no caule de Cyperus, Cephalostemum e Lagenocarpus rigidus, e no traço foliar de Cyperus e folha de Echinodorus. Considerando a continuidade dos tecidos através da raiz, caule e folha, as autoras concluem que no caule o periciclo permanece ativo durante a vida da planta, como um gerador de tecidos vasculares. O Meristema de Espessamento Primário é o periciclo em fase meristemática, juntamente com a endoderme e suas derivadas (ou apenas o periciclo). Próximo ao ápice caulinar, esses tecidos se assemelham a um único meristema, dando origem ao córtex interno e aos tecidos vasculares.

Caracterização anatômica e química da folha e do sistema radicular de Hydrocotyle umbellata (Apiaceae)

A família Apiaceae (Umbelliferae), também denominada de pioneira das praias, é capaz de habitar locais de alto teor de salinidade, além de suportar a ação dos ventos e das ondas. O presente trabalho teve como objetivo o estudo da anatomia foliar e radicular e analisar constituintes químicos das folhas e do sistema radicular, caracterizando grupos químicos biologicamente ativos presentes nesses órgãos que permitam aplicações farmacológicas. O material foi coletado na região de Proteção Ambiental Iguape, Cananéia, Peruíbe. As folhas são dorsiventrais, com epiderme unisseriada, bordo regular, parênquima paliçádico com duas a três camadas e parênquima lacunoso com oito e nove camadas de células. É anfiestomática, apresentando grandes câmaras subestomáticas com maior incidência de estômatos na epiderme abaxial. O feixe vascular é colateral apresentando células de esclerênquima em forma de meia lua ao redor do xilema e do floema. O pecíolo apresenta contorno irregular, está envolvido por colênquima em toda sua extensão e apresenta grande quantidade de canais secretores entre os feixes vasculares. O rizoma apresenta contorno irregular com variação de 10 a 15 camadas de células de parênquima constituindo o córtex. O cilindro central é constituído por feixes colaterais delimitados pela endoderme. O periciclo é sinuoso e envolve totalmente os feixes vasculares. Sob a epiderme há uma faixa contínua de colênquima. A medula é constituída de células de parênquima de parede fina. H. umbellata apresentou triterpenos, saponinas, flavonóides, compostos poliacetilênicos e leucoceramidas. Folhas e rizomas apresentaram constituintes químicos semelhantes, com diferenças apenas na intensidade dos picos, o que denota diferença quantitativa entre as substâncias presentes. O rendimento do extrato do rizoma é menor que o rendimento das folhas.

Morphology and anatomy of the vegetative organs and scapes from Aphorocaulon (Paepalanthus, Eriocaulaceae)

Estudou-se a anatomia de raízes, caules, folhas e escapos de espécies de Paepalanthus subseção Aphorocaulon. Estas plantas apresentam caules reduzidos com folhas em roseta, de onde crescem os paracládios (sistemas de inflorescências). As espécies apresentam raízes com epiderme unisseriada e córtex com células isodiamétricas. Tanto os caules reduzidos como os paracládios apresentam espessamento resultante da atividade do periciclo, denominado Meristema de Espessamento Primário (MEP). Ambos apresentam estrutura anatômica semelhante. Os escapos apresentam endoderme descontínua, periciclo sinuoso, o córtex apresenta costelas salientes (5-6). As folhas apresentam células epidérmicas alongadas no sentido longitudinal com paredes levemente espessadas, estômatos somente na face abaxial, com câmara subestomática especializada, feixes vasculares colaterais com bainha dupla. Essas estruturas anatômicas são comuns para as espécies da subseção Aphorocaulon. Algumas características anatômicas observadas nestas espécies são típicas de plantas que crescem nos campos rupestres.

Leaf Structure and Taxonomy of Petunia and Calibrachoa (Solanaceae)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Anatomia de escapos de espécies de Bromeliaceae da Amazônia, Mato Grosso, Brasil

Escapos de Aechmea bromeliifolia, A. castelnavii, A. mertensii (Bromelioideae), Dyckia duckei, D. paraensis, D. racemosa (Pitcairnioideae), Tillandsia adpressiflora, T. didistachae e T. paraensis (Tillandsioideae) foram coletados nas regiões amazônicas (MT), visando caracterizar sua anatomia e levantar dados úteis para a delimitação taxonômica e sobre as adaptações das espécies estudadas. Os escapos analisados apresentam epiderme, córtex e cilindro vascular distintos, com idioblastos contendo mucilagem no córtex, endoderme contínua, e feixes vasculares colaterais simples e compostos. Presença de células epidérmicas de paredes espessadas por lignina e idioblastos contendo ráfides são comuns nas espécies estudadas de Aechmea e Tillandsia, e presença de cordão esclerótico (periciclo) contínuo e feixes vasculares concentrados na periferia do cilindro vascular são comuns em Dyckia e Tillandsia. As Aechmea estudadas apresentam periciclo descontínuo como caráter exclusivo. A presença de canais de ar no córtex é um caráter exclusivo das espécies de Tillandsia. As espécies estudadas são epífitas e apresentam estruturas adaptativas ao hábito como: células da epiderme, hipoderme e periciclo com paredes espessadas; presença de canais de ar; idioblastos contendo mucilagem e ráfides.

Morphology and anatomy in Heliconia angusta Vell. and H. velloziana L. Emygd. (Zingiberales: Heliconiaceae) from the Atlantic forest of southeastern Brazil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Morfoanatomia do sistema subterrâneo de Smallanthus sonchifolius (Poepp. & Endl.) H. Robinson (Asteraceae)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)