Avaliação da tolerância ao alumínio em Urochloa spp

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.

Resposta do cafeeiro à inoculação de fungos micorrízicos arbusculares, em latossolo vermelho, do cerrado

The aim of this study was evaluate the response of two coffee cultivars (tolerant and sensitive to aluminum - Al), inoculated or not by two arbuscular mycorriza fungi (AMF), Gigaspora margarita and Glomus etunicatum, in cerrado Oxisol, with different base saturation. This experiment was conducted under greenhouse conditions, with a complete randomized design, in a 2x3x2 factorial scheme, consisting of 2 cultivars (tolerante and sensitive to Al), 3 treatments with mycorrhizal (inoculated with two species of AMF and without inoculation) and 3 levels of soil base saturation (30, 45 and 53 V%), with five replicates per treatment. The variables were: plant height, stem diameter, leaf area, shoot dry weight, root fresh weight, nitrate reductase activity, chlorophyll concentration, root colonization and number of AMF spores. Mycorrhizae isolates promoted greater response of coffee plants, in acid soil with high concentration of Al, but this response was observed for both cultivars when plants were colonized by G. margarita. The cultivars evaluated showed no differences in Al tolerance when non inoculated.

Marcador alelo-específico associado com níveis de expressão do gene ZmMATE1 em milho.

2016

Herança da tolerância à toxidade ao alumínio (Al³+) em milho e identificação de regiões cromossomicas associadas ao caráter

A toxicidade por alumínio é uma das principais limitações para produção de plantas em áreas cultiváveis, incluindo a cultura do milho. Existe elevada variabilidade genética para o caráter tolerância ao alumínio nesta espécie, porém, a seleção é trabalhosa devido à dificuldade de avaliação a campo. Os objetivos do presente trabalho foram caracterizar a tolerância à toxicidade ao alumínio em cinco linhagens de milho e identificar marcadores moleculares ligados aos genes que determinam essa tolerância. Foi realizado um experimento dialélico entre três linhagens tolerantes e duas sensíveis ao alumínio utilizando o método de recrescimento da raiz principal (DIF). Houve superioridade das populações híbridas em relação aos genitores e, pelo desdobramento dos efeitos de heterose, houve significância nos efeitos de heterose de variedade e heterose específica. As linhagens L06 e L09 obtiveram maior capacidade geral de combinação e o cruzamento L10xL08 foi a melhor combinação específica. Para fenotipagem, realizada em famílias F3 dos cruzamentos L09xL06 e L10xL08 foi utilizado DIF e o método coloração com hematoxilina (HEM). Para análise molecular foram utilizados marcadores SSR. Foram obtidos 37 marcadores polimórficos. A análise de regressão mostrou significância em marcadores localizados nos cromossomos 4, 5, 6, 8 e 10. Os QTLs identificados explicaram 41% e 37% da variação para as variáveis DIF e HEM, respectivamente. Foi encontrada associação entre os experimentos a campo e trabalhos realizados em solução mínima para os híbridos testemunha, entretanto não houve correlação nos dados gerados pelas famílias F3 dos cruzamentos estudados. Os resultados sugerem o envolvimento de diversos genes, tratando-se de uma característica de herança complexa determinada por efeitos genéticos aditivos e nãoaditivos.

De la tolerància a la comprensió : cap a una societat inclusora. ' De la tolerancia a la comprensión : hacia una sociedad inclusora'.

Resumen del autor en catalán

Estudo comparativo e estereológico em um modelo de tolerância induzida à isquemia em ratos adultos

A morte neuronal é uma causa importante de disfunção no sistema nervoso central, que se manifesta comportamentalmente como déficits motores, cognitivos ou de memória. Uma causa importante de morte neuronal é a isquemia que é definida como a falta, ou diminuição, do aporte de sangue para os tecidos (GINSBERG, 1995 a; PULSINELLI, 1997). A região CA1 do hipocampo é a mais vulnerável à isquemia (PULSINELLI et al., 1982; SCHIMIDT-KASTNER & FREUND, 1991; NETTO et al., 1993; NELSON et al., 1997), e está relacionada com a memória tanto em humanos como em animais (SQUIRE, 1992). Vários trabalhos mostram que os animais isquêmicos apresentam pior desempenho em tarefas de aprendizado e memória (GINSBERG, 1997; SQUIRE, 1992; NETTO et al., 1993; NELSON et al., 1997). Estratégias visando proteger as células contra um dano letal vêm sendo estudadas há vários anos. A tolerância induzida à isquemia é a neuroproteção induzida por uma isquemia transitória breve a um evento isquêmico transitório de longa duração. Em geral, um evento isquêmico breve, de 2 minutos de duração, protege contra a morte celular induzida por uma isquemia grave, de 10-20 minutos de duração, desde que haja um período de 24 horas entre os dois eventos isquêmicos (CHEN & SIMON, 1997; KITAGAWA et al., 1997; BARONE et al., 1998; ROSA NETO, 1998). O presente trabalho teve como objetivo reproduzir o fenômeno da tolerância induzida à isquemia em ratos adultos e avaliar o efeito da tolerância induzida sobre o aprendizado e a memória da tarefa no labirinto aquático de Morris e sobre o volume da região CA1 hipocampal, pelo método de Cavalieri, em ratos submetidos à isquemia transitória grave. Os animais foram submetidos a um estudo do aprendizado da tarefa de localização da plataforma em um labirinto aquático em três fases. O labirinto aquático foi dividido virtualmente em 4 quadrantes com um ponto de largada entre cada um. Na primeira fase, a plataforma foi colocada em um dos quadrantes, onde permaneceu durante os 6 dias de treino., com 4 largadas em cada dia, e um teste no 7º dia sem a plataforma. Na segunda fase foram 4 dias de treino, seguido pelo teste, com a plataforma no quadrante oposto. Na última fase, a plataforma era colocada em um local diferente a cada dia para testar a memória de trabalho. Não foi observado diferença estatisticamente significativa nas latências para encontrar a plataforma entre os grupos controle e isquêmicos em todas as tarefas. Na análise do volume da região CA1, observamos uma diminuição de 20% nos animais submetidos à isquemia de 10 min., comparado com os dos grupos controle, isquemia de 2 min. e isquemia de 2+10 min. (neuroproteção) (p<0.05). Estes resultados comportamentais estão de acordo com os encontrados por alguns autores (KIYOTA et al., 1991; GREEN et al., 1992), porém outros autores relatam resultados diferentes (NETTO et al., 1993; IQBAL et al., 2001). As diferenças entre as metodologias utilizadas poderiam explicar parcialmente os resultados divergentes, também podemos supor que, 20% de diminuição de volume não é suficiente para provocar comprometimento do aprendizado.

Silício na tolerância ao alumínio por plantas de arroz

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo da eficácia e tolerância do artesunato oral isolado e em associação com mefloquina, no tratamento da malária falciparum não complicada em área endêmica do Pará, Brasil

Com o objetivo de avaliar a eficácia e tolerância do artesunato no tratamento da malária falciparum não complicada em área endêmica do Estado do Pará, 153 pacientes foram randomizados e estudados em três grupos, distribuídos por esquema terapêutico (I recebeu mefloquina lOOOmg; II utilizou artesunato lOOOmg; III usou a combinação de 600mg de artesunato seguida de 500 de mefloquina). A avaliação constou de exame clínico e parasitológico diariamente nos primeiros 7 dias e semanalmente até o 35o dia do acompanhamento e de análise bioquímica e hematológica realizada antes e no 7o dia, visando o controle de ema e a identificação de possíveis efeitos associados á administração das drogas. Os grupos estudados foram homogêneos quanto ao sexo, parasitemia e presença de febre. O tempo para desaparecimento da parasitemia foi mais curto nos grupos II e III, respectivamente, cujos esquemas terapêuticos empregaram artesunato. O desaparecimento da febre foi mais rápido no grupo tratado com a combinação das drogas. Alterações clínicas e bioquímicas associadas a administração das drogas não mostraram diferenças significativas entre os grupos estudados. O desaparecimento precoce da febre e parasitemia, e a ausência de importantes efeitos indesejáveis, sugerem que artesunato administrado isoladamente ou em combinação com mefloquina constituem medidas terapêuticas capazes de contribuir para o controle da doença na região.

Mapeamento, erodibilidade e tolerância de perdas de solo na sub-bacia do Ribeirão das Perobas

The land use conservation planning requires knowledge of the soil characteristics, natural susceptibility to erosion and the soil loss limit. In this context, the objectives of this study were to perform a detailed soil survey of Ribeirão das Perobas watershed, located in Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo State and to determine and map the erodibility and soil loss tolerance of the soil classes found in the survey. The following techniques were used to perform the detailed soil survey: photopedology, field sampling, physical analysis, chemical analysis, and morphological description of the soil samples and profiles. The erodibility was determined by the methods described by Denardin (1990) and Mannigel et al. (2002), and the determination of soil loss tolerance followed the methodology of Mannigel et al. (2002). The results of erodibility determined by the methodology of Denardin (1990) were not discrepant and they did not distinguish soils that are known to have different susceptibility to erosion., w\Whereas, using the methodology of Mannigel et al. (2002), very high or very low erodibility values were observed in soils with extreme contents of sand silt or clay. The most influent variable to the soil loss tolerance results was the correction factor for the textural gradient of clay between soil horizons.

A new low temperature synthesis route of fraipontite (Zn,Al)3(Si,Al)2O5(OH)4

A low temperature synthesis method based on the decomposition of urea at 90°C in water has been developed to synthesise fraipontite. This material is characterised by a basal reflection 001 at 7.44 Å. The trioctahedral nature of the fraipontite is shown by the presence of a 06l band around 1.54 Å, while a minor band around 1.51 Å indicates some cation ordering between Zn and Al resulting in Al-rich areas with a more dioctahedral nature. TEM and IR indicate that no separate kaolinite phase is present. An increase in the Al content however, did result in the formation of some SiO2 in the form of quartz. Minor impurities of carbonate salts were observed during the synthesis caused by to the formation of CO32- during the decomposition of urea.

Synthesis and Raman spectroscopic study of Mg/Al,Fe hydrotalcites with variable cationic ratios

Hydrotalcites of formula Mg6 (Fe,Al)2(OH)16(CO3).4H2O formed by intercalation with the carbonate anion as a function of divalent/trivalent cationic ratio have been successfully synthesised. The XRD patterns show variation in the d-spacing attributed to the size of the cation. Raman and infrared bands in the OH stretching region are assigned to (a) brucite layer OH stretching vibrations (b) water stretching bands and (c) water strongly hydrogen bonded to the carbonate anion. Multiple (CO3)2- symmetric stretching bands suggest that different types of (CO3)2- exist in the hydrotalcite interlayer. Increasing the cation ratio (Mg/Al,Fe) resulted in an increase in the combined intensity of the 2 Raman bands at around 3600 cm-1, attributed to Mg-OH stretching modes, and a shift of the overall band profile to higher wavenumbers. These observations are believed to be a result of the increase in magnesium in the structure. Raman spectroscopy shows a reduction in the symmetry of the carbonate, leading to the conclusion that the anions are bonded to the brucite-like hydroxyl surface and to the water in the interlayer. Water bending modes are identified in the infrared spectra at positions greater than 1630 cm-1, indicating the water is strongly hydrogen bonded to both the interlayer anions and the brucite-like surface.

Indentation size effect and strain rate sensitivity of nanocrystalline Mg-Al alloys

Deformation Behaviour of microcrystalline (mc) and nanocrystalline (nc) Mg-5%Al alloys produced by hot extrusion of ball-milled powders were investigated using instrumented indentation tests. The hardness values of the mc and nc metals exhibited indentation size effect (ISE), with nc alloys showing weaker ISE. The highly localized dislocation activities resulted in a small activation volume, hence enhanced strain rate sensitivity. Relative higher strain rate sensitivity and the negative Hall-Petch Relationship suggested the increasingly important role of grain boundary mediated mechanisms when the grain size decreased to nanometer region.

Compressive behaviour of nanocrystallilne Mg-5%Al alloys

Magnesium alloys are attracting increasing research interests due to their low density, high specific strength and good mechineability and availability as compared to other structural materials. However, the deformation and failure mechanisms of nanocrystalline Mg alloys have not been well understood. In this work, the deformation behavior of nanocrystalline Mg-5% Al alloys was investigated using compression test, with a focus on the effects of grain size. The average grain size of the Mg-Al alloy was changed from 13 µm to 50 nm via mechanical milling. The results showed that grain size had a significant influence on the yield stress and ductility of the Mg alloys, and the materials exhibited increased strain rate sensitivity with decrease of grain size. The deformation mechanisms were also strongly dependent with the grain sizes.

A participant’s response : recreating the circle with We Al-Li: a program for sharing and regeneration

Personal reflections on the We Al-Li Program