Fluorescência da clorofila-a e variação da simetria como ferramentas de investigação de plantas sob estresse

Environmental disturbances in various systems and individuals can result in a tendency for fluctuating asymmetry, which consists of a non-directional deviation from symmetry of a bilateral structure in a normally distributed population. Individuals unable to exhibit plastic responses to developmental disorders that occur at random, either genetic or environmental, may exhibit slight deviations from symmetry in organs with bilateral structure such as leaves. Thus analyzing plants by the morphological pattern of symmetry of the leaves has become an effective tool to describe the developmental of plants under stress conditions. This study aimed to analyze if the pattern of symmetry can be used as a tool to investigate the stress level to which a plant is subjected, using ultraviolet-C radiation (UV-C) as source of stress. We determined the leaf symmetry deviations (sd), the average length (AL) and the maximum width of the lamina (MWL) and the fluorescence parameters of chlorophyll-a in leaves of young plants of G. max subjected to 0, 30, 60, 120 or 240 minutes per week of UV-C during four weeks, submitting the values to ANOVA and Tukey test (p <0.05). The results showed significant reductions in AL and MWL, significant increase in sd in leaves irradiated and a drop in potential quantum yield of photosystem II (PSII) and in the photosynthesis performance index (IP). The analysis of leaf symmetry showed high correlation with the stress level to which plants were submitted, being an important analysis to ascertain the fitness of the plant because it is a noninvasive method and easy to perform.

Respostas de trocas gasosas e fluorescência da clorofila A em folhas verticais de Styrax camporum Pohl. (Styracaceae) submetida à deficiência hídrica

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

Recuperação das trocas gasosas e fluorescência da clorofila em plantas de Annona emarginata (Schltdl.) H. Rainer submetidas a estrese hídrico

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Botânica) - IBB

Análises de fluorescência e consumo de água em Brachiaria decumbens após aplicação de herbicidas em pós-emergência

A análise da fluorescência da clorofila vem sendo largamente utilizada no entendimento dos mecanismos da fotossíntese propriamente dito, bem como na avaliação da capacidade fotossintética alterada com a aplicação de herbicidas. O consumo de água pelas plantas é uma maneira também de avaliar a atuação dos herbicidas nas plantas daninhas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a fluorescência através da taxa de transporte de elétrons, consumo de água e fitointoxicação de Brachiaria decumbens após aplicação de quatro herbicidas de diferentes mecanismos de ação. Aos 30 dias após a semeadura de B. decumbens, as plantas foram arrancadas dos tubetes e preparadas para os tratamentos. Elas tiveram o sistema radicular colocado em tubos falcon preenchidos com água, e a superfície dos falcon foi isolada com papel-alumínio, para evitar evaporação do sistema. Os herbicidas aplicados foram: glyphosate, haloxyfop-methyl, diuron e amicarbazone. A aplicação foi feita com um pulverizador estacionário instalado em laboratório; após a aplicação dos tratamentos, as plantas foram mantidas em casa de vegetação. Foi avaliada a taxa de transporte de elétrons (ETR), o consumo de água e a fitointoxicação das plantas em vários períodos após o início do experimento. Os dados de ETR e fitointoxicação foram expressos em porcentagem da testemunha e submetidos à análise de variância e à comparação das médias. Para o consumo de água, os dados foram acumulados e ajustados por modelos de regressão. Assim, pode-se dizer que as plantas de B. decumbens tiveram respostas diferentes aos herbicidas aplicados, e o consumo de água das plantas está relacionado diretamente com o transporte de elétrons. A metodologia fundamentada no fluorômetro mostrou-se adequada para verificar a intoxicação antecipada em B. de cumbens submetidas ao amicarbazone e diuron antes mesmo da verificação visual de intoxicação.

Lichen biodiversity and biomonitoring of atmospheric pollution

Esta tese debruça-se sobre a biodiversidade de líquenes epífitos de pinhais dunares portugueses e sobre uso de líquenes como biomonitores de poluição atmosférica nesse habitat. A Mata Nacional das Dunas de Quiaios (Figueira da Foz) foi o ponto de partida dos estudos de biodiversidade efetuados nesta tese, mas alguns deles estenderam-se à maior parte da costa portuguesa. Como resultado, encontrou-se uma espécie nova para a ciência, Lecanora sorediomarginata Rodrigues, Terrón & Elix, epifítica sobre Pinus pinaster Aiton e P. pinea L, que se encontra distribuída na maior parte da costa. Esta espécie caracteriza-se morfologicamente por um talo crustáceo, de cor esbranquiçada a acinzentada ou esverdeada e que desenvolve sorálios a partir de pequenas verrugas marginais. Quimicamente caracteriza-se pela presença dos ácidos 3,5-dicloro-2'-O-metilnorestenospórico [maior], 3,5-dicloro-2 -O-metilanziaico [menor], 3,5-dicloro-2 -O-metilnordivaricático [menor], 5-cloro-2'-Ometilanziaico [traço] e úsnico [traço]; atranorina [menor] e cloroatranorina [menor]. É quimicamente semelhante a L. lividocinerea Bagl., com a qual apresenta afinidades filogenéticas com base na análise da sequência ITS do rDNA, e a L. sulphurella Hepp. Adicionalmente, espécies Chrysothrix flavovirens Tønsberg e Ochrolechia arborea (Kreyer) Almb, também se encontraram epifíticas sobre P. pinaster e P. pinea em vários pinhais ao longo da costa, representando novos registos para a flora liquénica portuguesa, bem como a espécie Lepraria elobata Tønsberg encontrada epifítica sobre P. pinaster apenas nas Dunas de Quiaios. Além disso, as espécies Hypotrachyna lividescens (Kurok.) Hale e H. pseudosinuosa (Asahina) Hale encontraram-se epifíticas sobre P. pinaster e outros forófitos nas Dunas de Quiaios, constituindo novos registos para a flora liquénica da Península Ibérica. Estes resultados põe em evidência a importância dos pinhais dunares como habitat para líquenes epífitos. Num estudo conduzido entre janeiro e julho de 2008 num pinhal dunar (Mata do Urso, Figueira da Foz), em cuja bordadura existe uma fábrica de celulose de papel, usaram-se transplantes de líquenes da espécie Flavoparmelia caperata (L.) Hale para avaliar a acumulação de trinta e três elementos putativamente emitidos por fábricas de papel e pasta de papel. A cinética da fluorescência da clorofila a foi estudada nos líquenes transplantados, através da análise dos parâmetros Fv/Fm, F0, Fm, qP, NPQ, PSII, e Exc, de forma a avaliar os efeitos decorrentes da acumulação de elementos na vitalidade dos líquenes. Pretendeu-se avaliar se a acumulação de elementos e a cinética da fluorescência da clorofila a variavam significativamente com o local e o tempo de exposição, tendo em consideração os resultados obtidos de transplantes colocados num local de referência (Dunas de Quiaios) durante o mesmo período de tempo. (Continua no verso) resumo A maior parte dos elementos — Al, B, Ba, Ca, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Li, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, P, S, Sb, Sc, Sr, Ti e V — ocorreu em concentrações significativamente mais elevadas nos transplantes expostos a 500 m da fábrica. Cerca de metade dos elementos estudados — B, Ba, Cr, Fe, Hg, Mg, Mn, Mo, Na, P, Pb, S, Sb e V — encontraram-se em concentrações significativamente mais elevadas nos transplantes expostos durante 180 dias. O solo foi identificado como uma fonte parcial da maior parte dos elementos. Os parâmetros Fv/Fm, Fm, PSII e Exc variaram significativamente com o local e/ou com o tempo de exposição. Observou-se um decréscimo significativo nos parâmetros Fv/Fm e Fm nos transplantes expostos a 500 e 1000 da fábrica, e também naqueles expostos durante 135 e 180 dias. Observou-se também um decréscimo significativo nos parâmetros PSII e Exc expostos durante 180 dias. Estes parâmetros correlacionaram-se de forma negativa e significativa com a acumulação de elementos: Fv/Fm: B, Ba, Co, Fe, Hg, Mg, Mn, Mo, N, P, S, Sb e Zn; Fm: Ba, Co, Hg, Mn, Mo, N, P, S, Sb e Zn; PSII: N e P; Exc: Mn, N, P e S. Estudos acerca da diversidade liquénica efetuados nos mesmos locais onde os transplantes foram colocados no local impactado, revelaram um menor valor de diversidade liquénica a 500 m da fábrica, que foi também o único local onde se encontraram espécies nitrófilas, o que se poderá dever à deposição de amónia e/ou poeiras. À semelhança de outros estudos, este trabalho confirma que os líquenes podem ser usados com sucesso em estudos de biomonitorização, mesmo em locais florestados. Além disso, traz também informações adicionais sobre como a acumulação de elementos pode influenciar a cinética da fluorescência da clorofila a em líquenes.

Trophic plasticity in the cnidarian-dinoflagellate symbiosis

Coral reefs are of utmost ecological and economical importance but are currently in global decline due to climate change and anthropogenic disturbances. Corals, as well as other cnidarian species, live in symbiosis with photosynthetic dinoflagellates of the genus Symbiodinium. This relationship provides the cnidarian host with alternative metabolic pathways, as the symbionts translocate photosynthetic carbon to the animal. Besides this autotrophic nutrition mode, symbiotic cnidarians also take up organic matter from the environment (heterotrophy). The nutritional balance between auto- and heterotrophy is critical for the functioning, fitness and resilience of the cnidariandinoflagellate symbiosis. New methodological approaches were developed to better understand the role of auto- and heterotrophy in the ecophysiology of cnidarians associated with Symbiodinium, and the ecological implications of this trophic plasticity. Specifically, the new approaches were developed to assess photophysiology, biomass production of the model organism Aiptasia sp. and molecular tools to investigate heterotrophy in the cnidarian-dinoflagellate symbiosis. Using these approaches, we were able to non-invasively assess the photophysiological spatial heterogeneity of symbiotic cnidarians and identify spatial patterns between chlorophyll fluorescence and relative content of chlorophyll a and green-fluorescent proteins. Optimal culture conditions to maximize the biomass production of Aiptasia pallida were identified, as well as their implications on the fatty acid composition of the anemones. Molecular trophic markers were used to determine prey digestion times in symbiotic cnidarians, which vary between 1-3 days depending on prey species, predator species and the feeding history of the predator. This method was also used to demonstrate that microalgae is a potential food source for symbiotic corals. By using a stable isotope approach to assess the trophic ecology of the facultative symbiotic Oculina arbuscula in situ, it was possible to demonstrate the importance of pico- and nanoplanktonic organisms, particularly autotrophic, in the nutrition of symbiotic corals. Finally, we showed the effects of functional diversity of Symbiodinium on the nutritional plasticity of the cnidarian-dinoflagellate symbiosis. Symbiont identity defines this plasticity through its individual metabolic requirements, capacity to fix carbon, quantity of translocated carbon and the host’s capacity to feed and digest prey.

Effect of elevated CO2 concentrations and irradiance on the photosynthetic performance of the seagrass Cymodocea nodosa

Dissertação de Mestrado, Biologia Marinha, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2015

Photoacclimation in a tropical population of Cladophora glomerata (L.) Kützing 1843 (Chlorophyta) from southeastern Brazil

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

Photosynthetic characteristics of the freshwater red alga Batrachospermum delicatulum (Skuja) Necchi & Entwisle

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

Photosynthetic characteristics of a tropical population of Nitella cernua (Characeae, Chlorophyta)

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

Salt stress change chlorophyll fluorescence in mango

Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito do estresse salino sobre a eficiência fotoquímica do fotossistema II (PSII) nas cultivares de manga 'Haden', 'Palmer', 'Tommy Atkins' e 'Ubá' enxertadas sobre o porta-enxerto 'Imbu'. Foi utilizada solução nutritiva de Hoagland modificada contendo 0; 15; 30e 45 mmol L-1 NaCl. Aos 97 dias após a exposição ao estresse salino, foram avaliados os parâmetros da fluorescência da clorofila (F0, Fm, Fv, F0/Fm, Fv/Fm, Fv'/Fm', ΦPSII = [(Fm'-Fs)/(Fm')], D = (1- Fv'/Fm') e ETR = (ΦPSII×PPF×0,84×0,5). Aos 100 dias, foram avaliados a emissão foliar, a área média de folhas (cm²), o índice de toxidez nas folhas e o índice de abscisão foliar. em todas as cultivares, em graus diferenciados, ocorreram decréscimo na eficiência fotoquímica do fotossistema II, na emissão de folhas, e aumento nos índices de toxidez e abscisão foliar, intensificados nas concentrações a partir de 15 mmol L-1 NaCl. As plantas cultivadas em 45 mmol L-1 NaCl apresentaram decréscimos na razão Fv/Fm de 27,9; 18,7; 20,5 e 27,4%, incremento no índice de toxidez foliar de 33,0; 67,5; 41,6 e 80,8% e no índice de abscisão foliar de 71,8; 29,2; 32,5 e 67,9% para as cultivares 'Haden', 'Palmer', 'Tommy Atkins' e 'Uba', respectivamente. Os decréscimos na razão Fv/Fm foram acompanhados de redução na emissão de folhas e aumento no índice de toxidez foliar, mostrando, portanto, o potencial da fluorescência da clorofila na detecção precoce de estresse salino em mangueira.

Chlorophyll fluorescence of tropical tree species in a semi-deciduous forest gap

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

Avaliação das respostas fotossintéticas de macroalgas lóticas sobre diferentes composições espectrais da radiação incidente

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

Respostas de curto período das características fotossintéticas da alga vermelha Batrachospermum delicatulum a temperatura e irradiância

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

Características fotossintéticas de produtores primários de ambientes lóticos

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Biologia Vegetal) - IBRC