Adaptação e otimização de protocolos para a extração de DNA e para marcadores moleculares em Araucaria angustifolia

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia.O presente trabalho apresenta os resultados referentes à otimização de um protocolo para a extração de DNA a partir de acículas de plantas adultas de Araucaria angustifolia e critérios para o armazenamento e conservação do material vegetal, além da otimização e adaptação de protocolos para as técnicas RAPD e AFLP, bem como o teste de transferibilidade de iniciadores para marcadores microssatélites de Pinus sp para A. angustifolia. A capacidade informativa destes marcadores para análise da diversidade genética de A. angustifolia foi testada em uma população natural do Parque Ecológico Municipal de Lages/SC, a qual já havia sido estudada com marcadores isoenzimáticos e RFLP-PCR. Observou-se que o acondicionamento e armazenamento das acículas é um fator crucial para a qualidade do DNA extraído. A quantidade de DNA obtido nas extrações variou entre 66 a 400 mg por grama de tecido, com um valor médio de 147,3 mg para os materiais acondicionados em sílica gel. Materiais acondicionados em caixas térmicas com gelo resultaram em DNA com qualidade inferior, com uma média de 137,3 mg. Materiais armazenados por até três meses a -20°C resultaram em menor quantidade de DNA, com qualidade inferior. O protocolo otimizado resultou em DNA com baixa contaminação por proteínas, com razão OD260/OD280 entre 1,7 e 2,0 em 80% das amostras analisadas. Com o protocolo otimizado para a técnica RAPD, 10% dos iniciadores utilizados revelaram polimorfismo quando testados em indivíduos de duas populações, todavia, apenas 7,5% revelaram polimorfismo quando somente a população de Lages foi analisada. Os seis iniciadores utilizados revelaram 18 bandas polimórficas. O protocolo adaptado para a técnica AFLP possibilitou um número variável de bandas polimórficas, entre nenhuma e 29 bandas, dependendo da combinação de iniciadores utilizada. Dentre 29 iniciadores para marcadores microssatélites testados, somente dois geraram produtos amplificados em A. angustifolia, sem, no entanto serem utilizados para a análise da diversidade genética da população, devido à característica das bandas. A análise da diversidade genética da população foi realizada a partir de 18 marcadores RAPD, 62 marcadores AFLP e com os 80 marcadores agrupados. A diversidade genética estimada pelo índice de Shannon foi de 0,53, 0,54 e 0,54, respectivamente. Os dendogramas de similaridade genética gerados também apresentaram grande coerência entre as três situações testadas. O nível de diversidade genética estimado com esses marcadores foi superior àquele obtido com marcadores isoenzimáticos e RFLP-PCR utilizados anteriormente por outros pesquisadores. Os resultados obtidos neste trabalho levam à conclusão que o armazenamento das folhas e o processo de extração do DNA são cruciais para o sucesso de estudos utilizando marcadores baseados na análise direta do DNA e confirmam a hipótese de que marcadores RAPD e AFLP são poderosas ferramentas para estudos genéticos em A. angustifolia, devido à sua capacidade de acessar aleatoriamente, amplas regiões genômicas. Já o baixo nível de transferibilidade de iniciadores microssatélites deve-se, provavelmente, à grande distância taxonômica entre as espécies utilizadas no estudo, caracterizando a necessidade do desenvolvimento de iniciadores para regiões microssatélites específicos para A. angustifolia

Floral morphometric analysis of Prosopis affinis Spreng. (Fabaceae) suggests flexibility of the reproductive system in isolated populations within the Brazilian Pampa

Morphological characteristics of inflorescences and flowers of Prosopis affinis growing in the Pampa biome were measured aiming to indirectly infer the species reproductive system. The pollen/ovule ratio and the outcrossing index suggest flexibility of the reproductive system, with values intermediary between facultative autogamy and xenogamy. No clear reproductive specialization related to flower position in the inflorescence was observed, although basal flowers in the inflorescence presented reduction of the androecium. Further analyzes comparing isolated and larger continuous populations, as well as estimations of the real outcrossing rate of P. affinis through genetic studies and controlled experiments to evaluate auto-compatibility are recommended in order to generate more information about this issue

In vitro growth and indoleacetic acid production by Mesorhizobium loti SEMIA806 and SEMIA816 under the influence of copper ions

The indoleacetic acid produced by symbiotic bacteria is an important phytohormone signaling microbe-plant interaction, being therefore essential for rhizoremediation. In this study, the effect of different concentrations of copper ions on the bacterial growth and indoleacetic acid production was investigated in two strains of Mesorhizobium loti in in vitro conditions, aiming to determine critical concentrations of this heavy metal for rhizoremediation of contaminated soils using this bacterium. The experiment consisted on a control culture without copper and three treatments supplemented with 10 mg.L-1, 20 mg.L-1 or 50 mg.L-1 of CuSO4. For both strains, the growth stopped after 48h and no significant difference was observed across treatments. The production of indoleacetic acid by the control treatment without copper was significantly higher in comparison to the copper- containing treatments. Mesorhizobium loti SEMIA806 and SEMIA816 are resistant to up to 50 mg.L-1 of CuSO4 in the culture medium, presenting effective growth. The synthesis of indoleacetic acid was strongly reduced but not excluded by ions copper in the medium. So, it is expected that environmental copper found in the soil up to the concentration of 50 mg.L-1 will not preclude the symbiotic interaction between M. loti and leguminous host plant in rhizoremediation enterprises

Germinação e desenvolvimento de mudas de cultivares de nogueira‑pecã com estratificação de sementes

The objective of this work was to evaluate the effect of seed stratification on germination rate, germination speed, and initial development of seedlings of six pecan (Carya illinoinensis) cultivars under subtropical climatic conditions in southern Brazil. For stratification, the seeds were placed in boxes with moist sand, in a cold chamber at 4°C, for 90 days. In the fourteenth week after sowing, the emergence speed index, total emergence, plant height, stem diameter, and number of leaves were evaluated. Seed stratification significantly improves the germination potential and morphological traits of the evaluated cultivars.O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da estratificação de sementes na taxa de germinação, na velocidade de germinação e no desenvolvimento inicial de mudas de seis cultivares de nogueira‑pecã (Carya illinoinensis) sob condições climáticas subtropicais, no Sul do Brasil. Para estratificação, as sementes foram acomodadas em caixas com areia úmida, em câmara fria a 4°C, por 90 dias. Na décima quarta semana após o plantio, foram avaliados o índice de velocidade de emergência, a emergência total, a altura da planta, o diâmetro do caule e o número de folhas. A estratificação das sementes melhora significativamente o potencial de germinação e as características morfológicas das cultivares avaliadas

Parâmetros morfométricos e desempenho fotossintético de abacaxis propagados in vitro

Pineapple (Ananas comosus) is a horticultural species of the Bromeliaceae family of high socioeconomic interest, widely cultivated around the world. The multiplication of pineapple seedlings in the field can be time-consuming, requiring a significant labor investment. The objective of this study was to evaluate the performance of continuous and temporary immersion systems in the micropropagation scale-up of the species. Shoots were obtained from explants subcultured in flasks with gelled culture medium and without gas exchange. The shoots were transferred to liquid MS medium supplemented with 2mM NAA, and 4mM BAP, and cultivated in four different devices: sealed flasks, flasks with semipermeable gas membranes, RITA®, and twin-flasks. After 45 days of cultivation, plant growth, fresh mass increment, the stomatal density of the abaxial surface of the leaves, the maximum quantum yield of the photosystem II, and contents of chlorophyll and carotenoids were analyzed. Significant differences were observed in plant growth, stomatal density, and contents of chlorophyll and carotenoids. The twin-flasks and RITA® devices revealed better results in morphological parameters, such as plant growth and stomatal density, while the treatments in sealed flasks and with membrane stood out in the chlorophyll content.O abacaxi (Ananas comosus) é uma espécie hortícola da família Bromeliaceae de alto interesse socioeconômico, amplamente cultivada em todo o mundo. A multiplicação de mudas de abacaxi no campo pode ser demorada, exigindo um investimento significativo de mão-de-obra. O objetivo deste estudo foi avaliar o desempenho de sistemas de imersão contínua e temporária na ampliação da escala de micropropagação da espécie. As brotações foram obtidas de explantes sub-cultivados em frascos com meio de cultura gelificado e sem troca gasosa. Os brotos foram transferidos para meio líquido MS suplementado com 2mM ANA e 4mM BAP e cultivados em quatro diferentes dispositivos: frascos selados, frascos com membranas gasosas semipermeáveis, RITA® e frascos duplos. Após 45 dias de cultivo, foram analisados o crescimento das plantas, o incremento de massa fresca, a densidade estomática da superfície abaxial das folhas, o rendimento quântico máximo do fotossistema II e os teores de clorofila e carotenoides. Diferenças significativas foram observadas no crescimento das plantas, densidade estomática e teores de clorofila e carotenóides. Os frascos duplos e os dispositivos RITA® revelaram resultados superiores em parâmetros morfológicos, como crescimento vegetal e densidade estomática, enquanto os tratamentos em frascos selados e com membrana se destacaram no teor de clorofila.Facultad de Ciencias Agrarias y Forestale

Callogénesis in vitro para la inducción de embriogénesis somática y producción de antioxidantes en Eugenia uniflora

Eugenia uniflora is an American tree species with ecological, agronomical and medicinal importance. However, just few studies have focused on the in vitro propagation and production of secondary metabolites. This study investigated the explant sources and culture conditions for the in vitro callogenesis in E. uniflora towards induction of somatic embryogenesis and production of antioxidant compounds. Nodal segments, leaf sections and root segments from in vitro germinated seeds were used as explants and eight different combinations of auxins (2,4-D or NAA) and cytokinins (BAP or TDZ) were tested for the callus induction. The best callogenic response was observed in nodal segments, followed by leaf sections. Root segments presented comparatively poorer callogenic performance. Calli from nodal segments cultivated in MS medium with NAA (10 mM) + TDZ (5 mM) originated putative pro-embryogenic structures, while the culture in liquid medium using MS supplemented with NAA (10 mM) + TDZ (5 mM) revealed significantly higher content of phenols and flavonoids, as well as higher reducing capacity than the tested treatments and the control (fresh leaves). In summary, the calli obtained from nodal segments revealed competence for somatic embryogenesis induction and development as well as the production of secondary metabolites with pharmaceutical potential.Eugenia uniflora es una especie arbórea americana de importancia ecológica, agronómica y medicinal. Sin embargo, pocos estudios se han centrado en la propagación y producción in vitro de metabolitos secundarios. Este estudio investigó las fuentes de explantes y las condiciones de cultivo para la callogénesis in vitro en E. uniflora para la inducción de embriogénesis somática y la producción de compuestos antioxidantes. Se utilizaron segmentos nodales, secciones de hojas y segmentos de raíz de semillas germinadas in vitro como explantes y se probaron ocho combinaciones diferentes de auxinas (2,4-D o ANA) y citoquininas (BAP o TDZ) para la formación de callos. La mejor respuesta callogénica se observó en segmentos nodales, seguidos de secciones foliares. Los segmentos de raíz presentaron un rendimiento callogénico comparativamente menor. Los callos de segmentos nodales cultivados en medio de cultivo MS con ANA (10 mM) + TDZ (5 mM) originaron estructuras proembriogénicas putativas, mientras que el cultivo en MS medio líquido con ANA (10 mM) + TDZ (5 mM) reveló un contenido significativamente mayor de fenoles y flavonoides, así como una mayor capacidad reductora que los tratamientos probados y el control (hojas frescas). En resumen, los callos obtenidos de segmentos nodales revelaron competencia para la inducción y el desarrollo de embriogénesis somática, así como para la producción de metabolitos secundarios con potencial farmacéutico

A EDUCAÇÃO AMBIENTAL NO AMBIENTE ESCOLAR COMO AUXILIADORA NA FORMAÇÃO DE EDUCANDOS CIDADÃOS

http://dx.doi.org/10.5902/223613086189The article discusses aspects of education perceived by researchers in a school in elementaryschool about the quality of life in the school environment and relevance of these aspects in theformation and construction of citizen learners. To this end, activities were primarily developed assurvey questionnaires and games. Later, emphasizing the areas of Natural Sciences, actions havebeen addressed, demonstrating a lack of issues of Environmental Education, by the students,weakening the construction of critical and active citizens in the middle where they live.http://dx.doi.org/10.5902/223613086189O artigo discute aspectos percebidos por pesquisadoras da educação numa escola de Ensino Fundamental Municipal a respeito da Qualidade de Vida no Ambiente Escolar e que relevância estes aspectos têm na formação e construção de educandos cidadãos. Para tanto, atividades de sondagem foram primariamente desenvolvidas como questionários e brincadeiras. Posteriormente, enfatizando aspectos das áreas de Ciências Naturais, ações foram abordadas, demonstrando um desconhecimento de assuntos da Educação Ambiental, por parte dos educandos, enfraquecendo a construção de cidadãos críticos e atuantes no meio em que estão inseridos

SABER E FAZER – UMA DIALÉTICA REFLEXIVA NA FORMAÇÃO DO CIDADÃO

http://dx.doi.org/10.5902/223613086198 This article addresses the issue of life quality in the school environment as an importantcomponent of the citizen building. The survey was conducted in an elementary school in SãoGabriel-RS. Questionnaires were applied covering issues related to physical structure, the idealschool and the student as the protagonist of the school life. From the data collected it began aresearch on the discrepancy between what was answered and how the school reality is. Accordingto the results it seems that the students have the notion of what is right and what is wrong atschool, but some attitudes do not match to what students describe as socially acceptable.http://dx.doi.org/10.5902/223613086198 O presente artigo aborda a temática qualidade de vida escola como aspecto componente da formação do cidadão. A pesquisa foi realizada em uma escola de ensino fundamental de São Gabriel-RS, onde foram aplicados questionários que abrangiam questões referentes à estrutura física, escola ideal e aluno como protagonista da vida escolar. A partir dos dados coletados iniciouse uma pesquisa sobre a discrepância entre o que foi respondido e como é a realidade escolar. Conforme os resultados infere-se que os alunos tem a noção do que é certo e errado no ambiente escolar, mas atitudes não correspondem aos que os alunos descrevem como socialmente aceitos

A formação do cidadão no ambiente escolar: da conscientização à intervenção na própria realidade

This paper addresses the issue of life quality in the school environment as an importantcomponent of the citizen building. The survey was conducted in a public elementary school in SãoGabriel-RS. The data were collected through written questionnaires, aiming to investigate howaware the students are of their role in the society and of the fact that they can interfere to improvetheir reality. From the collected data it was developed a task in which the students were theprotagonists in the school reality changing process. From this task it was concluded that when thestudents are involved in the process they understand better their reality and that they are able toact in order to improve it. Listening to what the students have to tell is not only clarifying to theschool teachers and principal, but also the students themselves understand better their reality andstart figuring out how much they can act to improve it.O presente artigo acerca-se da temática qualidade de vida no ambiente escolar como aspecto componente da formação do cidadão. A pesquisa foi desenvolvida em uma escola pública de Ensino Fundamental de São Gabriel- RS. Os dados foram coletados a partir da aplicação de questionários, tendo como objetivo averiguar o quão consciente os alunos estão de seu papel na sociedade e de que podem intervir para melhorar a sua realidade. A partir dos dados coletados foi desenvolvida atividade na qual os alunos foram colocados como protagonistas no processo de transformação da realidade escolar. A partir dessa atividade, inferiu-se que ao se sentirem envolvidos neste processo de mudança, os educandos passam a compreender a sua realidade e que podem agir para transformá-la. Ouvir o que os alunos têm a dizer não só é esclarecedor para o corpo docente e gestor da escola, mas principalmente para que o próprio educando compreenda a sua realidade e perceba o quanto pode agir para transformá-la

Qualidade de vida no ambiente escolar como componente da formação do cidadão: desejos e carências no espaço físico

The effective learning at school is related, among other factors, to the students’ quality of lifeinside and/or outside school. The school´s physical spaces present a great importance for thestudents since this is the place where they study, discuss, debate, reflect, interact and relax. In thisscenario, it is necessary to characterize the aspects related to the physical structure in order toidentify the interventions that can possible improve the life quality at school. The aim of this workwas to investigate the aspects related to the physical structure of a public school located in SãoGabriel, RS and using this diagnose as indicator of life quality at school. A questionnaire wasapplied to the preschool to eighth grades with questions related to the quality of the school´sphysical space. The results demonstrated that the preschool, first and third grades presenteddifferent needs than the fourth to eighth grades. However, a clear necessity of recreational spaceswas detected in all grades. Those spaces should respect the most important characteristic of a kid:it’s extremely high mobility.O efetivo aprendizado escolar está relacionado, entre outros fatores, a qualidade de vida dos alunos, tanto dentro como fora da escola. Neste sentido, o espaço físico escolar possui grande importância para o corpo discente, uma vez que será cenário diário de estudos, discussões, debates, reflexões, convívios sociais e lazer. Nesta perspectiva, faz-se necessário caracterizar os aspectos relacionados à estrutura física da escola de modo a identificar intervenções que possibilitem uma melhoria na qualidade de vida dentro da mesma. O objetivo central do presente estudo foi investigar os aspectos relacionados à estrutura física de uma escola da rede pública de São Gabriel, RS utilizando-os como indicadores da qualidade de vida na escola. Foi aplicado um questionário para as turmas da pré-escola a 8ª séries do ensino fundamental contendo questões dirigidas relativas à qualidade das instalações disponibilizadas pela escola. Os resultados demonstraram que as necessidades dos estudantes da pré-escola são distintas daquelas dos estudantes da 4ª a 8ª séries. Entretanto para ambas as faixas etárias verificou-se a necessidade de espaços recreativos que respeitem uma das características mais marcantes das crianças que vem a ser a mobilidade elevada