{"id":5753,"date":"2017-02-23T12:02:45","date_gmt":"2017-02-23T15:02:45","guid":{"rendered":"https:\/\/www.infraestruturameioambiente.sp.gov.br\/pgibt\/?page_id=5753"},"modified":"2018-05-15T12:07:57","modified_gmt":"2018-05-15T15:07:57","slug":"2016-victoria-de-carvalho-ms","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.infraestruturameioambiente.sp.gov.br\/pgibt\/dissertacoesteses\/2016-victoria-de-carvalho-ms\/","title":{"rendered":"Vict\u00f3ria de Carvalho MS"},"content":{"rendered":"

\"faixapos6\"<\/a><\/h2>\n
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Vict\u00f3ria de Carvalho<\/strong><\/h2>\n
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\"\"<\/a><\/p>\n

Em 13 de abril de 2016, a aluna Vict\u00f3ria de Carvalho do programa de P\u00f3s-Gradua\u00e7\u00e3o em Biodiversidade Vegetal e Meio Ambiente do Instituto de Bot\u00e2nica de S\u00e3o Paulo, bolsista CNPq, defendeu sua disserta\u00e7\u00e3o de mestrado intitulada: \u201cEstresse oxidativo na brom\u00e9lia C3<\/sub>-CAM facultativa Guzmania monostachia<\/em> (L.) Rusby ex<\/em> Mez em resposta ao d\u00e9ficit h\u00eddrico\u201d.<\/p>\n

A banca examinadora foi presidida pela orientadora, Dra. Catarina Carvalho Nievola do N\u00facleo de Pesquisa em Plantas Ornamentais (IBt), e contou com a participa\u00e7\u00e3o da Dra. Mar\u00edlia Gaspar do N\u00facleo de Pesquisa em Fisiologia e Bioqu\u00edmica (IBt), e da Dra. Mirian Cilene Spasiani Rinaldi do N\u00facleo de Pesquisa em Ecologia (IBt).<\/p>\n

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Estresse oxidativo na brom\u00e9lia C3<\/sub>-CAM facultativa Guzmania monostachia<\/em> (L.) Rusby ex<\/em> Mez em resposta ao d\u00e9ficit h\u00eddrico<\/h3>\n
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ABSTRACT<\/strong><\/h4>\n

The Crassulacean acid metabolism (CAM) is a photosynthetic pathway that promotes drought tolerance, allowing plants to have high CO2 fixation rates even under water shortage conditions. This pathway presents high plasticity in adjustment according to changes in humidity, which is mostly observed in C3-CAM intermediate species. The CO2 fixation in these plants can be switched between C3 and CAM photosynthesis, which allows their metabolism to adapt to drought periods and recover when water supply is restored, resuming its growth and development. Thus, C3-CAM intermediate species can be considered important models to evaluate physiological mechanisms involved in the resilience of plants to humid-dry cycles. Activation of CAM in response to drought was observed in the bromeliad Guzmania monostachia <\/em>(L.) Rusby ex Mez, which is an important adaptation to the intermittent water availability of the natural epiphytic environment of this species. That was also observed in juvenile atmospheric individuals of this bromeliad, which can be considered crucial for its survival because they cannot store water in leaf tanks as the adults. In addition, these plants must also tolerate and recover from consequential effects to drought, such as increased production of reactive oxygen species (ROS) like hydrogen peroxide (H2O2) that can lead to cell damage. Reports of ROS metabolism in C3-CAM intermediate plants in response to water availability are still scarce; however, it is hypothesized that the CAM pathway may prevent excessive ROS production. Thus, atmospheric plants of G. monostachia <\/em>are suitable to study ROS metabolism in response to CAM activation after drought exposure and photosynthetic recovery after rehydration. This study aimed to verify whether (i) CAM expression induced by water shortage decreases ROS production and antioxidant enzyme activity in atmospheric plants of G. monostachia<\/em>; and if (ii) these plants recover their photosynthetic activity and ROS metabolism after rehydration. First, plants were kept under daily irrigation (control) and watering suspension for one and eight days. An overnight accumulation of malate was observed in all conditions, which is indicative of CAM expression. However, this metabolic pathway was intensified gradually after one and eight days of drought. After one day of treatment, there was a 50% increase in total ROS content compared to the control, which may be involved in signalling pathways in order to activate acclimatization mechanisms to water loss, such as intensification of CAM. After eight days of drought, there was a decrease in ROS content to similar levels of the control, as well as 38% reduction in antioxidant enzyme activities on average. These results suggest that increased CAM expression may have intensified its prevention feature against ROS production, reducing the demand on the antioxidant system. Afterwards, plants exposed to eight days of drought were irrigated daily for six more days.\u00a0These plants were able to recover its water content and CAM intensity to levels similar of the control. However, antioxidant enzyme activities increased and their daily rhythm was altered in comparison to the control. Diurnal production of hydrogen peroxide (H2O2) was also changed, which implies that rewatered plants were still under acclimatization process, although they presented rapid modulation of the antioxidant system throughout the day in response to the recent acquisition of water. This study showed that modulation of the CAM pathway in response to leaf water content is closely related to the dynamics between ROS production and the antioxidant system in atmospheric plants of G. monostachia<\/em>. These results may help in creating subsidies for the identification of genes related to CAM modulation and ROS metabolism involved in the drought tolerance of these plants.
\nKeywords<\/strong>: antioxidant enzymes, Crassulacean acid metabolism, epiphyte, drought, reactive oxygen species, rewatering<\/p>\n

RESUMO<\/strong><\/h4>\n

O metabolismo \u00e1cido das crassul\u00e1ceas (CAM, sigla do ingl\u00eas) \u00e9 uma via fotossint\u00e9tica que promove toler\u00e2ncia \u00e0 seca, permitindo altas taxas de fixa\u00e7\u00e3o de CO2<\/sub> pelas plantas mesmo em condi\u00e7\u00f5es de escassez de \u00e1gua. Esta via t\u00eam alta plasticidade de ajuste quanto altera\u00e7\u00f5es na umidade, o que \u00e9 observado principalmente em esp\u00e9cies C3<\/sub>-CAM facultativas. Estas podem alternar entre a fixa\u00e7\u00e3o de CO2<\/sub> realizada via C3<\/sub> e CAM, o que permite a adapta\u00e7\u00e3o de seu metabolismo para per\u00edodos de seca e sua recupera\u00e7\u00e3o quando o fornecimento de \u00e1gua \u00e9 restabelecido, retomando seu crescimento e desenvolvimento. Assim, esp\u00e9cies C3<\/sub>-CAM facultativas podem ser consideradas importantes modelos de estudo para avaliar mecanismos fisiol\u00f3gicos envolvidos na resili\u00eancia das plantas \u00e0 exposi\u00e7\u00e3o aos ciclos de umidade-seca do ambiente. A ativa\u00e7\u00e3o de CAM em resposta \u00e0 seca foi observada na brom\u00e9lia Guzmania monostachia <\/em>(L.) Rusby ex Mez, o que confere importante adapta\u00e7\u00e3o \u00e0 disponibilidade intermitente de \u00e1gua do ambiente epif\u00edtico, natural da esp\u00e9cie. Isto tamb\u00e9m foi observado em indiv\u00edduos jovens atmosf\u00e9ricos desta brom\u00e9lia, o que pode ser considerado crucial para sua sobreviv\u00eancia, pois estas n\u00e3o podem acumular \u00e1gua em tanques foliares como as adultas. Adicionalmente, estas plantas tamb\u00e9m devem tolerar e se restaurar de efeitos consequenciais da seca, como a produ\u00e7\u00e3o aumentada de esp\u00e9cies reativas de oxig\u00eanio (ROS, sigla do ingl\u00eas) como o per\u00f3xido de hidrog\u00eanio (H2<\/sub>O2<\/sub>), que podem levar a danos nas c\u00e9lulas. Estudos sobre como plantas CAM realizam o controle da produ\u00e7\u00e3o de ROS em resposta \u00e0 seca e reidrata\u00e7\u00e3o n\u00e3o s\u00e3o conclusivos, no entanto, existe a hip\u00f3tese de que CAM pode agir como mecanismo de preven\u00e7\u00e3o \u00e0 produ\u00e7\u00e3o excessiva de ROS. Desta forma, plantas atmosf\u00e9ricas de G. monostachia<\/em> s\u00e3o adequadas para estudar o metabolismo de ROS quanto a ativa\u00e7\u00e3o do CAM em resposta \u00e0 seca e recupera\u00e7\u00e3o da atividade fotossint\u00e9tica ap\u00f3s a reidrata\u00e7\u00e3o. O presente trabalho visou avaliar se (i) a express\u00e3o de CAM induzida pela defici\u00eancia h\u00eddrica diminui a produ\u00e7\u00e3o de ROS e a atividade enzim\u00e1tica antioxidante em plantas atmosf\u00e9ricas de G. monostachia<\/em>; e se (ii) a reidrata\u00e7\u00e3o destas plantas permitem sua recupera\u00e7\u00e3o quanto a atividade fotossint\u00e9tica e metabolismo de ROS. Primeiramente, plantas foram mantidas em irriga\u00e7\u00e3o di\u00e1ria (controle) e suspens\u00e3o de rega por um e oito dias. Em todas as condi\u00e7\u00f5es, foi observado um ac\u00famulo noturno de malato indicativo de CAM. No entanto, esta via foi intensificada gradualmente ao longo do per\u00edodo de um e oito dias de exposi\u00e7\u00e3o \u00e0 seca. Em um dia de tratamento, houve um aumento de 50% no conte\u00fado total de ROS em compara\u00e7\u00e3o ao controle, o que pode estar envolvido na sinaliza\u00e7\u00e3o para ativar mecanismos de aclimata\u00e7\u00e3o \u00e0 perda de \u00e1gua, como a intensifica\u00e7\u00e3o de CAM. Ap\u00f3s oito dias de seca, houve uma queda no conte\u00fado de ROS a n\u00edveis similares ao controle, assim como redu\u00e7\u00e3o de 38% nas atividades de enzimas antioxidantes, em m\u00e9dia. Estes resultados sugerem que o aumento na express\u00e3o de CAM pode ter intensificado seu car\u00e1ter preventivo \u00e0 produ\u00e7\u00e3o de ROS, diminuindo a demanda sobre o sistema antioxidante. Posteriormente, plantas expostas a oito dias de seca foram irrigadas diariamente por mais seis dias. Estas plantas foram capazes de recuperar seu conte\u00fado h\u00eddrico e intensidade de CAM a n\u00edveis similares ao controle. No entanto, houve aumento nas atividades de enzimas antioxidantes e altera\u00e7\u00e3o no seu ritmo di\u00e1rio em rela\u00e7\u00e3o ao controle, o que tamb\u00e9m ocorreu para a produ\u00e7\u00e3o de H2<\/sub>O2<\/sub>. Isto implica que as plantas reidratadas ainda mostravam-se em processo de aclimata\u00e7\u00e3o, por\u00e9m com r\u00e1pida modula\u00e7\u00e3o do sistema antioxidante ao longo do dia em resposta \u00e0 recente aquisi\u00e7\u00e3o de \u00e1gua. Este estudo mostrou que a modula\u00e7\u00e3o de CAM feita de acordo com o conte\u00fado de \u00e1gua est\u00e1 estreitamente relacionada com a din\u00e2mica entre a produ\u00e7\u00e3o de ROS e o sistema antioxidante em plantas atmosf\u00e9ricas de G. monostachia.<\/em> Estes resultados podem auxiliar na forma\u00e7\u00e3o de subs\u00eddios para identifica\u00e7\u00e3o de genes da modula\u00e7\u00e3o da via CAM e metabolismo de ROS envolvidos na toler\u00e2ncia \u00e0 seca destas plantas.
\nPalavras-chave<\/strong>: enzimas antioxidantes, ep\u00edfita, esp\u00e9cies reativas de oxig\u00eanio, metabolismo \u00e1cido das crassul\u00e1ceas, reidrata\u00e7\u00e3o, seca<\/p>\n

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\"pdf_grande\"<\/a>Vict\u00f3ria de Carvalho
\nEstresse oxidativo na brom\u00e9lia C3<\/sub>-CAM facultativa Guzmania monostachia<\/em> (L.) Rusby ex<\/em> Mez em resposta ao d\u00e9ficit h\u00eddrico<\/a><\/span><\/p>\n

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VOLTAR AS DISSERTA\u00c7\u00d5ES E TESES<\/a><\/strong><\/p>\n

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Vict\u00f3ria de Carvalho Em 13 de abril de 2016, a aluna Vict\u00f3ria de Carvalho do programa de P\u00f3s-Gradua\u00e7\u00e3o em Biodiversidade Vegetal e Meio Ambiente do Instituto de Bot\u00e2nica de S\u00e3o Paulo, bolsista CNPq, defendeu sua disserta\u00e7\u00e3o de mestrado intitulada: \u201cEstresse oxidativo na brom\u00e9lia C3-CAM facultativa Guzmania monostachia (L.) Rusby ex Mez em resposta ao d\u00e9ficit […]<\/p>\n","protected":false},"author":63,"featured_media":0,"parent":249,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.infraestruturameioambiente.sp.gov.br\/pgibt\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/5753"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.infraestruturameioambiente.sp.gov.br\/pgibt\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.infraestruturameioambiente.sp.gov.br\/pgibt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.infraestruturameioambiente.sp.gov.br\/pgibt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/63"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.infraestruturameioambiente.sp.gov.br\/pgibt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=5753"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.infraestruturameioambiente.sp.gov.br\/pgibt\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/5753\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":6421,"href":"https:\/\/www.infraestruturameioambiente.sp.gov.br\/pgibt\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/5753\/revisions\/6421"}],"up":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.infraestruturameioambiente.sp.gov.br\/pgibt\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/249"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.infraestruturameioambiente.sp.gov.br\/pgibt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=5753"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}