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Orientadores: Beatriz Appezzato da Gloria, Vinicius Castro Souza Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campnas, Instituto de Biologia Resumo: O gênero Agalinis Raf. é representado por 35 espécies na América do Norte e América Central, sendo que 25 ocorrem na América do Sul. Destas 25 espécies, 14 ocorrem no Brasil. A maior parte das espécies brasileiras ocorre em áreas de altitude de Minas Gerais, geralmente estando restritas aos campos rupestres. Foram analisados materiais de 25 herbários nacionais, além da observação de algumas espécies em seu ambiente natural, o que facilitou muito a caracterização e delimitação das mesmas. Os caracteres mais importantes na delimitação das espécies foram comprimento e forma dos lacínios do cálice, indumento e forma da corola, além das dimensões e do indumento das folhas. Como principais novidades taxonômicas pode-se mencionar: 1) a proximidade do gênero com EsterhPzya J. C. Mikan, que foi aqui reforçada através de caracteres do androceu e forma da corola; 2) Agalinis bandeirensis e A. linanoides - consideradas como de delimitação duvidosa - foram reconhecidas como espécies distintas; 3) O reconhecimento de A. nana e A. itambensis como novas espécies foi reforçado no presente trabalho, principalmente com a observação das mesmas em seu hábitat natural. Quanto ao parasitismo, as espécies norte-americanas de Agalinis são referidas como hemiparasitas, mas não existem referências para este fato em relação às espécies brasileiras. Neste sentido, foram analisadas raizes de nove espécies do gênero, as quais apresentavam formações muito semelhantes aos haustórios descritos para outras Scrophulariaceae parasitas. Os cortes seriados dessas formações evidenciaram que existe uma conexão xilemática entre elas e as raizes hospedeirasàs quais encontravam-se conectadas. Este fato confirmou pela primeira vez a natureza haustorial destas estruturas e a ocorrência de parasitismo nas espécies brasileiras de Agalinis. A posição de A. glandulosa neste gênero, que pertencia a Schizosepala, foi aqui reforçada pela confirmação do parasitismo nesta espécie. Sua anatomia radicular mostrou grande semelhança com a de A. communis, fortalecendo ainda mais a posição de A. glandulosa em Agalinis Abstract: Agalinis Raf. comprises approximately 35 species in North and Central America and 25 species in South America. Among these 25 species, 14 are found in Brazil. The majority of the Brazilian species are found mainly in high areas of Minas Gerais State, being generally restricted to the campos rupestres. Materials from 25 national herbaria were analyzed in this work and the observation of some species in their natural habitat became theirs characterization and delimitation easier. The most important characters used to delimitate the species were the calyx teeth length and shape, the indumentum and shape of the and the size and indumentum of the leaves. As the main taxonomic news it could be mentioned: 1) the proximity of the genus to Esterhazya J. C. Mikan, was reinforced here by the characters of the stamens and the corolla shape; 2) Agalinis bandeirensis and A. linarioides considered of doubtful delimitation - were recognized as distinct species; 3) The recognition of A. nana and A. itambensis as new species was reinforced in this paper, mainly by observing them in their natural habitat. As regards parasitism, the North American species of Agalinis are referred as hemiparasites, but there are no references about this fact to the Brazilian species. Then it was analyzed roots of nine Agalinis species, which presented structures very similar to the haustoria described to others parasite Scrophulariaceae. The seriate sections of such structures evidenced that there is a vascular connection between the Agalinis roots and the host roots in which they were connected. For the first time, this fact confmned the haustorial nature of these structures and the occurrence of parasitism among theyBrazilian species of Agalinis. The position of A. glandulosa in this genus, which belonged to Schizosepala, was strengthened here by the confirmation of parasitism in these species. Its radicular anatomy showed great similarity to the A. communis' s one, reinforcing the position of A. glandulosa in the Agalinis genus even more Mestrado Mestre em Biologia Vegetal

Orientador: Beatriz Appezzato-da-Gloria Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: As células dos meristemóides são responsáveis pela expressão da via organogênica in vitro. Esses meristemóides podem ser formados no explante ou no calo originado do explante, caracterizando a organogênese direta e indireta, respectivamente. Tendo em vista que a organogênese in vitro é um pré-requisito ao desenvolvimento de estratégias de micropropagação e à transformação genética de plantas, o monitoramento histológico e ultra-estrutural das células envolvidas nesse processo de regeneração fornece subsídios para a otimização desses protocolos. Nesse contexto, a população FB ¿ 100 de Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Deg. foi avaliada quanto ao processo de diferenciação dos meristemóides, à fonte de explante e à adição de água de coco ao meio de cultura. Para análises dos meristemóides, explantes foliares e hipocotiledonares foram inoculados em meio de cultura MS contendo 1,0 mg L-1 de BA e 5% de água de coco. Os estudos anatômicos dos explantes hipocotiledonares mostraram que os meristemóides eram formados a partir da camada epidérmica e das subepidérmicas. Os meristemóides originaram primórdios foliares e, esporadicamente, gemas. Em geral, os meristemóides continuavam o processo de divisão originando protuberâncias. Essas protuberâncias eram constituídas pela camada epidérmica e pelas subepidérmicas meristemáticas e células centrais parenquimáticas, sendo que somente as células periféricas eram capazes de originar gemas. Nos explantes foliares, o processo era similar ao descrito para os explantes hipocotiledonares. Porém, a camada epidérmica e as subepidérmicas das protuberâncias não eram definidas e o número de gemas formadas foi significativamente inferior ao obtido utilizando-se os explantes hipocotiledonares. Portanto, as análises estruturais e as análises estatísticas confirmaram a superioridade do explante hipocotiledonar em relação ao foliar. Os explantes hipocotiledonares desenvolveram um pequeno calo na superfície seccionada do explante. As camadas periféricas desse calo formaram meristemóides que originaram primórdios foliares, gemas esporádicas ou continuaram a se dividir formando protuberâncias. No presente trabalho foi caracterizada a ultra-estrutura das células das protuberâncias formadas diretamente nos explantes hipocotiledonares e aquelas originadas no calo. Os estudos mostraram que nas células meristemáticas das protuberâncias diretas o núcleo apresentou formato circular. Por sua vez, nas protuberâncias formadas no calo, o envoltório nuclear exibia grande quantidade de poros, profundas invaginações e fragmentação nuclear, caracterizando o processo amitótico. As análises ao microscópio eletrônico de varredura dos explantes hipocotiledonares inoculados em meio MS contendo 1,0 mg L-1 de BA suplementado ou não com 5% de água de coco mostraram que as gemas e as protuberâncias obtidas em ambas condições de cultivo apresentaram as mesmas características estruturais Abstract: Meristemoids are responsible for the in vitro organogenesis expression. They may be formed from the explant (direct organogenesis) or from callus (indirect organogenesis). Once in vitro organogenesis is a prerequisite for developing micropropagation strategies and genetic transformation in plants, the ultrastructural analysis of the cells involved in such regeneration provides basic information that optimize protocols. In this context, FB - 100 population of Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Deg. was evaluated as to the meristemoids differentiation, the source of explant and the coconut water supply to the culture medium. Meristemoids were analysed from leaf and hypocotyledonar explants cultured in MS medium supplemented with 1.0 mg L-1 BA and 5% coconut water. The histological analyses of the hypocotyledonar explants showed that meristemoids arose from epidermal and subepidermal layers. Meristemoids originated leaf primordia and, sometimes, buds. In general, meristemoids continued dividing, forming protuberances. Such protuberances consisted of meristematic epidermal and subepidermal cells, as well as central parenchymatic cells, although only peripheral layers of the protuberances originated buds. In leaf explants, this process was similar to the processes described for hypocotyledonar explants. However, epidermal and subepidermal layers of protuberances on leaf explants were not well-defined and the number of buds originated from leaf explants was significantly smaller than the number of buds from hypocotyledonar explants. Structural and statistical evaluations confirmed that the hypocotyledonar explants were better than leaf explants. Hypocotyledonar explants developed a callus in the cut region surface. Peripheral layers of the callus formed meristemoids that gave rise to leaf primordial and buds, or continued dividing to form protuberances. This work characterized the ultrastructure of protuberance cells originated directly on the hypocotyledonar explants, as well as those originated on callus. Meristematic cells of direct protuberances showed spherical nucleus. On the other hand, in indirectly-formed protuberances the nuclear envelope showed a large number of nuclear pore complexes, deep invaginations and nuclear fragmentation characterizing the amitotic process. Analyses under scanning electron microscope of the hypocotyledonar explants cultured on MS medium supplemented with 1.0 mg L-1 BA and either with or without 5% coconut water did not evidence structural differences between buds and protuberances. The quantitative evaluation demonstrated that coconut water was efficient to increase the number of buds Doutorado Biologia Vegetal Doutor em Biologia Vegetal

Orientador: Beatriz Appezzato da Gloria Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Doutorado

Orientadores: Beatriz Appezzato da Glória, Alessandra Tomaselli Fidelis Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Distúrbios são importantes preditores de ecossistemas campestres e savânicos, a exemplo do Cerrado, e geralmente levam à perda da biomassa aérea fotossintetizante. A principal estratégia para a regeneração desses ecossistemas após distúrbios baseia-se no rebrotamento por meio de bancos de gemas viáveis associados a órgãos subterrâneos gemíferos de espécies nativas. Entretanto, apesar desses ecossistemas apresentarem alta resiliência aos distúrbios endógenos, são extremamente sensíveis aos distúrbios antrópicos que comprometam a capacidade de rebrotamento. Dessa forma, neste trabalho visamos entender como a dinâmica do banco de gemas e das estruturas subterrâneas gemíferas é afetada por distúrbios antrópicos e pela sazonalidade climática do Cerrado. Também buscamos descrever os mecanismos que propiciaram o rebrotamento de espécies nativas em uma área de Cerrado em regeneração. O estudo foi desenvolvido na Estação Ecológica de Santa Bárbara (EEcSB). A Estação apresenta áreas com plantações de Pinus elliottii Engelm. datadas da década de 1960-70, além de áreas com fragmentos de Cerrado natural, e áreas de Cerrado em regeneração. Foram plotadas parcelas nas áreas de Cerrado natural e nas plantações de P. elliottii. As coletas foram realizadas tanto na estação chuvosa (Fevereiro/2017, Capítulo I e II) e na seca (Julho/2017, Capítulo II). Também foram coletadas quatro espécies que mais rebrotavam em uma área de Cerrado em regeneração (Capítulo III). No Capítulo I, buscamos elucidar quais foram os efeitos do cultivo de P. elliottii por quase 50 anos estabelecido em áreas anteriormente de Cerrado, na densidade do banco de gemas e de órgãos subterrâneos gemíferos, e comparar com áreas de Cerrado natural. Foi possível constatar que a presença das árvores exóticas diminuiu severamente a densidade do banco de gemas e dos órgãos subterrâneos gemíferos. Além disso, a exclusão do fogo também pode ter contribuído para a substituição de espécies de ambientes abertos e tolerantes ao fogo, como gramíneas C4, por espécies tolerantes à sombra. Como consequência, a resiliência de todo o sistema foi afetada, ou seja, sem que haja intervenções ativas de restauração, o sistema não irá retornar ao seu estado pré-distúrbio. No Capítulo II, visamos entender quais os efeitos da sazonalidade climática na dinâmica do banco de gemas e na densidade das estruturas subterrâneas gemíferas do Cerrado. Pudemos constatar que a dinâmica do banco de gemas é afetada pela flutuação climática. Há uma maior densidade de gemas nos órgãos subterrâneos gemíferos na estação chuvosa, pois há produção de novas gemas, as quais irão se desenvolver em novos ramos aéreos. Na estação seca ocorre uma redução substancial na biomassa aérea, podendo levar as gemas remanescentes a um estado de dormência. As densidades de xilopódios e de rizomas lenhosos não foram afetadas pela sazonalidade, ao contrário à dos rizomas não lenhosos, a qual diminuiu significativamente da estação chuvosa para a seca. Por fim, no Capítulo III, analisamos quais foram os atributos estruturais e compostos de reserva relacionados ao mecanismo de rebrotamento de quatro espécies ocorrentes em uma área de Cerrado em regeneração, após a remoção de um plantio de P. elliottii e posterior tratamento da área com fogo. As espécies apresentaram órgãos subterrâneos gemíferos altamente lignificados e com a capacidade de armazenar substâncias de reserva, principalmente amido, em células do parênquima vascular. Todas as espécies possuem banco de gemas subterrâneo composto por gemas axilares concentradas principalmente nos primeiros cinco centímetros abaixo do nível do solo. Os atributos relacionados ao desenvolvimento das gemas, assim como o tamanho do banco de gemas subterrâneo e os recursos de armazenamento de reserva foram essenciais no restabelecimento dessas espécies após a remoção das plantações de P. elliottii. Os resultados apresentados nesta tese são os primeiros a evidenciar o efeito da supressão causada por atividades antrópicas na densidade do banco de gemas em áreas de Cerrado, bem como o efeito da sazonalidade climática na dinâmica do banco de gemas. Dessa forma, visamos salientar a importância da conservação de ecossistemas savânicos, principalmente da camada herbácea nativa desses ambientes, pois nela estão as principais fontes de restauração após distúrbios, além de acrescentar dados às discussões sobre a manutenção e restauração desses ecossistemas Abstract: Disturbances are important predictors of savannas and grassy ecosystems, such as the Cerrado, and generally lead to photosynthetic aerial biomass loss. The main strategy for the regeneration of these ecosystems after disturbances is based on resprouting ability of viable bud banks occurring in belowground bud-bearing organs of native species. However, although these ecosystems have high resilience to endogenous disturbances, they are extremely fragile to human-induced disturbances that compromise the resprouting ability. Thus, this study aimed to understand how bud bank and belowground bud-bearing organs dynamics are affected by human-induced disturbances, as well as by the seasonality of the Cerrado. We also aimed to describe the mechanisms that enabled native species to resprout in a regenerating Cerrado area. This study was carried out at the Santa Barbara Ecological Station (SBES). The Station displays areas with Pinus elliottii Engelm. plantations dated from the 1960-70s, in addition to areas with fragments of natural Cerrado, and areas of Cerrado under regeneration. Plots were established in areas of natural Cerrado and P. elliottii plantations. Samplings were carried out in both rainy (February/2017, Chapter I and II) and dry (July/2017, Chapter II) seasons. In addition, four species with high resprouting rates were sampled in a regenerating Cerrado area (Chapter III). In Chapter I, we aimed to elucidate the effects of long-term P. elliottii plantations establishment in former Cerrado areas in both bud bank and belowground bud-bearing organs densities, comparing to natural Cerrado areas. We verified that the presence of the alien trees severely reduced the density of the bud bank and belowground bud-bearing organs. In addition, fire exclusion may also have contributed to the replacement of fire-tolerant species from open physiognomies, such as C4 grasses, to shade-tolerant species. As a consequence, the resilience of the entire system has been affected, and without active restoration interventions, the system will not return to its pre-disturbed state. In Chapter II, we aimed to understand the effects of seasonality on bud bank dynamics and belowground bud-bearing structures density from Cerrado areas. We verified that bud bank dynamics is affected by climate fluctuation. There is a higher density of buds in belowground bud-bearing organs in the rainy season, because new shoots are produced, as well as new buds. There is a higher density of buds in belowground bud-bearing organs during the rainy season, because new buds are produced, which will develop into new shoots. During the dry season, the aboveground biomass is reduced, which may lead the remaining buds to a dormancy state. Xylopodia and woody rhizomes densities were not affected by seasonality, unlike that of non-woody rhizomes, which decreased significantly from the rainy to the dry season. Finally, in Chapter III, we analyzed the structural features and storage compounds related to the resprouting ability of four species occurring in a Cerrado area under regeneration, after the removal of a P. elliottii plantation and subsequent fire treatment of the area. Species presented highly lignified belowground bud-bearing organs, which accumulate storage compounds, such as water and starch, in their vascular parenchyma cells. All species have belowground bud bank composed of axillary buds concentrated mainly in the first five cm below ground level. Attributes related to buds development, as well as belowground bud bank size, and resourcing of reserve storage, were essential to the reestablishment of these species after the removal of P. elliottii plantation. The results presented in this thesis are the first to show the effect of the suppression caused by human-induced activities to the bud bank density in Cerrado areas, as well as the effect of seasonality on bud bank dynamics. Thus, we emphasize the importance of savanna and grassy ecosystems conservation, especially of their native herbaceous layer, since it holds the main sources of natural regeneration after disturbances, in addition to adding data to the discussions about these ecosystems maintenance and restoration Doutorado Biologia Vegetal Doutor em Biologia Vegetal CAPES 001 CNPQ 142505/2019-6 FAPESP 2018/18887-5

Orientadores: Beatriz Appezzato da Glória, Vera Lúcia Garcia Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Asteraceae é considerada uma das maiores famílias dentre as Eudicotiledôneas, representando cerca de 10% da flora mundial. O sucesso desta família nos diferentes ecossistemas está relacionado à diversidade de formas de vida, aos métodos de propagação e à produção de metabólitos bioativos. Dentre os 1.600-2.000 gêneros que compõem a família, Aldama La Llave é constituído por 112 espécies sul-americanas, das quais 35 ocorrem em território brasileiro. A análise filogenética mais recente feita para o grupo foi realizada em 2011, mas foi considerada inconsistente devido ao baixo suporte estatístico dos ramos das espécies brasileiras. Desde então, muitos esforços têm sido aplicados para a obtenção de novos dados que possam auxiliar na filogenia e taxonomia do grupo. Por esse motivo, neste trabalho são investigadas espécies do gênero Aldama, com ênfase em A. anchusifolia, A. megapotamica, A. nudibasilaris e A. pilosa, as quais apresentam uma estreita relação. As análises apresentadas focam na morfoanatomia, fitoquímica e perfil dos óleos essenciais dos órgãos vegetativos aéreos e subterrâneos, buscando (i) novos caracteres com valor diagnóstico; (ii) evidenciar possíveis marcadores químicos; (iii) caracterizar as particularidades dos órgãos subterrâneos e sua capacidade de rebrotamento. Para as análises estruturais e histoquímicas, amostras dos órgãos aéreos (folha e caule) e subterrâneos (caule subterrâneo e raiz) foram processadas de acordo com as técnicas usuais em anatomia vegetal. Para as análises fitoquímicas, os óleos essenciais foram analisados por cromatografia a gás e espectrometria. No decorrer das análises morfoanatômicas foi possível identificar para folhas e caules aéreos um conjunto de características anatômicas único para cada espécie. Além disso, foi constatado que o número e o posicionamento de canais secretores na nervura central são bastante variáveis e devem ser utilizados com cuidado para a distinção de espécies. Para os caules subterrâneos foram observadas duas novidades relacionadas ao desenvolvimento de extensões e ao armazenamento de frutanos do tipo inulina, os quais diferem das características já relatadas para o gênero Aldama. A análise detalhada dos órgãos subterrâneos também aprimorou o conhecimento sobre o banco de gemas dessas estruturas. A avaliação do perfil químico dos óleos essenciais revelou a presença de terpenos exclusivos para cada espécie. Os dados gerados nesse estudo representam uma significativa contribuição para o conhecimento sobre as espécies de Aldama, uma vez que forneceram informações com potencial para auxiliar a distinção das espécies e novidades para o grupo, as quais serão úteis para futuras pesquisas em diversas áreas da botânica Abstract: Asteraceae is considered one of the largest families among the eudicots, representing about 10% of the world's flora. The success of this family in different ecosystems is related to the diversity of life forms, methods of propagation and production of bioactive metabolites. Among the 1600-2000 genera within the family, Aldama La Llave consists of 112 South American species, of which 35 occur in Brazil. The most recent phylogenetic analysis for the group was held in 2011, however was considered to be inconsistent due to the low statistical support of the branches of the Brazilian species. Thereafter, many efforts have been applied to obtain new data that may assist in the phylogeny and taxonomy of the group. For this reason, this work investigates Aldama species, with an emphasis on A. anchusifolia, megapotamica A., nudibasilaris and A. pilosa, of which have a close relationship. The analyzes focus on morphoanatomy, and phytochemical profile of essential oils of vegetative above and belowground organs, seeking (i) to find new characters with diagnostic value; (ii) to highlight potential chemical markers; (iii) to characterize the peculiarities of belowground organs and its regrowth capacity. For structural and histochemical analyzes, samples of aerial organs (leaf and stem) and underground organs (stems and roots) were processed according to the usual techniques for plant anatomy. For phytochemical analysis, essential oils were analyzed by gas chromatography and spectrometry. Morphoanatomical analysis allowed the identification of a unique set of anatomical features to leaves and aerial stems of each species. Furthermore, it was observed that the number and positioning of the secretory ducts in the midrib are variable and must be used carefully for distinguishing between species. For the underground stems were identified two new features related to the development of extensions and to the storing of fructans, of which differ from the features already reported to Aldama. The detailed analysis of the belowground organs also improved the knowledge of its bud bank. The chemical profile of essential oils showed the presence of a unique set of terpenes to each species. The data obtained in this study represent a significant contribution to the knowledge of Aldama species, as provided information with the potential to assist species distinction, as well as new aspects of the group, of which will be useful for future research in different botany areas Doutorado Biologia Vegetal Doutora em Biologia Vegetal FAPESP 2012/02476-0, 2010/51454-3, 2014/09401-0

Orientadores: Beatriz Appezzato da Glória, Vera Lucia Garcia Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: A família Asteraceae (Compositae) compreende 1620 gêneros e cerca de 23600, é bem representada no Cerrado, com muitas espécies endêmicas. Subdivide-se em 21 tribos, entre elas Heliantheae, à qual pertence o gênero Aldama (=Viguiera), e como todos os representantes da tribo, seus representantes são bem caracterizados por estruturas morfológicas reprodutivas. No entanto, as delimitações genéricas muitas vezes não estão bem esclarecidas e estudos baseados apenas em características morfológicas externas são insuficientes para a resolução desses problemas. No Brasil ocorrem 35 espécies do gênero Aldama e 27 são endêmicas e distribuídas predominantemente em regiões de Cerrado. É um gênero com classificação taxonômica complexa e problemas de delimitação, e que já foi revisto em diversos estudos, sendo que esses apontam que as espécies brasileiras do grupo formam um grupo coeso juntamente com outros representantes da América do Sul. As espécies desse estudo foram escolhidas devido à dificuldade de delimitação das mesmas, ao seu potencial resinífero e por serem espécies representativas de grupos morfológicos para a realização de futuras análises filogenéticas, e são elas: Aldama bakeriana, A. discolor, A. grandiflora e A. squalida. As quatro espécies são muito semelhantes morfologicamente, sendo diferenciadas apenas por características reprodutivas e estudos da morfologia interna poderão auxiliar na elucidação desses problemas de delimitação das mesmas. Além disso, estudos apontam que a composição química de óleos essenciais, além de auxiliar no levantamento de possíveis compostos bioativos, pode ser útil do ponto de vista taxonômico. Assim, a proposta desse estudo visou fornecer dados anatômicos e químicos que possam auxiliar na taxonomia e filogenia do grupo. Para isso, análises anatômicas usuais, bem como técnicas de fitoquímica e biologia molecular foram empregadas. As análises anatômicas comparativas entre as espécies permitiram a identificação de um conjunto de características para cada uma delas, que pode auxiliar na correta delimitação das mesmas. Alterações anatômicas em função de condições edafo-climáticas também foram avaliadas, e verificou-se que não houve variação significativa entre indivíduos de populações e localidades diferentes, em uma mesma espécie. Além de terem sido identificados os sítios de secreção dos compostos que possuem potencial atividade biológica e, ou farmacológica, os estudos sobre os óleos essenciais revelaram que esses compostos podem servir como marcadores químicos nessas espécies, complementando os dados anatômicos para a delimitação das mesmas. E ainda, uma das estruturas secretoras mais relatadas para o gênero e para a família Asteraceae como um todo, o tricoma capitado glandular, foi descrito detalhadamente quanto à sua ontogenia, perfil metabólico e expressão gênica em uma espécie utilizada como modelo para o gênero Abstract: Asteracae family (Compositae) comprises 1620 genus and about 23600 species. It is well represented in Cerrado areas, with several endemic species. The family is divided into 21 tribes, including Heliantheae, to which belongs the Aldama (= Viguiera) genus. Its representatives, as all the other representatives of the tribe, are well characterized by their reproductive morphological features. However, generic delimitations are often not quite defined and studies based only on external morphological characteristics are ineffective for solving taxonomic problems. The Brazilian Aldama genus comprises 35 species, 17 of which are endemic and mainly distributed in Cerrado areas. It is a genus that has complex taxonomical classification and problems in establishing general and specific boundaries, and it was already reviewed in several studies, which indicated the Brazilian Aldama species form a cohesive group along with other South American representatives. The species of this study were chosen because they are difficult to identify taxonomically, they have resiniferous potential, and they are representative species from key morphological groups in the Aldama genus and could help in future taxonomical investigations, and they are: Aldama bakeriana, A. discolor, A. grandiflora and A. squalida. These four species are morphologically very similar, being differentiated based only on reproductive characteristics and anatomical studies could help in elucidating these delimitation problems. Furthermore, studies have been demonstrated that identifying the chemical composition of these oils can help in the search for possible bioactive compoundsand provide useful information for taxonomic studies into the genus. Usual histological techniques, as well as phytochemical and molecular biology techniques, were employed. The comparative analyses among the species allowed the identification of a set of anatomical features for each species, which can help solve the taxonomic problems raised by the four species analyzed herein. Anatomical changed due to the climate and soil conditions were also evaluated, and no significant variation was identified among the different populations and locations analyzed. In addition to the identification of the secretory sites of thecompounds having biological and, or pharmacological potential, the studies regarding the essential oils revealed that these compounds can serve as chemical markers in these species, complementing the anatomical data. Also, one of the secretory structures more reported to the genus and to the Asteraceae family as a whole, the capitate glandular trichome, was detailed described in one given species, regarding its ontogeny, metabolic profiles, and gene expression, as a model for the genus Doutorado Biologia Vegetal Doutora em Biologia Vegetal FAPESP 2012/01586-6 CAPES

Orientadores: Beatriz Appezzato da Glória, Fernando Batista da Costa Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Asteraceae é uma das maiores famílias entre as angiospermas, possuindo de 24.000 a 30.000 espécies, o que representa, aproximadamente, 10% da flora mundial. Atualmente são reconhecidas 21 subtribos pertencentes à Vernonieae. Entre elas, Lychnophorinae tem uma distribuição quase restrita ao Brasil, ocorrendo nos campos rupestres e cerrados do Planalto Central. A subtribo apresenta 18 gêneros e 104 espécies, distribuídos entre os mais variados hábitos: ervas perenes, arbustos, subarbustos, arvoretas, árvores e caulirosuletum. Estudos filogenéticos recentes indicam que a subtribo é monofilética. As linhagens mais basais e mais derivadas são bem sustentadas, contudo, as relações entre os demais clados persistem apenas parcialmente resolvidas. Por esse motivo, nesse estudo são investigadas espécies da subtribo em relação à morfoanatomia e à química dos principais metabólitos de caules aéreos e folhas, buscando-se novos caracteres que possam ser úteis para um melhor entendimento evolutivo do grupo, inclusive possíveis sinapomorfias. Para tanto, foram eleitas espécies chaves dentro de Lychnophorinae, representantes das principais linhagens. Para as análises estruturais e histoquímicas, amostras de caules e de folhas foram processadas de acordo com as técnicas usuais em anatomia vegetal. Para as análises fitoquímicas, os extratos foram analisados por cromatografia liquida e espectrometria de massas. As reconstruções dos estados ancestrais dos caracteres foram efetuadas em uma filogenia baseada em dados morfológicos e moleculares. Em Lychnophorinae, os principais locais de síntese dos metabólitos secundários são: tricomas glandulares, idioblastos epidérmicos e tecidos parenquimáticos das folhas e dos caules. As análises fitoquímicas evidenciaram a presença de flavonoides, derivados do ácido trans-cinâmico, lactonas sesquiterpênicas e poliacetilenos. A reconstrução dos estados ancestrais dessas substâncias na filogenia da subtribo indicam possíveis sinapomorfias químicas. No decorrer das análises morfoanatômicas foram observadas duas importantes novidades em Lychnophorinae. A primeira relata a ocorrência de fitomelanina em caules aéreos e folhas de Lychnophorinae. As reconstruções dos estados ancestrais dos caracteres sugerem que o ancestral comum mais recente das Lychnophorinae já apresentava fitomelanina no caule espessado. A segunda novidade morfoanatômica diz respeito a um modo não usual de retenção de água sobre ápices caulinares, onde uma substância hialina é resultado da degradação parietal de tricomas não glandulares, tendo natureza hidrofílica. Essa substância possivelmente apresenta a função de proteger os órgãos jovens contra dessecação. Durante as investigações anatômicas de caules e folhas de Lychnophorinae, nós observamos características peculiares, frequentemente relatadas como xéricas, e procuramos entender se tais características mostravam algum padrão que agrupava as espécies. Nós realizamos análises multivariadas levando em consideração tais características. Os resultados indicaram quatro grupos funcionais em Lychnophorinae e sinalizaram que as espécies agrupadas, ocupavam os mesmos nichos, os quais refletiam condições específicas nos diferentes ambientes. Finalmente, após a conclusão das análises anatômicas, as características foram mapeadas na filogenia de Lychnophorinae e geraram importantes informações, como a identificação de oito possíveis sinapomorfias. As informações geradas nesse estudo sugerem que a evolução da diversidade morfológica e anatômica em Lychnophorinae pode ter sido direcionada por pressões adaptativas, derivadas de fatores ecofisiológicos dos ambientes restritos em que habitam a maioria das espécies Abstract: Asteraceae is one of the largest flowering plants families, with 24,000-30,000 species, representing approximately 10% of the world's flora. Currently, 21 subtribes are recognized in Vernonieae. Among them, Lychnophorinae is nearly endemic to Brazil, occurring in campos rupestres areas and savannas of Central Plateau. The subtribe has 18 genera and 104 species distributed among the various habits: perennial herbs, shrubs, subshrubs, treelets, trees and caulirosuletum. Recent phylogenetic studies show that the subtribe is monophyletic. The most "basal" and more "derived" strains are well supported, however, relationships between the remaining clades persist partially unresolved. Therefore, in this study, species of the subtribe are investigated in relation to morphoanatomy and chemistry of the main metabolites of aerial stems and leaves, searching for new characters that might be useful for a better understanding of the group evolution, including possible synapomorphies. To this aim, key species were chosen in Lychnophorinae, representing the principal lineages. For structural and histochemical analyzes, samples of leaves and stems were processed according to usual plant anatomy techniques. For phytochemical analysis, the extracts were analyzed by liquid chromatography and mass spectrometry. Reconstructions of ancestral states of the characters was performed using parsimony in a phylogeny based on morphological and molecular data. In Lychnophorinae, the major sites of synthesis of secondary metabolites are: glandular trichomes, epidermal idioblasts and parenchyma of the leaves and stems. The phytochemical analysis revealed the presence of flavonoids, derivatives of trans-cinnamic acid, sesquiterpene lactones and polyacetylenes. The reconstruction of ancestral states of these substances in the phylogeny of the subtribe indicate possible chemical synapomorphies. During the morphoanatomic analyzes two important events in Lychnophorinae were observed. The first reports the occurrence of phytomelanin aerial stems and leaves of Lychnophorinae. Reconstructions of ancestral states of the characters suggest that the most recent common ancestral of Lychnophorinae presented phytomelanin in thickened stem. The second morphoanatomical novelty relates to a method of unusual water retention of apexes, where a substance hyaline is a result of parietal degradation of non glandular trichomes, and it has hydrophilic nature. This substance probably has the function to protect young organs from desiccation. During the anatomical investigations of stems and leaves of Lychnophorinae, we observed frequently reported as xeric peculiar characteristics, and seek to understand whether these characteristics showed some pattern that grouped species. We performed multivariate analysis taking into account the peculiar characteristics. The results indicated four functional groups Lychnophorinae and signaled that grouped species occupy the same niche, which reflect specific conditions in different environments. Finally, after completing the anatomical analyzes, the features were mapped on the phylogeny of Lychnophorinae and generated important information such as the identification of eight possible synapomorphies. The information generated in this study suggest that the evolution of morphological and anatomical diversity in Lychnophorinae may have been driven by adaptive pressures, derived from ecophysiological factors of restricted environments in which most species inhabit Doutorado Biologia Vegetal Doutora em Biologia Vegetal

Orientadores: Ricardo Ribeiro Rodrigues, Beatriz Appezzato-da-Gloria Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: O presente abordou aspectos da relação solo-planta, verificando o reflexo das condições físico-químicas e da disponibilidade hídrica do solo de áreas de Cerradão (Ce) e de Floresta Estacional Semidecidual (FES), sobre a anatomia do xilema secundário, sobre aspectos morfológicos (comprimento e a biomassa de parte aérea e de raízes), e sobre o teor, a quantidade e a distribuição de nutrientes e alumínio em plantas jovens de espécies arbóreas. O objetivo geral foi comparar plantas jovens de espécies arbóreas de Cerradão e de Floresta Estacional Semidecidual quanto ao crescimento proporcional em parte aérea e raízes, a distribuição da biomassa, aos teores e conteúdo de nutrientes e de alumínio, e a organização do xilema secundário, a fim de elucidar se há diferenças entre essas formações. O trabalho foi desenvolvido em duas parcelas de 10 ha de Cerradão (Estação Ecológica de Assis; Assis, SP) e de Floresta Estacional Semidecidual (Estação Ecológica de Caetetus; Gália, SP) que são mantidas pelo projeto temático "Parcelas Permanentes". Este trabalho foi dividido em dois capítulos: o primeiro relacionado a aspectos morfológicos, como comprimento total da parte aérea e raízes, biomassa, e teores, quantidades e distribuição de nutrientes (N, P, K, Ca, Mg, S, B, Zn, Mn, Cu, Fe) e alumínio na planta. Para este estudo, foram escolhidas espécies abundantes e que representam aproximadamente 50% da comunidade arbórea adulta presentes em cada uma das parcelas. No total, foram escolhidas sete espécies de Ce e oito espécies de FES, sendo utilizadas para as análises, quinze plantas jovens de cada uma das espécies em cada uma das formações. Dentre as espécies escolhidas, duas são comuns entre Ce e FES. No segundo capítulo realizou-se uma abordagem anatômica, para o qual foram utilizadas plantas jovens de Cupania tenuivalvis Radlk, que é uma espécie comum às duas formações, pertencente à família Sapindaceae e que possui tuberizações ao longo de suas raízes. Os resultados encontrados neste trabalho mostraram que as variáveis analisadas são definidas pelas características edáficas dessas duas formações. As maiores concentrações de nutrientes encontrados em plantas de FES estão relacionados à maior disponibilidade de nutrienentes presentes no solo dessa formação. As diferenças entre o xilema secundário das plantas jovens de Cupania tenuivalvis Radlk estão relacionadas à disponibilidade de água nas camadas superficiais dos solos dessas duas formações Abstract: This study investigated aspects of soil-plant relations, focusing on how physicochemical conditions and ground water availability in areas of Savannah (Sa) and Seasonal Semideciduous Forest (SSF) reflect on the anatomy of secondary xylem, on shoot and roots morphological characteristics such as length and biomass, and also on the percentage, quantity and distribution of nutrients and aluminum in wildlings of tree species. The overall objective was the comparison between saplings of tree species from Savannah and Seasonal Semideciduous Forest regarding the proportional investment in shoot vs roots, biomass distribution, percentage and content of nutrients and aluminum, and secondary xylem organization in order to elucidate whether there are significant differences between these vegetation formations. The study was conducted in two plots of 10 ha of Savannah (Assis Ecological Station, Assis, SP) and Seasonal Semideciduous Forest (Ecological Station Caetetus; Gália, SP) that are maintained by the project "Permanent Plots." This study is divided into two chapters. The first chapter focuses on aboveground and belowground morphology, total length and biomass, besides nutrients and aluminum percentages, amounts and distribution in the plant. For this study, we chose abundant species which represent aproximately 50% of the adult tree community present in each of the plots. In total, seven species were chosen from Ce and eight species of FES, and used for analysis, fifteen saplings of each species in each of the formations. Among the species elected,two are common these two formations. In the second chapter held an anatomical approach, for which they were used of Cupania tenuivalvis Radlk, which is a species common to both two formations in the family Sapindaceae and has tuberous along their roots. The results of this study showed that the variables examined are defined by soil characteristics of these two formations. The highest concentrations of nutrients found in plants of FES are related to increased availability of nutrienentes in the soil of that training. The differences between the secondary xylem of saplings of Cupania tenuivalvis Radlk. are related to water availability in the surface layers of soils in these two formations Doutorado Doutor em Biologia Vegetal

Orientadores: Beatriz Appezzato-da-Gloria, Sandra Maria Carmello-Guerreiro Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Mestrado