Publicação

Estudos da tolerância ao alumínio no género Secale e sua aplicação no ensino experimental das Ciências

Detalhes bibliográficos
Resumo:	O melhoramento de plantas tem como objetivo principal o aumento da produtividade das culturas mais adaptadas a condições adversas do meio, nomeadamente a tolerância a fatores abióticos, respondendo assim às necessidades crescentes da alimentação Mundial. A toxicidade do alumínio é um dos maiores problemas para a produtividade em solos ácidos, sendo o centeio o cereal mais tolerante ao Al. Foram efetuados estudos sobre a tolerância ao alumínio em centeios cultivados e silvestres, diploides e tetraploides. A avaliação da tolerância ao alumínio foi realizada utilizando-se a análise dos recrescimentos radiculares após uma exposição curta ao alumínio. Os resultados obtidos revelaram diferentes respostas entre os centeios utilizados, sendo o centeio cultivado S. cereale (Montalegre e “4210”) a espécie mais tolerante e o centeio silvestre, S. montanum (diploide e tetraploide) a espécie mais sensível. Comparando o comportamento entre espécies com grau de ploidia diferente os centeios tetraploides revelaram-se mais sensíveis que os centeios diploides. O estudo da fitotoxicidade do Al foi efetuado em raízes e folhas utilizando-se parâmetros de esclerofilia e estado hídrico, estudos histoquímicos e anatómicos. Os resultados obtidos revelaram diferentes respostas a este stress. Os efeitos fitotóxicos foram mais evidentes na raiz, apresentando os centeios mais sensíveis, maior acumulação de alumínio, maior deposição de calose e maior evidência de morte celular das células da raiz.Evidências da fitotoxicidade foram,também, observadas através do estudo da anatomia foliar e radicular.As raízes, após exposição ao Al, evidenciaram alterações no parênquima cortical, na endoderme e nos feixes contutores.Em geral, os genótipos mais sensíveis apresentaram maior espessamento da parede celular da endoderme e do vasos do xilema. Nas folhas, as alterações mais evidentes relacionaram-se com a diminuição da espessura total da folha e, nos centeios mais tolerantes, com o aumento da espessura da epiderme inferior. Em geral, as alterações referidas foram mais evidentes nos centeios tetraploides. A caraterização molecular e a avaliação da variabilidade genética foi realizada utilizando os marcadores moleculares ISSRs (Inter Simple Sequence Repeat) e RAPDs (Random-Amplified Polymorphic DNA). Os ISSRs originaram 98 bandas reprodutíveis, obtendo-se uma percentagem de polimorfismo de 69%. Com os marcadores RAPDs, das 93 bandas amplificadas, 62 revelaram-se polimórficas. Os dois tipos de marcadores amplificaram mais bandas nas espécies diploides do que nas tetraploides. A análise dos resultados foi efetuada através do método UPGMA utilizando o coeficiente similaridade (SM). Os marcadores obtidos conseguiram associar a mesma espécie com diferente nível de ploidia (diploides e tetraploides) no mesmo grupo. A espécie S. montanum, considerada como ancestral do S. cereale, divergiu das restantes espécies em estudo. Os diferentes parâmetros analisados indicaram uma elevada variabilidade genética entre as espécies de centeio. Os genes ALMT1 e MATE estão associados com a tolerância ao Al, tendo-se confirmado a sua presença em todos os centeios estudados. A análise bioquímica revelou alterações relacionadas com o stress oxidativo sendo evidente, com a exposição ao Al, a acumulação de osmólitos como açúcares e prolina, a perda de eletrólitos e a peroxidação lipídica. O trabalho de investigação referido foi aplicado a professores e alunos envolvendo a metodologia de trabalho experimental. A temática da produtividade das culturas, considerando a tolerância a fatores abióticos e bióticos, foi abordada com alunos de diferentes níveis de ensino e foi utilizada para a aplicação do trabalho experimental. O trabalho foi integrado em projetos nos quais os alunos participaram ativamente na pesquisa, no desenho experimental, na execução experimental, no tratamento dos dados e na interpretação dos resultados. Durante todo o processo de aprendizagem os alunos adotaram comportamentos e atitudes idênticas aos investigadores durante a pesquisa e a conceção da investigação. A “investigação na sala de aula” permitiu aos alunos construir de forma ativa o conhecimento aprendendo a relacionar e a integrar as informações que obtiveram na pesquisa, com o trabalho experimental que desenvolveram. A mesma metodologia foi aplicada aos professores durante um curso de formação de cariz essencialmente prático/laboratorial. Neste curso, privilegiaram-se as atividades que se consideraram exequíveis em contexto de sala de aula, fornecendo as ferramentas necessárias para a sua consecução. Através de inquéritos que foram efetuados aos professores verificou-se a utilidade deste tipo de intervenção e a importância do reforço contínuo aos professores durante as suas práticas pedagógicas.
Autores principais:	Barros, Maria João Guerra Balça Pinheiro de
Assunto:	Centeio Marcadores moleculares Trabalho experimental Indicadores bioquímicos do stress Problem-based learning Tolerância ao alumínio
Ano:	2013
País:	Portugal
Tipo de documento:	tese de doutoramento
Tipo de acesso:	acesso aberto
Instituição associada:	Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro
Idioma:	português
Origem:	Repositório da UTAD

Descrição
Resumo:	O melhoramento de plantas tem como objetivo principal o aumento da produtividade das culturas mais adaptadas a condições adversas do meio, nomeadamente a tolerância a fatores abióticos, respondendo assim às necessidades crescentes da alimentação Mundial. A toxicidade do alumínio é um dos maiores problemas para a produtividade em solos ácidos, sendo o centeio o cereal mais tolerante ao Al. Foram efetuados estudos sobre a tolerância ao alumínio em centeios cultivados e silvestres, diploides e tetraploides. A avaliação da tolerância ao alumínio foi realizada utilizando-se a análise dos recrescimentos radiculares após uma exposição curta ao alumínio. Os resultados obtidos revelaram diferentes respostas entre os centeios utilizados, sendo o centeio cultivado S. cereale (Montalegre e “4210”) a espécie mais tolerante e o centeio silvestre, S. montanum (diploide e tetraploide) a espécie mais sensível. Comparando o comportamento entre espécies com grau de ploidia diferente os centeios tetraploides revelaram-se mais sensíveis que os centeios diploides. O estudo da fitotoxicidade do Al foi efetuado em raízes e folhas utilizando-se parâmetros de esclerofilia e estado hídrico, estudos histoquímicos e anatómicos. Os resultados obtidos revelaram diferentes respostas a este stress. Os efeitos fitotóxicos foram mais evidentes na raiz, apresentando os centeios mais sensíveis, maior acumulação de alumínio, maior deposição de calose e maior evidência de morte celular das células da raiz.Evidências da fitotoxicidade foram,também, observadas através do estudo da anatomia foliar e radicular.As raízes, após exposição ao Al, evidenciaram alterações no parênquima cortical, na endoderme e nos feixes contutores.Em geral, os genótipos mais sensíveis apresentaram maior espessamento da parede celular da endoderme e do vasos do xilema. Nas folhas, as alterações mais evidentes relacionaram-se com a diminuição da espessura total da folha e, nos centeios mais tolerantes, com o aumento da espessura da epiderme inferior. Em geral, as alterações referidas foram mais evidentes nos centeios tetraploides. A caraterização molecular e a avaliação da variabilidade genética foi realizada utilizando os marcadores moleculares ISSRs (Inter Simple Sequence Repeat) e RAPDs (Random-Amplified Polymorphic DNA). Os ISSRs originaram 98 bandas reprodutíveis, obtendo-se uma percentagem de polimorfismo de 69%. Com os marcadores RAPDs, das 93 bandas amplificadas, 62 revelaram-se polimórficas. Os dois tipos de marcadores amplificaram mais bandas nas espécies diploides do que nas tetraploides. A análise dos resultados foi efetuada através do método UPGMA utilizando o coeficiente similaridade (SM). Os marcadores obtidos conseguiram associar a mesma espécie com diferente nível de ploidia (diploides e tetraploides) no mesmo grupo. A espécie S. montanum, considerada como ancestral do S. cereale, divergiu das restantes espécies em estudo. Os diferentes parâmetros analisados indicaram uma elevada variabilidade genética entre as espécies de centeio. Os genes ALMT1 e MATE estão associados com a tolerância ao Al, tendo-se confirmado a sua presença em todos os centeios estudados. A análise bioquímica revelou alterações relacionadas com o stress oxidativo sendo evidente, com a exposição ao Al, a acumulação de osmólitos como açúcares e prolina, a perda de eletrólitos e a peroxidação lipídica. O trabalho de investigação referido foi aplicado a professores e alunos envolvendo a metodologia de trabalho experimental. A temática da produtividade das culturas, considerando a tolerância a fatores abióticos e bióticos, foi abordada com alunos de diferentes níveis de ensino e foi utilizada para a aplicação do trabalho experimental. O trabalho foi integrado em projetos nos quais os alunos participaram ativamente na pesquisa, no desenho experimental, na execução experimental, no tratamento dos dados e na interpretação dos resultados. Durante todo o processo de aprendizagem os alunos adotaram comportamentos e atitudes idênticas aos investigadores durante a pesquisa e a conceção da investigação. A “investigação na sala de aula” permitiu aos alunos construir de forma ativa o conhecimento aprendendo a relacionar e a integrar as informações que obtiveram na pesquisa, com o trabalho experimental que desenvolveram. A mesma metodologia foi aplicada aos professores durante um curso de formação de cariz essencialmente prático/laboratorial. Neste curso, privilegiaram-se as atividades que se consideraram exequíveis em contexto de sala de aula, fornecendo as ferramentas necessárias para a sua consecução. Através de inquéritos que foram efetuados aos professores verificou-se a utilidade deste tipo de intervenção e a importância do reforço contínuo aos professores durante as suas práticas pedagógicas.