Biodiversidade e Ambiente I

Transcrição

1 Biodiversidade e Ambiente I Capt V - Angiospérmicas: estrutura, diversidade funcional e morfológica

2 Angiospérmicas: estrutura, diversidade funcional e morfológica O desenvolvimento e crescimento das plantas A germinação das sementes e o seu controlo por pigmentos sensíveis à luz. O papel dos reguladores de crescimento A origem embrionária dos meristemas e seu desenvolvimento Conceito de células estaminais. Os diferentes tipos de meristemas das plantas. O crescimento modular. Diferenciação vs desdiferenciação. Noção de totipotência. Filotaxia e plastocrono

3 Propagação vegetativa

4 Crescimento indeterminado e padrões simétricos

5 Crescimento indeterminado e padrões simétricos

6 Fibonacci Fibonacci foi quem mais contribuiu na transição para o sistema indoárabe que ainda hoje utilizamos. "Líber Abaci" - Fibonacci explica como usar a numeração árabe e como efectuar cálculos. Surgem alguns problemas, um dos quais é o célebre "O problema dos coelhos". Quantos pares de coelhos podem ser gerados de um par de coelhos em um ano? 1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144

7 Os números de Fibonacci na Filotaxia Neste exemplo, temos cinco folhas e duas voltas. Cada volta é entendida como uma rotação de 360º para que uma folha possa se sobrepôr à outra. Para que isto ocorra, cada ângulo deverá ser igual a (2x360º)/5 = 144º.

8 A secção de ouro (1-τ)360º = 137º30 τ = 0.618

9 As gotas do ferro fluido que desenham espirais.

10 Conceitos a reter Tipos de crescimento. Crescimento modular. Fitocromo e criptcromo. Papel dos reguladores de crescimento. Crescimento por expansão celular. Células estaminais das plantas. O que são. Diferenciação vs desdiferenciação: regulação genética. Noção de totipotência e sua comparação com os animais. Filotaxia e plastocrono. Seu significado

11 Referências Raven, Biology of Plants - Introduction and Evolution of Angiosperms. Capt. 22, Cap. 28. Graham - Capt 12 Weigel and Jurgens, Nature 415: Klar, Nature 417: 595 Reinhardt et al Nature 426:

12 Capt. VI. Interacção Planta- Microrganismos Rizosfera O papel dos microrganismos na rizosfera: ciclos biogeoquímicos e remediação Bactérias solubilizadoras de fosfato Bactérias rizosféricas Bactérias fixadoras de azoto atmosférico Associações simbióticas Associações com cianobactérias e com Rhizobium Actinorrizas Micorrizas, tipos de micorrizas

13 RIZOSFERA: Volume de solo que se encontra adjacente ou influenciado pela raiz das plantas. Hiltner L Über neuere erfahrungen und probleme auf dem gebiet der bodenbakteriologie und unter besonderer berucksichtigung der grundungung und brache. Arb. Dtsch.Landwirt.Ges. 98, 59-78

14 MICROBIOLOGiA DO SOLO Os microorganismos interveêm na: Fixação de azoto Amonificação Oxidação de enxofre Descomposição da celulose Solubilização de fosfatos... Ambiente Ciclos Biogeoquímicos Remediação Bioremediação

15 Alguns factos a considerar: 4-10% da raiz das plantas está colonizada por bactérias A maior proliferação dá-se nas zonas de contacto entre células epidérmicas, onde tem lugar una exudação máxima, assim como nas zonas da raiz com células em processo de lisis ou exfoliação Os polissacáridos são importantes na colonização das raízes. As interacções planta-microbiota modificam-se qualitativa e quantitativamente com a fase de crescimento da planta A ecologia microbiana da rizosfera depende também do tipo de plantas.

16 Um bom colonizador da rizosfera deve ter: crescimento rápido capacidade de mobilizar-se com a raíz de acordo com o seu crescimento, actividade antibiótica contra outros competidores resistencia a outros inibidores. A actividade enzimática é maior na rizosfera que fora dela contribuindo tanto os microorganismos como a raíz. Os métodos convencionais de colheita em placa só detectam uma mínima parte da complexidade real dos microbiota rizosféricos.

17 PGPR: Rizobacterias promotoras do crescimento vegetal Kloepper and Schroth em efeito benéfico sobre o crescimento das plantas. Acetobacter Azoarcus Azospirillum Azotobacter Bacillus Burkholderia Herbaspirillum Klebsiella Pseudomonas Rhizobiaceae: Rhizobium, Bradyrhizobium, Sinorhizobium, Mesorhizobium, Azorhizobium

18 Efeito de PGPRs sobre a população de Erwinia carotovora em raízes de batata cultivados no campo Tipo de solo Limo arenoso Inóculo Control A1 E. carotovora (cfu/cm) 41 1 Reduction (%) 97 B10 0 TL13B2 16 BK1 0.8 Turfeira Control 4660 B10 52 E6 188 From: J. W. Kloepper (1983). Phytopathology 73,

19 Bacterias rizosféricas com capacidade fixadora de Efeitos positivos: N 2 Síntese de reguladores de crescimento e vitaminas Inibição de síntese de etileno pela planta Absorção mais eficiente de nutrientes Solubilização de fosfato inorgánico e mineralização do fosfato orgánico Síntesis de antibióticos e fungicidas Produção de sideróforos Indução da resistencia sistémica de la planta Incremento de la nodulação por rizóbios (Azospirillum) Efeitos positivos de rizobios em cereais (Biswas et al., 2000; Yanni et al., 2001)

20 Solubilização de Fosfatos O fosfato solúvel representa aprox. 5% do total presente no solo 20 a 40% das bacterias presentes na rizosfera são capazes de solubilizar fosfatos inorgânicos Organic P mineralização imobilização PO 4 3- Fosfatase ROH + HPO 4 2- Quelato Al imobilização Quelato Ca H + HPO 4 2- H 2 PO 4 -

21 Conceitos a reter Rizosfera Associações simbióticas Cianobactérias Fixação de azoto e nitrogenase PGPRs - associações rizosféricas Remediação e bioremediação Papel das interacções planta microrganismo no ambiente

22 Referências Biology of Plants - Raven Brock - Microbiology Plant Biology - Graham Fragmentos em Ecologia (2002). Ed. MA Martins- Loução