Impacte do ozono troposférico no Parque Natural do Alvão: estudo do efeito fitotóxico e de marcadores genéticos em plantas sensíveis e tolerantes de Nicotiana tabacum
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2016 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10348/6175 |
Resumo: | O ozono (O3) troposférico é um poluente secundário cujas concentrações têm vindo a aumentar nas últimas décadas e prevê-se que continuem a aumentar nos próximos anos. Os dados da rede de monitorização de qualidade do ar da Agência Portuguesa do Ambiente revelam que em Portugal, durante os meses da Primavera e Verão, as concentrações de O3 ultrapassam em vários locais os limiares de protecção à vegetação recomendados pela União Europeia, entre os quais Lamas de Olo e Monte Velho. No entanto, o impacto deste poluente na vegetação continua por estudar. Na estação de Lamas de Olo, situada no interior do Parque Natural do Alvão, são registados os níveis de ozono mais elevados do país, tendo em 2005 sido registada neste local a concentração horária mais elevada da Europa. Este Parque, situado numa região montanhosa do Nordeste Transmontano, possui elevada riqueza e diversidade de espécies vegetais que importa conhecer e preservar. É actualmente reconhecido que não é possível prever o impacto do ozono na vegetação com base apenas na concentração ambiental do poluente, pois o seu impacto depende de variáveis ambientais e factores biológicos que determinam a sensibilidade das plantas ao ozono. Um processo simples de estimar a fitotoxicidade do ozono em determinado local consiste na sua biomonitorização, utilizando plantas que exibem sintomas de danos foliares distintos em resposta específica à exposição a este poluente, como os cultivares de tabaco Bel W3 e Bel B, sensível e tolerante ao ozono, respectivamente. Todavia, as plantas obtidas a partir de semente podem exibir variação intrapopulacional na sensibilidade ao ozono, afectando o seu desempenho como biomonitor. Uma forma de ultrapassar esta dificuldade consiste em utilizar as técnicas de cultura in vitro para a obtenção de biomonitores mais homogéneos. A existência de clones de Bel W3 e Bel B, obtidos por cultura in vitro, permitiu realizar dois estudos distintos. No primeiro estudou-se a variabilidade genética (marcadores RAPDs) entre plantas obtidas por semente e obtidas por micropropagação, para os dois cultivares. Os resultados mostraram um claro agrupamento das amostras com base no binómio origem/genótipo, evidenciando as plantas de micropropagação grande uniformidade genética, com similaridade genética entre os 0,987 e 1 para Bel W3 e Bel B, respectivamente. No segundo estudo realizaram-se três ensaios de biomonitorização do ozono com plantas de tabaco de ambas as cultivares (obtidas por semente e por micropropagação) em Lamas de Olo e Monte Velho. Além da análise de danos foliares, procedeu-se também à análise molecular com marcadores RAPDs (Bel W3). A exposição ao ozono resultou na ocorrência de danos foliares visíveis nas plantas Bel W3, em ambos os locais, o que indica um potencial efeito fitotóxico do ozono para vegetação local. As plantas Bel B não apresentaram danos ou apresentaram danos marginais. Estes danos foram observados tanto no material de semente como no de micropropagação, não se verificando diferenças na variabilidade das respostas de ambos os tipos de plantas. A análise molecular do material exposto evidenciou um agrupamento independente do processo de produção do material mas assente no binómio período de ensaio/local do ensaio, com as amostras misturadas de forma quase homogénea no seio de cada grupo. |
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Impacte do ozono troposférico no Parque Natural do Alvão: estudo do efeito fitotóxico e de marcadores genéticos em plantas sensíveis e tolerantes de Nicotiana tabacumOzono troposféricoParque Natural do Alvão (Portugal)Marcadores molecularesTabacoBiomonitoresO ozono (O3) troposférico é um poluente secundário cujas concentrações têm vindo a aumentar nas últimas décadas e prevê-se que continuem a aumentar nos próximos anos. Os dados da rede de monitorização de qualidade do ar da Agência Portuguesa do Ambiente revelam que em Portugal, durante os meses da Primavera e Verão, as concentrações de O3 ultrapassam em vários locais os limiares de protecção à vegetação recomendados pela União Europeia, entre os quais Lamas de Olo e Monte Velho. No entanto, o impacto deste poluente na vegetação continua por estudar. Na estação de Lamas de Olo, situada no interior do Parque Natural do Alvão, são registados os níveis de ozono mais elevados do país, tendo em 2005 sido registada neste local a concentração horária mais elevada da Europa. Este Parque, situado numa região montanhosa do Nordeste Transmontano, possui elevada riqueza e diversidade de espécies vegetais que importa conhecer e preservar. É actualmente reconhecido que não é possível prever o impacto do ozono na vegetação com base apenas na concentração ambiental do poluente, pois o seu impacto depende de variáveis ambientais e factores biológicos que determinam a sensibilidade das plantas ao ozono. Um processo simples de estimar a fitotoxicidade do ozono em determinado local consiste na sua biomonitorização, utilizando plantas que exibem sintomas de danos foliares distintos em resposta específica à exposição a este poluente, como os cultivares de tabaco Bel W3 e Bel B, sensível e tolerante ao ozono, respectivamente. Todavia, as plantas obtidas a partir de semente podem exibir variação intrapopulacional na sensibilidade ao ozono, afectando o seu desempenho como biomonitor. Uma forma de ultrapassar esta dificuldade consiste em utilizar as técnicas de cultura in vitro para a obtenção de biomonitores mais homogéneos. A existência de clones de Bel W3 e Bel B, obtidos por cultura in vitro, permitiu realizar dois estudos distintos. No primeiro estudou-se a variabilidade genética (marcadores RAPDs) entre plantas obtidas por semente e obtidas por micropropagação, para os dois cultivares. Os resultados mostraram um claro agrupamento das amostras com base no binómio origem/genótipo, evidenciando as plantas de micropropagação grande uniformidade genética, com similaridade genética entre os 0,987 e 1 para Bel W3 e Bel B, respectivamente. No segundo estudo realizaram-se três ensaios de biomonitorização do ozono com plantas de tabaco de ambas as cultivares (obtidas por semente e por micropropagação) em Lamas de Olo e Monte Velho. Além da análise de danos foliares, procedeu-se também à análise molecular com marcadores RAPDs (Bel W3). A exposição ao ozono resultou na ocorrência de danos foliares visíveis nas plantas Bel W3, em ambos os locais, o que indica um potencial efeito fitotóxico do ozono para vegetação local. As plantas Bel B não apresentaram danos ou apresentaram danos marginais. Estes danos foram observados tanto no material de semente como no de micropropagação, não se verificando diferenças na variabilidade das respostas de ambos os tipos de plantas. A análise molecular do material exposto evidenciou um agrupamento independente do processo de produção do material mas assente no binómio período de ensaio/local do ensaio, com as amostras misturadas de forma quase homogénea no seio de cada grupo.Ambient concentrations of tropospheric ozone, a secondary atmospheric pollutant, have been increasing during the last decades and it is expected that they will continue to rise in the foreseeable future. Available data from the Environmental Portuguese Agency’s air quality monitoring network show that in Portugal during the spring and summer months current critical levels for ozone are regularly exceeded in several locations, such as Lamas de Olo and Monte Velho. However, the impact of the pollutant on vegetation remains to be investigated. The highest ozone levels observed in the country have been recorded in the Lamas de Olo monitoring station, located at the Alvão Natural Park. In 2005, this station registered the highest one-hour ozone concentration in Europe. This Park, located in a mountainous region in the Northeast of Portugal, has an extremely rich and diverse vegetation of significant conservation value. It is now recognized that it is not possible to accurately assess and predict the impact of O3 on vegetation based on the pollutant’s atmospheric concentrations alone. This is because the impact of O3 is dependent from environmental variables and from biological factors that determine plant sensitivity to the pollutant. A simple approach to estimate the potential degree of ozone phytotoxicity in a given region is to biomonitor O3 pollution using plants that exhibit distinctive foliar injury symptoms in a specific response to ozone exposure, such as tobacco cultivars Bel W3 (O3 sensitive) and Bel B (O3 tolerant). However, plants propagated by seeds may exhibit intrapopulation variation in their sensitivity to ozone. This variation may affect performance or the accuracy of tobacco plants as a useful biomonitor. However, in vitro culture techniques can provide more uniform tobacco plants for ozone biomonitoring. Tobacco clones were obtained by in vitro culture, and used in two different studies. In the first study, we investigated the genetic variability (molecular markers RAPDs) between tobacco plants originated from seeds and from micropropagation, from both O3 sensitive and O3 tolerant cultivars. The results showed distinct groups based on origin/genotype: the plants originated from micropropagation were highly uniform with a genetic similarity of 0,987 (Bel W3) and 1 (Bel B). In the second study we conducted three ozone biomonitoring trials with tobacco plants (originated from seeds and from micropropagation) both at Lamas de Olo and Monte Velho. In addition to the analysis of visible foliar injury we was also performed a molecular analysis with RAPD markers (Bel W3). Ozone exposition induced visible foliar injury in Bel W3 plants, at both sites, indicating that ozone ambient levels can be potentially phytotoxicity to local sensitive plant receptors. There were no or negligible injuries in Bel B plants. The injuries in Bel W3 plants were observed in both plants originated from seeds and micropropagation, and the intra-population variability of O3-induced leaf damage was similar between the two types of plants. The molecular analysis resulted in the formation of groups independent from the origin of the plants, based instead on trial period/ trial site, with plants from different origins (seed and micropropagation) present in each group.2016-07-07T11:27:14Z2016-07-07T00:00:00Z2016-07-07info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10348/6175porLopes, Carla Sofia Rodriguesinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-02-02T12:41:35Zoai:repositorio.utad.pt:10348/6175Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T02:02:55.992705Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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O ozono (O3) troposférico é um poluente secundário cujas concentrações têm vindo a aumentar nas últimas décadas e prevê-se que continuem a aumentar nos próximos anos. Os dados da rede de monitorização de qualidade do ar da Agência Portuguesa do Ambiente revelam que em Portugal, durante os meses da Primavera e Verão, as concentrações de O3 ultrapassam em vários locais os limiares de protecção à vegetação recomendados pela União Europeia, entre os quais Lamas de Olo e Monte Velho. No entanto, o impacto deste poluente na vegetação continua por estudar. Na estação de Lamas de Olo, situada no interior do Parque Natural do Alvão, são registados os níveis de ozono mais elevados do país, tendo em 2005 sido registada neste local a concentração horária mais elevada da Europa. Este Parque, situado numa região montanhosa do Nordeste Transmontano, possui elevada riqueza e diversidade de espécies vegetais que importa conhecer e preservar. É actualmente reconhecido que não é possível prever o impacto do ozono na vegetação com base apenas na concentração ambiental do poluente, pois o seu impacto depende de variáveis ambientais e factores biológicos que determinam a sensibilidade das plantas ao ozono. Um processo simples de estimar a fitotoxicidade do ozono em determinado local consiste na sua biomonitorização, utilizando plantas que exibem sintomas de danos foliares distintos em resposta específica à exposição a este poluente, como os cultivares de tabaco Bel W3 e Bel B, sensível e tolerante ao ozono, respectivamente. Todavia, as plantas obtidas a partir de semente podem exibir variação intrapopulacional na sensibilidade ao ozono, afectando o seu desempenho como biomonitor. Uma forma de ultrapassar esta dificuldade consiste em utilizar as técnicas de cultura in vitro para a obtenção de biomonitores mais homogéneos. A existência de clones de Bel W3 e Bel B, obtidos por cultura in vitro, permitiu realizar dois estudos distintos. No primeiro estudou-se a variabilidade genética (marcadores RAPDs) entre plantas obtidas por semente e obtidas por micropropagação, para os dois cultivares. Os resultados mostraram um claro agrupamento das amostras com base no binómio origem/genótipo, evidenciando as plantas de micropropagação grande uniformidade genética, com similaridade genética entre os 0,987 e 1 para Bel W3 e Bel B, respectivamente. No segundo estudo realizaram-se três ensaios de biomonitorização do ozono com plantas de tabaco de ambas as cultivares (obtidas por semente e por micropropagação) em Lamas de Olo e Monte Velho. Além da análise de danos foliares, procedeu-se também à análise molecular com marcadores RAPDs (Bel W3). A exposição ao ozono resultou na ocorrência de danos foliares visíveis nas plantas Bel W3, em ambos os locais, o que indica um potencial efeito fitotóxico do ozono para vegetação local. As plantas Bel B não apresentaram danos ou apresentaram danos marginais. Estes danos foram observados tanto no material de semente como no de micropropagação, não se verificando diferenças na variabilidade das respostas de ambos os tipos de plantas. A análise molecular do material exposto evidenciou um agrupamento independente do processo de produção do material mas assente no binómio período de ensaio/local do ensaio, com as amostras misturadas de forma quase homogénea no seio de cada grupo. |
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