As condições ambientais do subtrópico brasileiro favorecem o desenvolvimento da ferrugem da folha da aveia de maneira que a severidade torna-se alta e extremamente danosa. O desenvolvimento de variedades com resistência parcial (RP), tem sido sugerido como uma estratégia para tornar a efetividade da resistência à ferrugem da folha mais durável. Este trabalho teve por objetivos determinar a variabilidade, quantificar a herdabilidade e identificar as regiões genômicas (QTLs) associadas à expressão da RP, em linhagens do cruzamento UFRGS 7 x UFRGS910906, avaliadas na média de parcelas. Oitenta e três linhagens F6:7 e F6:8 e os genitores UFRGS 7 (suscetibilidade) e UFRGS 910906 (parcialmente resistente) foram avaliados, em 2002 e 2003, quanto à severidade da ferrugem da folha da aveia no decorrer do ciclo da cultura, em parcelas experimentais. A partir desses dados, foi calculada a área sob a curva do progresso da doença (ASCPD), a severidade máxima (SM) e o tempo em dias para atingir 12,5% da SM (T12,5). O rendimento de grãos (REND) e o peso de hectolitro (PH) das linhagens com RP foram comparados nos tratamentos com e sem fungicida. Uma análise por intervalo simples foi utilizada para identificar em mapa molecular F6, anteriormente desenvolvido, QTLs associados à ASCPD, SM e T12,5. A população de UFRGS 7 X UFRGS 910906 apresentou variabilidade para os parâmetros da RP, com as linhas 211, 238, 241, 243 e 245 apresentando os menores valores de ASCPD, SM e T12,5, nos dois anos. As estimativas de herdabilidade de ASCPD (0,87), SM (0,86), T12,5 (0,76), REND (0,99) e PH (0,64) foram altas. Seis QTLs foram identificados para as características ASCPD, SM e T12,5, avaliadas com base em parcelas experimentais, nos dois anos de estudo. Os resultados permitem concluir que a avaliação em parcelas da RP à ferrugem da folha de UFRGS 910906 é efetiva na distinção de genótipos resistentes. O nível de RP conferido por UFRGS 910906 não fornece proteção suficiente para manter o rendimento e qualidade de grãos, na presença de alta severidade da moléstia. A RP de UFRGS 910906 apresenta um QTL identificado pelo marcador AFLP PaaMtt340 com consistência de expressão em diferentes ambientes, capaz de ser detectado na avaliação de parcelas experimentais e com potencial para ser explorado através do uso de seleção assistida por marcadores moleculares em programas de melhoramento de aveia.

Orientador: Iraê Amaral Guerrini / Resumo: O experimento foi conduzido na área agrícola da Associação Brasileira de Agricultura Biodinâmica, Bairro Demétria, no Município de Botucatu- SP. O objetivo do trabalho foi avaliar a produtividade da cultura do milho (Zea mays L.), variedade AL 30, em sucessão com aveia preta (Avena strigosa Schreb.), em um Sistema agroflorestal em aléias com Leucaena diversifolia (Schlecht.) Bentham e em um Sistema sem aléias, seguindo um delineamento estatístico de blocos casualizados, com quatro tratamentos e cinco repetições. Os tratamentos utilizados, em ambos sistemas, foram os seguintes: Testemunha (T); Fertilizante (F); Biomassa da poda das aléias de L. diversifolia (B); Biomassa da poda de L. diversifolia + fertilizante (B+F). No primeiro ano de cultivo da aveia preta houve maior produção de matéria seca no Sistema em aléias, não havendo diferença significativa na produtividade entre os dois sistemas no segundo ano. Em relação à análise foliar, houve diferença significativa entre os tratamentos nos valores de concentração de N, P, K, Mg, B, Fe, Mn e Zn do Sistema sem aléias, e somente de K, S, Cu, Fe e Zn do Sistema em aléias, obtendo-se maiores quantidades de nutrientes nos tratamentos com biomassa de L. diversifolia. No segundo ano de cultivo, as diferenças entre os tratamentos ocorreram nos valores de concentração de K, Mg, S, Fe, Mn e Zn do Sistema em aléias, e nos valores de K, S, Fe e Mn do Sistema sem aléias... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The current experimental work was carried out in the agricultural area of the Brazilian Association of Biodynamic Agriculture, Demetria County, Botucatu-São Paulo, Brazil. The aim of this work was to evaluate the productivity of corn (Zea mays L.) in sequence with black oat (Avena strigosa Schreb.) in an Alley cropping system (composed by Leucaena diversifolia Schlecht. Bentham) and in a No Alley cropping system using a randomized block statistical design with four treatments and five replications, with data collection over two years. Treatments used in both systems were: 1) Control; 2) Chemical fertilizer; 3) Biomass of Leucaena diversifolia pruning; 4) Biomass of Leucaena diversifolia pruning + fertilizer. In the first year, there was difference in black oat production between systems; this fact did not occur in the second year. With regard to leaf analyses there was significance in K, S, Cu, Fe, and Zn concentration in the alley cropping system and in N, P, K, Mg, Fe, Mn and Zn concentration in the no alley cropping system. There was higher nutrient content in the treatments with biomass of Leucaena diversifolia. In the second year there was significance in K, Mg, S, Fe, Mn and Zn content in the alley cropping system and in K, S, Fe and Mn content in the no alley cropping System With respect to corn there was significance among treatments in both systems in the first harvest for grain production, height, diameter of stem, diameter and length of ear of corn, with higher production in the alley cropping system. In the second year the performance of the treatments was similar... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

A ferrugem da folha é a principal e mais destrutiva doença da cultura da aveia. Resistência genética é uma das formas mais eficientes do seu controle. No entanto, o constante surgimento de novas raças virulentas do patógeno torna não efetivas as resistências em uso, necessitando a busca por novas fontes de resistência. O objetivo deste trabalho foi estudar a herança genética da resistência à ferrugem da folha em genótipos de aveia, controlada por genes de maior efeito sobre o fenótipo. Este trabalho foi conduzido nos anos de 2015 e 2016, em Eldorado do Sul-RS, utilizando-se 14 populações segregantes à ferrugem da folha. Os genitores 07BT306, 07BT333, LA90105C4-1-1-1-2-1, Leggett e URS Charrua representam novas fontes de resistência à ferrugem da folha, utilizadas no Programa de Melhoramento de Aveia da UFRGS. Em 2015 foram avaliadas 14 populações na geração F2. No ano seguinte seis populações foram avançadas para a geração F2:3. Para explicar a segregação da resistência nas diferentes populações F2, modelos genéticos foram formulados e sua adequação foi confirmada em seis populações F2:3, em 2016. As populações segregaram para um, três ou quatro locos controlando a resistência à ferrugem da folha. Considerando-se os parentais resistentes, foi detectada a presença de dois locos controlando a resistência em 07BT333 e LA90105 C4-1-1-1-2-1 e de três locos em 07BT306, Leggett e URS Charrua. Com exceção de URS Charrua, para os demais genitores resistentes foi determinado a existência de um loco principal (A), que deve estar sempre presente, para que o fenótipo resistente seja expresso. A presença de locos inibidores foi identificada em duas populações com genitor resistente 07BT306 e quatro populações com o genitor URS Charrua. O modo de ação gênica do inibidor variou entre dominância completa, incompleta e recessividade. Por outro lado, não foi detectada a presença de genes inibidores nas populações derivadas dos genitores LA90105C4-1-1-1-2-1 ou Leggett. Valores elevados de herdabilidade no sentido amplo foram estimados para as 14 populações avaliadas na geração F2, variando de 0,822 a 0,974. Enquanto que as estimativas da herdabilidade no sentido restrito variaram de 0,462 a valores próximos a um, baseando-se nos dados obtidos a partir das seis populações avançadas para a geração F2:3. / Crown rust is the main disease and more destructive for the oat crop. Genetic resistance is one of the most efficient methods to control it. However, with the constant appearance of new virulent pathogen races, the resistances in use become ineffective, requiring the search for new resistance sources. The objective of this work was to study the genetic inheritance of crown rust resistance of oat genotypes, controlled by major genes. This research was conducted in 2015 and 2016, in Eldorado do Sul-RS, using 14 segregating populations for oat crown rust. The parental lines 07BT306, 07BT333, LA90105C4-1-1-1-2-1, Leggett, and URS Charrua represent new sources of crown rust resistance in use by the UFRGS Oat Breeding Program. In 2015 14 populations were evaluated in the F2 generation. In the following growing season, six populations were advanced to F2:3 generation. To explain the segregation for the resistance in the different populations F2, genetic models were formulated and their fitness was confirmed for six populations F2:3 in 2016. The populations segregated for one, three, or four loci controlling crown rust resistance. Considering the resistant parental, it was detected the presence of two loci controlling the resistance in 07BT333 and LA90105C4-1-1-1-2-1, and three loci in 07BT306, Leggett, and URS Charrua. The presence of a main locus (A), which presence is required in order to the resistance to crown rust be expressed, was determined to all resistant parents, but not in URS Charrua. The presence of suppressor locus was identified in two populations descendant of the resistant parent line 07BT306, and in four populations descending from URS Charrua. The mode of inheritance of the suppressor varied among populations, showing complete dominance, incomplete dominance or recessiviness. On the other hand, no suppressor locus was identified in populations descending from LA90105C4-1-1-1-1-1 or Leggett. High heritability values in broad sense heritability were estimated to14 F2 populations in F2 generation, varied from 0.822 to 0.974, while the narrow sense heritability ranged from 0.462 to values close to one, based on the data from the six populations advanced to F2:3 generation.

A ferrugem da folha é a principal doença da cultura da aveia. Sua ocorrência anual associada à grande variabilidade do patógeno predispõe à epidemias severas e a rápida superação da resistência nas cultivares disponíveis. O objetivo deste trabalho foi identificar os mecanismos de resistência a esta doença em genótipos contrastantes. Para isso foram avaliados componentes epidemiológicos e histológicos da resistência à doença em plântulas de genótipos com resistência durável ou com potencial uso como novas fontes de resistência. Dentre os componentes avaliados, a eficiência de infecção apresentou efeito mais claro na resistência observada, enquanto que o período latente não mostrou ser um componente importante. Os processos de infecção e colonização ocorrem de forma semelhante tanto em genótipos suscetíveis quanto em resistentes, porém, após o estabelecimento das colônias, ocorrem eventos chaves que diferenciam os resistentes dos suscetíveis. A morte celular associada com o acúmulo de compostos autofluorescentes e fenólicos foi um evento comum dentre os genótipos resistentes. No entanto, a ocorrência destes eventos é temporalmente distinta. O genótipo Pc68/5*Starter apresenta um mecanismo de hipersensibilidade com aborto precoce das colônias. Contrariamente, URS 21, 04B7113-1 e 04B7119-2 apresentam um mecanismo tardio de hipersensibilidade com aborto das colônias já estabelecidas, associado ao acúmulo de compostos autofluorescentes e fenólicos. Os demais genótipos apresentaram um desenvolvimento normal de colônias contendo tecido esporogênico cinco dias após a inoculação. Os dados obtidos sugerem que os mecanismos de resistência atuantes nos genótipos resistentes, particularmente morte celular e produção de compostos fenólicos, são semelhantes entre si, porém, diferencialmente expressos. A expressão temporal destes dois mecanismos reflete o nível de resistência que estes genótipos apresentam no campo. / Crown rust is the main disease of oat crop. Its annual occurrence associated with the great variability of the pathogen predisposes severe epidemics and may quickly overcome the resistance in the available cultivars. The objective of this study was to identify the mechanisms of resistance to this disease in contrasting genotypes. For that it was evaluated some epidemiological and histological components of the disease in seedlings of genotypes with durable resistance or with potential use as new sources of resistance. Among the components evaluated, the efficiency of infection had a more clear effect in the resistance observed, while the latent period did not represent an important component. The processes of colonization and infection occur similarly on both genotypes resistant and susceptible, but after the establishment of the colonies, there are key events that differentiate resistant from susceptible. Host cell death associated with the accumulation of autofluorescent and phenolic compounds was a common event among the resistant genotypes. However, the occurrences of these events are temporally distinct. The genotype Pc68/5* Starter shows a mechanism of hypersensitivity associated to early aborted colonies. In contrast, URS 21, 04B7113-1 and 04B7119-2 show a late mechanism of hypersensitivity with abortion of the colonies already established, associated with accumulation of phenolic compounds. The other genotypes showed a normal development of colonies containing sporogenic tissue five days after inoculation. The data suggest that the mechanisms of resistance acting on resistant genotypes, particularly hypersensitivity and production of phenolic compounds, are similar among themselves, but differentially expressed. The temporal expression of these two mechanisms reflects the level of resistance that these genotypes have on the field.

O aumento na freqüência e intensidade da mancha-negra (Pyrenophora chaetomioides Speg.) em lavouras de aveia branca na região produtora do Brasil, tem demandado um esforço coletivo por parte de melhoristas e fitopatologistas, na busca por genótipos com níveis mais elevados de resistência a essa moléstia, o mais rapidamente possível. O uso de alguns critérios para a comparação e avalição dos genótipos podem ser de auxílio para a pré-seleção de inúmeras linhagens em programas de melhoramento para que tal meta seja atingida. Desta forma, a quantificação de alguns dos componentes da resistência sob condições controladas, permite que o trabalho seja realizado ao longo de todo o ano, possibilitando o descarte de linhagens suscetíveis antes de ocuparem espaços nos campos experimentais. Deve-se determinar, contudo, quais os componentes que possuem associação com a intensidade da doença no campo, representada pela área abaixo da curva de progresso da doença (AACPD). Desta forma, o presente trabalho objetivou determinar alguns componentes da resistência à P. chaetomioides, em plantas de 26 genótipos, entre cultivares recomendadas e linhagens elite de aveia branca, sob condições controladas, e verificar sua associação com a AACPD, obtida pela avaliação dos mesmos genótipos em condições de campo, indicando quais componentes poderão ser úteis na préseleção para resistência. Utilizou-se um paquímetro digital com precisão de 0,1 mm, para a mensuração do comprimento e da largura das manchas provocadas por um isolado de P. chaetomioides, na segunda folha de plantas mantidas em sala climatizada (25 ± 3 ºC e fotoperíodo de 14 h). As avaliações foram realizadas a cada três dias, a partir do terceiro após a inoculação e, estenderam-se até 12 dias após a inoculação. Com esses dados, foi possível estimar os componentes de resistência: tamanhos inicial (TI) e final (TF) das lesões, taxa de expansão das lesões (Tx) e área normalizada corrigida abaixo da curva de expansão das lesões (AACEL*c). Todos os coeficientes de correlação foram positivos e significativos ao nível de 1% de probabilidade e, situaram-se entre as classes moderada (0,5 < r < 0,8) e elevada (0,8 ≤ r < 1). Os componentes AACEL*c, TI e TF, foram os que apresentaram as maiores associações com o desenvolvimento da epidemia a campo (AACPD), com coeficientes de correlação médios de 0,827, 0,801 e 0,801, respectivamente. Dentre esses, indica-se a utilização do TF, pois é menos laborioso de ser obtido, tornando mais ágil o processo de seleção para a resistência. / The increase in frequency and intensity of black spot (Pyrenophora chaetomioides Speg.) on cultivated oat crops in the producing region of Brazil, has demanded a collective effort on the part of breeders and plant pathologists in the searching for genotypes with higher levels of resistance to this disease as soon as possible. The use of some criteira to compare and evaluate genotypes are of help to screen a large number of lines in breeding programs for such goal is to be achieved. Therefore, the quantification of some components of resistance under controlled conditions allows that the work is done throughout the year, enabling the disposal of susceptible lines before taking up space in the experimental fields. However, it should be determined which components have association with the intensity of the disease in the field, represented by the area under the disease progress curve (AUDPC). Thus, this study aimed to determine some components of resistance to P. chaetomioides in seedlings of 26 genotypes among the recommended varieties and elite breeding lines of white oats under controlled conditions and the occurrence of association with the AUDPC, obtained by evaluating these genotypes in the field and indicating which components may be useful in screening for resistance. It was used a digital caliper with precision of 0.1 mm for the measurement of the length and width of the spots caused by an isolate of P. chaetomioides in the second leaf of seedlings, which were maintained in a heated room (25 ± 3 ºC) with a photoperiod of 14 h. From the third day after inoculation, the evaluations were performed every three days, extended up to 12 days after. With these data, it was possible to estimate the components of resistance: initial (ILS) and final (FLS) lesion sizes, the rate of lesion expansion (r) and area under the lesion expansion curve normalized and corrected (AAELC*c). All correlations were positive and significant at 1% probability, and were between the classes of moderate (0,5 < r < 0,8) and strong (0,8 U<U r < 1) correlation. The components AAELC*c, IS and FS were those who had the highest correlation, with average rates of 0,827, 0,801 and 0,801, respectively. Among these, it is suggested the use of FS, since it is less laborious to be obteined and speeds the selection process to find resistance.

As condições ambientais do subtrópico brasileiro favorecem o desenvolvimento da ferrugem da folha da aveia de maneira que a severidade torna-se alta e extremamente danosa. O desenvolvimento de variedades com resistência parcial (RP), tem sido sugerido como uma estratégia para tornar a efetividade da resistência à ferrugem da folha mais durável. Este trabalho teve por objetivos determinar a variabilidade, quantificar a herdabilidade e identificar as regiões genômicas (QTLs) associadas à expressão da RP, em linhagens do cruzamento UFRGS 7 x UFRGS910906, avaliadas na média de parcelas. Oitenta e três linhagens F6:7 e F6:8 e os genitores UFRGS 7 (suscetibilidade) e UFRGS 910906 (parcialmente resistente) foram avaliados, em 2002 e 2003, quanto à severidade da ferrugem da folha da aveia no decorrer do ciclo da cultura, em parcelas experimentais. A partir desses dados, foi calculada a área sob a curva do progresso da doença (ASCPD), a severidade máxima (SM) e o tempo em dias para atingir 12,5% da SM (T12,5). O rendimento de grãos (REND) e o peso de hectolitro (PH) das linhagens com RP foram comparados nos tratamentos com e sem fungicida. Uma análise por intervalo simples foi utilizada para identificar em mapa molecular F6, anteriormente desenvolvido, QTLs associados à ASCPD, SM e T12,5. A população de UFRGS 7 X UFRGS 910906 apresentou variabilidade para os parâmetros da RP, com as linhas 211, 238, 241, 243 e 245 apresentando os menores valores de ASCPD, SM e T12,5, nos dois anos. As estimativas de herdabilidade de ASCPD (0,87), SM (0,86), T12,5 (0,76), REND (0,99) e PH (0,64) foram altas. Seis QTLs foram identificados para as características ASCPD, SM e T12,5, avaliadas com base em parcelas experimentais, nos dois anos de estudo. Os resultados permitem concluir que a avaliação em parcelas da RP à ferrugem da folha de UFRGS 910906 é efetiva na distinção de genótipos resistentes. O nível de RP conferido por UFRGS 910906 não fornece proteção suficiente para manter o rendimento e qualidade de grãos, na presença de alta severidade da moléstia. A RP de UFRGS 910906 apresenta um QTL identificado pelo marcador AFLP PaaMtt340 com consistência de expressão em diferentes ambientes, capaz de ser detectado na avaliação de parcelas experimentais e com potencial para ser explorado através do uso de seleção assistida por marcadores moleculares em programas de melhoramento de aveia.

A presença de alumínio (Al) reduz o rendimento em solos ácidos ou em áreas onde o subsolo possui pH abaixo de cinco. O alumínio limita o crescimento radicular e, consequentemente, a absorção de água e nutrientes. Esta pesquisa tem como objeto analisar a exsudação de malato como mecanismo principal de tolerância ao alumínio tóxico em genótipos de aveia hexaplóide e identificar o grau de tolerância ao alumínio em genótipos elite não selecionados diretamente para esta característica. Neste estudo os genótipos de aveia foram avaliados em solução nutritiva. Foi utilizado, como parâmetro de comparação da tolerância ao Al, a média e distribuição de frequência de recrescimento radicular após a exposição ao Al. O recrescimento da raiz principal dos genótipos elite foi comparado com os controles UFRGS 17 (tolerante) e UFRGS 930598-6 (sensível). Foram avaliadas as linhagens UFRGS 057005-1 e UFRGS 057022-2, e as cultivares comerciais URS Guria, URS Torena, URS Penca, URS Guará, URS Charrua, URS Tarimba, URS Taura, URS Guapa e URS 21. A amplitude de recrescimento da raiz dentro de cada genótipo foi elevada, sendo a menor de 15mm e a maior de 44mm. As cultivares URS Charrua e URS Guapa demonstraram tolerância superior a UFRGS 17. URS Tarimba, apesar da média similar a UFRGS 17, mostrou distribuição de frequência mais positiva. URS Torena, UFRGS 057005-1 e URS Penca classificaram-se como intermediárias, sendo inferiores a UFRGS 17. Nenhum dos genótipos elite apresentou médias de recrescimento igual ou inferior às obtidas pelo controle sensível, UFRGS 930598-6. A exsudação de malato é considerada um mecanismo de tolerância ao Al, quelando estes íons, comum em cereais. O genótipo UFRGS 17, ao contrário de UFRGS 930598-6, exsudou quantidades mensuráveis de malato na solução em resposta ao Al (49,33nmol/planta). Apesar disso, houve acúmulo de Al tanto em raiz, quanto em parte aérea, havendo quantidade significativamente maior na raiz. / The presence of aluminum (Al) in either acid soils or in areas with low pH in the subsoil limits crop yield. It reduces root growth therefore, constraining water and nutrient uptake. Superior oat (Avena sativa L.) genotypes not directly selected for Al tolerance were evaluated in hydroponic solution in this study. The root regrowth mean and the frequency distribution after Al treatment were used to compare the tolerance. UFRGS 17 (tolerant) and UFRGS 930598-6 (sensitive) were used as controls. The lines UFRGS 057005-1 and UFRGS 057022-2, and the cultivars URS Guria, URS Torena, URS Penca, URS Guará, URS Charrua, URS Tarimba, URS Taura, URS Guapa and URS 21 were evaluated. The root regrowth amplitude for each genotype was considered high and varied from 15 mm to 44mm. URS Charrua and URS Guapa were considered more tolerant than UFRGS 17. URS Tarimba, despite the similar mean to UFRGS 17, displayed a more positive frequency distribution. URS Torena, UFRGS 057005-1 and URS Penca fell within the intermediate class, inferior to UFRGS 17. None of the genotypes showed root regrowth means equal or inferior to UFRGS 930598-6. By chelating ions, malate exudation is considered a common mechanism for aluminum tolerance in cereal. UFRGS 17, opposite to UFRGS 930598-6, exsudated mensurable amounts of malate in the solution in response to Al (49,33nmol/plant). In spite of the exudation, Al was found in the roots as well as in the shoots, with significantly higher amounts in the roots.

Orientador: Valdemiro Carlos Sgarbieri / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-21T10:56:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pedo_Ivone_M.pdf: 4782449 bytes, checksum: 9cd6e5cf96e39ba0cce105f2036ac2be (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: A aveia é única entre os cereais em função de seu alto teor de proteínas, lipídios e fibra alimentar. A qualidade nutricional, avaliada através de índices químicos e biológicos também é relativamente alta e muito superior quando comparado com os demais cereais. Estes indicadores, no entanto, variam com o local de cultivo, clima e genótipo. No Brasil, os programas de melhoramento genético já lançaram mais de 30 cultivares de aveia adaptados às condições edafoclimáticas e de alto potencial de rendimento de grãos, porém, a preocupação com as características químicas e nutricionais é recente. Com o presente trabalho se objetivou caracterizar química e nutricionalmente os cultivares de aveia (Avena saliva, L.) UPF-15, UPF-16, CTC-03 e UFRGS-14, recentemente selecionados por instituições que integram o Programa de Melhoramento Genético de Aveia no Brasil e lançados no mercado a partir de 1992. Os estudos foram realizados com a farinha de grãos de aveia descascados e, colhidos em 1993 no Centro Experimental da Faculdade de Agronomia, localizado em Passo Fundo-RS. A caracterização química foi realizada através das determinações de composição centesimal, minerais, vitaminas, energia, aminoácidos e ácidos graxos. A qualidade protéica foi avaliada in vivo e in vitro através da determinação de índices que indicam o valor nutritivo. As proteínas foram seqüencialmente fracionadas com base na solubilidade, em globulina, albumina, prolamina e glutelina e caracterizadas por eletroforese em gel de poliacrilamida (SDS-PAGE). Os resultados do presente trabalho permitem concluir que os grãos de aveia descascados, provenientes de cultivares UPF-15, UPF,16, CTC-03 e UFRGS 14 apresentaram altos teores de proteínas (13,95 e 16,52%) e lipídios (6,33 e 7,50%)em sua composição química. Os teores de fibra alimentar solúvel e insolúvel também foram relativamente altos nestes cultivares (4,76 e 6,36%, respectivamente), conseqüentemente, o de amido foi baixo, cerca de 53,26%. A composição em aminoácidos foi adequada e similar com o padrão teórico da FAO, porém, a lisina foi o primeiro aminoácido limitante, seguido de treonina. O óleo apresentou altas concentrações de ácidos graxos insaturados, sendo que o linoléico, oléico e palmítico representaram 96% do total de ácidos graxos presentes no óleo. O cultivar UFRGS-14 quando comparado com UPF-15, UPF-16 e CTC-03 foi o que apresentou maior teor de proteína bruta (16,52%), melhor balanço aminoacídico e, quanto a qualidade da proteína os maiores índices de aminoácidos essenciais (70,34%), escore químico (70,68%), digestibilidade correlacionada com escore químico (64,15%), coeficiente de utilização protéica líquida calculado (64,76%), contribuição energética das proteínas totalmente utilizáveis da dieta (10,40) e digestibilidade aparente (85,67%). Os maiores teores de vitaminas e minerais foram encontrados no UPF-15. O cultivar UPF-16 apresentou o maior porcentagem de disponibilidade de lisina (92,00). Os índices de digestibilidade in vitro, valor biológico aparente, quociente de utilização líquida aparente da proteína e quociente de eficiência protéica não apresentaram variações significativas (P~0,05) entre os cultivares estudados. Quanto às frações protéicas, a glutelina foi a fração extraída em maior quantidade, seguida de globulina, prolamina e albumina, perfazendo um total de 89,5%, em média A eletroforese revelou que a globulina foi a fração com maior variação de peso molecular e a glutelina apresentou contaminação com polipeptídios das demais frações. Mesmo não ocorrendo grandes variações entre os cultivares estudados, observa-se que o UFRGS-14 se destacou em várias características químicas e nutricionais o que nos leva a concluir que o mesmo foi superior quando comparado com os cultivares UPF-15, UPF-16 e CTC-03 / Abstract: Among all cereals oat is considered unique regarding its high rate of protein, fat and dietary fiber. The nutritional quality evaluated through chemical and biological parameters is, to a certain extent, high and significant1y superior when compared to other cereals. However, these characteristics vary as to the local of cultivation, climate and genetic factors. In Brazil genetic improvement programs have created over thirty oat cultivates adapted to climate conditions which have been found to present high yielding potential in grain production, although the concern with nutritional and chemical characteristics is recent. The present research had as objectives the characterization the oat cultivates (Avena saliva, L.) UPF-15, UPF-16, CTC-03 and UFRGS-14 with respect to both chemical and nutritional properties. These have been selected by the institutions that joined The Oat Improvement Programs of Brazil which was launched in the market in 1992. Studies have conducted with husked oat grain flour, harvested in 1993 at Experimental Center of Agronomy located at the city of Passo Fundo-RS. Chemical characterization was carried out through determination of proximate percent composition, minerals, vitamins, energy, amino acids and fatty acids. The protein quality was assessed in vitro and in vivo trough parameters that indicate the nutritional value. Proteins were fractionated taking into account their solubility as follows: globulin, albumin, prolamin, glutelin and were characterized by sodium dodecyl sulfate po1yacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). The results ofthe above mentioned determination led to the conclusion that husked oat grain ofUPF-15, UPF-16, CTC-03 and UFRGS-14 showed high amount of protein (13.95 and 16.52%) and fat (6.33 and 7.50%) in its chemical composition. The dietary soluble and insoluble fiber fractions were also considered high (4.76 and 6.36%, respectively). As a consequence the starch content was low (53.26%). The amino acid composition was considered high when compared with the FAO theoretical standard. However lysine was the first limiting amino acid, followed by threonine. The oat oil showed high insatured fatty acids concentration. Linoleic, oleic and palmitic acids account for 96% of the total fatty acids in oil. The UFRGS-14 showed the highest crude protein content (16.52%) and the best amino acids balance. As for the proteinquality UFRGS-14 presented the highest rate of essential amino acid index (70.34%), chemical score (70.68), protein quality evaluation by protein digestibility-corrected amino acid scoring (64.15%), calculated coefficient of net protein utilization (64.76%), energetic contribution of completely usable dietary protein (10.40) and apparent digestibility (85.67%) when compared to the other cultivates. The highest contents of vitamins and minerals were found in UPF-15. The cultivate UPF-16 showed the highest amount of availability percent of 1ysine (92.00). Parameters of digestibility in vitro, apparent biological value, apparent net protein utilization (NPUa) and protein efficiency ratio (PER) did not show any significant variation (P= 0,05) among the studied cultivates. Glutelin was the largest fraction extracted followed by globulin, prolamin and albumin, summing up 89.5% of the total. The electrophoresis revealed that globulin was the fraction that presented the highest variation of molecular weights and glutelin showed contamination of the other fractions. Although statistical significant variations have not been found it has been observed that UFRGS-14 outstanded the other cultivates studied as to its chemical and nutritional characteristics / Mestrado / Nutrição Basica e Experimental / Mestre em Ciência da Nutrição

Orientador: Ahmed Atia El-Dash / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-21T22:39:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gutkoski_LuizCarlos_D.pdf: 14866899 bytes, checksum: f1b8a46cae0f3cf21f22ce40f911a541 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: A aveia fornece um aporte energético e nutricional perfeitamente equilibrado, ou seja, contém em sua composição química aminoácidos, ácidos graxos, vitaminas e minerais indispensáveis ao organismo de crianças e adultos; as fibras alimentares são de alta qualidade, porém o seu uso na alimentação humana ainda é restrito e ocorre, basicamente, na forma de alimentos infantis e de produtos matinais. Neste trabalho objetivou-se estudar as características de moagem de frações de aveia e avaliar os efeitos de umidade e temperatura de extrusão na estabilidade de seus produtos. Cariopses de aveia com 18 % umidade foram condicionadas para 14,2 e 5,8 % e secas nas temperaturas entre 44,5 e 115,4 ºC. A moagem foi realizada em moinho de rolos, analisando-se as frações de granulometrias superior a 532 µm, intermediária (532¬-150 µm) e inferior a 150µm. O rendimento da fração de granulometria superior a 532 µm diminuiu com a redução da umidade de condicionamento, ocorrendo o inverso nas frações de granulometrias intermediária (532-150 µm) e inferior a 150 µm. As concentrações de proteínas, lipídios e cinzas diminuíram com o aumento da umidade de condicionamento, enquanto a de carboidratos aumentou. Nos experimentos de extrusão, as frações de granuiometrias superior e inferior a 532 µm foram condicionadas para a umidade desejada (15,5-25,5 %) e extrusadas em extrusor monorosca Brabender, utilizando-se temperaturas entre 77,6 e 162,4 °C na segunda e terceira zonas e de 80°C na primeira zona. O material foi seco em estufa, moído e acondicionado em sacos plásticos para as análises. A energia mecânica específica aumentou com a elevação de umidade da matéria-prima. O índice de absorção de água dos extrusados foi relativamente baixo, aumentando com a elevação da umidade 'da matéria-prima e da temperatura de extrusão. O índice de solubilidade mostrou-se inversamente proporcional à temperatura, diminuindo com o aumento da severidade do tratamento térmico. O aumento da viscosidade inicial de pasta foi proporcional à umidade da matéria-prima e temperatura de extrusão, enquanto as viscosidades máxima à temperatura constante e final diminuíram com o aumento da temperatura. Produtos com menores valores de L* (Iuminosidade) e maiores de a* (vermelho) e b* (amarelo) foram obtidos a altas umidades e usando-se temperaturas de extrusão de 120°C. Os produtos extrusados apresentaram maior concentração de fibra alimentar solúvel quando comparados à matéria-prima, porém as variáveis estudadas não interferiram significativamente (p>0,05) nos teores de fibras. O processo de extrusão afetou o valor nutritivo das proteínas dos produtos, ocorrendo diminuição de iisina disponível com o aumento da temperatura de extrusão. Os valores de digestibilidade in vitro não apresentaram dependência das variáveis estudadas. A atividade das enzimas lipase e peroxidase dos produtos diminuiu drasticamente se comparada às atividades residuais das frações de moagem e da matéria-prima nativa, mostrando uma inativação praticamente completa. O índice de acidez dos produtos extrusados, ao contrário do observado no estudo de moagem, não variou significativamente (p>0,05) durante os 126 dias de armazenamento. Independentemente do conteúdo inicial de umidade (15,5-25,5 %), todos os produtos extrusados em temperaturas inferiores a 120 °C apresentaram baixa rancidez oxidativa, ou seja, essas temperaturas se mostraram adequadas para o processamento de aveia. / Abstract: Dat is one of the best balanced cereais for human nutrition, a chemical composition contain amino acids, fatty acids, vitamins and minerais indispensable for child and adult organisms, as wel as fibers of high quality, however its use as food is restricted in quantity and types. The purpose of this research is to study the milling characteristics of ground oat fractions and assess the effects of moisture and temperature on the stability of its extruded products. Dat kemels with 18 % moisture were dried to 14.2-5.8 % moisture. The material was ground in a roller-mill and -the fractions >532 µm, 532-150 µm and <150 µm were analyzed. The milling yield of the >532 µm fraction products decreased with reduction of the moisture content of kemels; the inverse occurred for the 532-150 µm and <150 µm fractions. The protein, lipids and ash contents of the milling fraction products decreased with the increase of kemel moisture, while the concentration of carbohydrates increased. For the extrusion experiments, the fractions >532 f.1I11 and <532 ~m were conditioned to the moisture level of 15.5-25.5 % 9 then extruded in a single-screw laboratory extruder, using temperatures between 77.6 and 162.4 °C for the second and third zones, respectively, while the temperature of the first zone was maintained at 80°C. Afie r extrusion, the material was dried, ground and wrapped into plastic-bags. The mechanical energy increased with the increase of initial moisture of raw material. The water absorption index of extruded oat (fractions >532 µm) were found to be relatively low (4.16-6.35 g gel/g sample) and increased with increase of initial moisture of raw material as well as extrusion temperature. The water solubility index showed to be inversely proportional to the extrusion temperature. Initial viscosity of the paste increased with the increase of raw material moisture and extrusion temperature, while the values of maximum viscosity (at a constant temperature) and final viscosity diminished with the increase of temperature. Products with lower values of L * (Iuminosity) and greater values of a* (red) and b* (yellow) were obtained at high moistures rates and extrusion temperatures of 120°C. Extruded material showed higher soluble dietary fiber (8.14 %) in relation to raw material. The extrusion variables, however did not influence the fiber content. The extrusion process affected the nutrition value of the proteins content, occurring a decrease of available Iysine with increasing of temperature. The digestibility values in vitro did not show dependency on the examined variables. The lipase and peroxidase activities of the extruded products decreased drastically in comparation to the raw material, showing a practically complete inactivation. The acidity index of the extruded products, 01:1 the contrary of the one observed in the milling study, did not vary significantly (p>0,05) after 126 days of storage, showing a good hydrolytic stability. Independently of the initial moisture content of the raw material (15.5¬25.5 %), ali the products extruded to temperatures lower than 120 C showed low oxidative rancidity / Doutorado / Tecnologia de Alimentos / Doutor em Engenharia de Alimentos

A aveia nuda apresenta a formação de grãos com lema pouco lignificada. Esta característica facilita a separação dos grãos da lema e da pálea durante o processo de trilha. Embora, estudos sobre o caráter nuda iniciaram aproximadamente um século atrás, o controle genético deste caráter ainda não é totalmente compreendido em aveia. Os objetivos deste estudo foram avaliar o caráter nuda em duas populações de linhagens de aveia, determinar o número de genes e mapear regiões genômicas associadas a este caráter. Linhagens obtidas dos cruzamentos simples ‘UFRGS 01B7114-1-3 x UFRGS 006013-1’ e ‘URS Taura x UFRGS 017004-2’, foram avaliadas nas gerações F5:6 e F5:7. Os genitores de cada população são contrastantes para a formação de grãos com casca e sem casca. Com base nos resultados fenotípicos observados, as linhagens foram classificadas em nuda, parcialmente nuda, parcialmente casca e casca. As hipóteses genéticas de quatro e cinco genes controlando o caráter foram testadas. A análise de QTL foi realizada através do mapeamento por intervalo simples, utilizando os dados fenotípicos e o mapa genético de ligação desenvolvido para cada população. Nas duas populações e gerações avaliadas, um grande número de linhagens apresentou expressividade variável, sendo que o maior percentual de grãos sem casca foi observado no terço superior da panícula. Com base no modelo genético proposto, o caráter nuda deve ser controlado por um gene principal N1 com atuação de genes modificadores, os quais desempenham um papel importante no grau de lignificação da lema. A análise de QTL detectou uma única região genômica com grande efeito sobre o caráter nuda nas populações de mapeamento. O marcador ‘GMI_ES14_c19259_657’ apresentou efeito significativo nas duas populações e gerações de autofecundação avaliadas. Estudos complementares serão necessários para confirmar a associação deste marcador com o caráter nuda em diferentes germoplasmas e investigar o potencial de uso deste marcador no melhoramento genético de aveia nuda. / Naked oat presents the formation of grains with a less lignified lemma. This feature allows the grain to be easily separated from palea and lemma during the thresh process. However, studies regarding the formation of naked grains began approximately a century ago; genetic control of this characteristic is not yet fully understood in oats. The objectives of this study were to evaluate the naked trait in two populations of oat lines, to determine the number of genes and to map genomic regions associated with this trait. Lines obtained from the simple crosses ‘UFRGS 01B7114-1-3 x UFRGS 006013-1’ and ‘URS Taura x UFRGS 017004-2’ were evaluated at the F5:6 and F5:7 generations. Parents of each population show the contrasting phenotypes hulled and naked grains. Based on the phenotypic data observed in this study, oat lines were classed as naked, partially naked, partially hulled and hulled. The genetic hypothesis of four and five genes controlling the trait were tested. QTL analysis was performed through simple interval mapping, using the phenotypic data and the genetic linkage map developed for each population. In both populations and generations, a great number of lines exhibited variable expressivity, with the highest percentage of naked grains observed in the upper third of the panicle. Based on the proposed genetic models, the formation of naked grains must be controlled by a principal or major gene (N1) acting with modifier genes, which plays an important role in the degree of lemma lignification. QTL analysis detected a unique genomic region with high association with the naked trait in the mapping populations. The SNP marker ‘GMI_ES14_c19259_657’ presented a significant effect in both populations and generations analyzed. Further studies are needed in order to confirm the association of this marker with the formation of naked grains in different germplasm and to investigate the potential of use this marker in breeding naked oat varieties.