Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-03-29T13:17:47Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 452616 bytes, checksum: d9f50dbcdc4f99e106ebffff9c64c328 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-29T13:17:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 452616 bytes, checksum: d9f50dbcdc4f99e106ebffff9c64c328 (MD5) Previous issue date: 2012-11-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O estresse hídrico é um dos estresses de maior importância na produtividade das plantas. Objetivando fornecer evidências de possíveis mecanismos de tolerância à seca, no presente trabalho caracterizou-se a fisiologia e o metabolismo de folhas de plantas de cana de açúcar, de cultivares contrastantes para a tolerância à seca. Para tal, plantas das cultivares RB867515 e RB855536, com características de tolerância e sensibilidade, respectivamente, foram crescidas em vasos de 30L até aproximadamente 50 cm de altura, quando foram submetidas aos potenciais hídricos de 0 MPa (controle), -0,5 MPa (défice moderado) e -1 MPa (défice severo). A cultivar tolerante apresentou retardamento da desidratação foliar com redução da condutância estomática e maior eficiência do uso da água sob estresse hídrico severo, momento no qual observou-se uma inibição bioquímica da fotossíntese semelhante entre genótipos, como pode ser deduzido do aumento da razão Ci/Ca e A/Ci. O menor dano oxidativo no cultivar tolerante pode ser inferido pela presença de menor extravasamento de eletrólitos, mas o teor de MDA foi semelhante entre as duas cultivares nos dois níveis de estresse. Os dados de fluorescência da clorofila a permitem sugerir que a cultivar tolerante pode apresentar mais fotodanos na presença de estresse hídrico, visto que esta possui maior redução do rendimento quântico máximo potencial do FSII (Fv/Fm), maior elevação na fluorescência mínima em folhas adaptadas ao escuro (Fo), e menor coeficiente de extinção não fotoquímico (qN). O fato de não haver diferenças no rendimento quântico da conversão fotoquímica da energia no fotossistema II (ΦII ) indica que o genótipo tolerante compensou o menor Φ NPQ (rendimento quântico de dissipação de energia regulada) com um maior ΦNO (rendimento quântico de perda de energia não regulada do FSII). O maior ΦNO pode ser um mecanismo que contribui para a tolerância à seca, visto que pode ajudar a reduzir a formação de clorofilas e a produção de radicais livres e espécies reativas de oxigênio. Alterações no metabolismo sugerem um papel da osmorregulação no mecanismo de tolerância à seca, visto que a variedade tolerante apresentou maiores níveis de malato e aminoácidos livres sob estresse moderado e maiores níveis de glicose, frutose, malato e aminoácidos sob estresse severo. Foi possível observar um aumento em cerca de 10X nos níveis de ABA foliar em ambos os genótipos sob estresse moderado, mas sob estresse hídrico severo, estes altos níveis são mantidos somente no genótipo tolerante. Os resultados permitiram observar que a maior tolerância à seca observada a campo para a variedade RB 867515 também pode ser observada em pequenos vasos, onde a taxa de imposição do défice hídrico é muito mais rápida do que em condições naturais. Entre os fenótipos de tolerância, concluímos que a composição isotópica seria o método de seleção mais apropriado para selecionar progênies portadoras de tolerância à seca. / Water deficit is the more preeminent stress that reduce crop productivity. Aiming to identify drought tolerance mechanisms in sugarcane, we have characterized the physiological and metabolic responses in greenhouse of two varieties with contrasting tolerance to water deficit under field conditions: RB867515 tolerant and RB855536, drought sensible. Plants were growth in pots of 30L until plants reached 50 cm in height, when they were submitted to water stress by irrigation suspension until leaf water potential reached -0,5 MPa (moderate water deficit) and -1 MPa (severe water deficit). The tolerant cultivar showed a dehydration postponement in parallel to decreased stomata conductance and higher instantaneous water use efficiency under severe water stress, treatment that also result in a biochemical inhibition of photosynthesis, as deduced from the decrease in Ci/Ca and A/Ci ratios. Lower oxidative damage was observed in RB867515 due to smaller electrolyte leakage, although no differences for lipid peroxidation was observed between genotypes. Chlorophyll a fluorescence data allow us to detect a small photodamage exclusively in the tolerant genotype, since the higher Fv/Fm, Fo and qN values measured. Thais damage could be relate to the rapid water stress applied (five days for severe water stress), which could not be observed under natural conditions, where the dehydration rate is slower under water shortage. The absence of differences in ΦII between the genotypes under drought could be explained by the fact that the RB867515 variety compensate the lower Φ NPQ with a higher ΦNO . The higher ΦNO could be a mechanism that contributes to drought tolerance in sugarcane, since that this increase could be linked with a reduction in triplet chlorophyll and free radicals. Contrasting changes in metabolism suggest an important role of osmoregulation for drought tolerance in sugarcane, since tolerant variety has higher levels of malate and free aminoacids under moderate stress, and higher levels of glucose, fructose, malate and free aminoacids under severe drought stress. Moderate water stress produce an average increase of ten times in leaf ABA for both genotypes, however this high level of ABA was observed only for RB867515 leaves under severe water stress, and could be a mechanism to explain the dehydration postponement, smaller stomata conductance and lower electrolyte leakage. The results allow us to conclude that the water deficit tolerance of RB867515 could be observed under different water shortage regimes, and that isotopic composition will be the more practical and accurate phenotypic evaluation for selection of drought tolerance traits in progenies that use this cultivar as a parent, fact a quite usual in sugarcane in Brazil, since this cultivar is the more cultivated variety in this country. / Dissertação enviada pela secretaria do curso por e-mail, em 28-03-17

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-05-08T17:06:07Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 551976 bytes, checksum: fd45254f383924d3b2934b6a84a9137e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-08T17:06:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 551976 bytes, checksum: fd45254f383924d3b2934b6a84a9137e (MD5) Previous issue date: 2000-12-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Avaliou-se o comportamento de variedades e de clones em três épocas de corte (1 a época - maio, 2 a época - julho e 3 a época - setembro), em três locais e três cortes consecutivos, por meio de experimentos conduzidos pelo Programa de Melhoramento Genético da Cana-de-Açúcar da Universidade Federal de Viçosa, na Zona da Mata de Minas Gerais. Para isso, foram utilizadas 20 variedades diferentes, somando-se a cada uma das três localidades avaliadas 12 genótipos, com a repetibilidade de alguns materiais entre locais e outros não. As variedades selecionadas para a 1 a época foram RB739359, SP79-1011 e RB867515; para a 2 a época, RB855536, RB867515 e SP79-1011; e para 3 a época, RB867515, SP79-1011 e RB72454. Houve alta repetibilidade dos ranques das variedades de 2 a época com as de 3 a época e baixa repetibilidade dos ranques da 1 a época com a 3 a época, em relação às características TCH e TPH. As correlações indicaram que os ensaios de manejo poderiam ser realizados apenas em duas épocas, isto é, cortes em abril/maio e julho/agosto. A habilidade de brotação foi mais bem estimada na época de corte de julho, com relação à característica TCH. / The behavior of varieties and clones in three harvest times (May, July and Septemberr) was evaluated in three localities and for three serial harvests by means of experiments carried out by the Sugar Cane Genetic Breeding Program of the Universidade Federal de Viçosa, in the ona da Mata, Minas Gerais. Twenty different varieties were used, beind twelve genotypes added to each locality, with the replication of some materials among localities and others not. The varieties selected at the first time were RB739359, SP79-1011 and RB867515. At the second time, RB855536, RB867515 and SP79-1011. At the third time, RB867515, SP79-1011 and RB72454. There was high repetitition of ranks of the second time varieties with the third time ones, and low repetitition of ranks of the first time varieties with the third time ones, in relation to TCH and TPH characteristics. The correlations indicated that management assays could be carried out in only two times, that means, cuttings in April/May and July/August. Budding ability was better estimated at the cutting time in July, with relation to the TCH characteristic. / Dissertação importada do Alexandria

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-06-08T12:45:17Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3249722 bytes, checksum: 858160cb6afb0f1f4d2c39ee47d44834 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-08T12:45:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3249722 bytes, checksum: 858160cb6afb0f1f4d2c39ee47d44834 (MD5) Previous issue date: 2017-02-16 / O Brasil tem se destacado na produção de etanol, utilizando como matéria prima a cana-de-açúcar, havendo nos últimos anos o avanço da produção canavieira em direção ao Cerrado brasileiro, devido à existência de áreas aptas e à relativa disponibilidade hídrica para atendimento das demandas da irrigação. Nesse sentido, buscou-se analisar a potencialidade de expansão das áreas plantadas na bacia do Rio Paracatu, de acordo com a associação entre a cana-de-açúcar e os calendários de cultivo praticados pelos irrigantes na bacia, considerando para isso a irrigação plena e com déficit, bem como a disponibilidade hídrica natural e a potencial. Analisou-se também a possibilidade de expansão das áreas irrigadas na sub-bacia do ribeirão Entre Ribeiros com base nas vazões disponíveis mensais. As áreas potencialmente irrigáveis (API’s) foram estimadas em função das vazões unitárias requeridas médias para a irrigação da cana durante todo o ciclo da cultura e em função da disponibilidade hídrica. Comparou-se as API’s com as áreas atualmente plantadas com cana, e também com todas as culturas, estimadas nas áreas de estudo com base nos dados disponíveis no IBGE. Em uma análise em macro escala, considerando que a disponibilidade hídrica é destinada apenas para a irrigação, sendo esta o único fator restritivo para a expansão das áreas agrícolas, com base na vazão mínima anual e no calendário de cultivo de uso mais frequente, a API acumulada (API acum ) estimada na foz na bacia do Rio Paracatu foi superior a 120.000 ha. Dessa forma, haveria possibilidade de suprimento das demandas hídricas em 21% das áreas plantadas já existentes na bacia, podendo esta ser aumentada em até 19% com a utilização da irrigação com déficit. Se considerada a disponibilidade hídrica potencial seria possível suprir as demandas hídricas de toda a área plantada com culturas permanentes e temporárias, havendo ainda possibilidade de expansão de até 170% dessas áreas. Na sub-bacia do ribeirão Entre Ribeiros, considerando a disponibilidade hídrica em base mensal, a possibilidade de expansão das áreas irrigadas varia de acordo com o calendário de cultivo analisado. No calendário mais frequente utilizado pelos irrigantes, de acordo com a API acum estimada na sub-bacia para o mês de outubro, seria possível atender as demandas da irrigação de 70% da área atual. Caso a semeadura das culturas em rotação fosse atrasada em um mês, em relação ao calendário de uso mais frequente, seria possível suprir toda a área irrigada na sub-bacia, com possibilidade de expansão dessas áreas em até 38%. / Brazil has been outstanding in the production of etanol, using sugar cane as raw material, in recent years there has been the advance of sugar cane production towards the Brazilian Cerrado, due to the existence of suitable areas and the relative availability of water to meet the demands of the irrigation. In this sense, it was intended to analyze the potential expansion of the planted areas in the Paracatu River basin, according to the association between sugar cane and the cultivation calendars practiced by the irrigators in the basin, considering for this the full and with deficit irrigations, as well as natural and potential water availability. It was also analyzed the possibility of expansion of irrigated areas in the ribeirão Entre Ribeiros sub-basin based on the available monthly flows. The Potentially irrigatable areas (PIA’s) were estimated as a function of the average unit flows required for cane irrigation during the whole crop cycle and depending on the water availability. Compared the PIA’s with the areas currently planted with sugar cane, as well as with all crops estimated in the study areas based on data available by Brazilian Institute of Geography and Statistics. In a macroscale analysis, considering that water availability is destined only for irrigation, being the only restrictive factor for the expansion of agricultural areas, based on the minimum annual flow and the most frequently used crop calendar, the accumulated PIA (PIA acum ) estimated at the mouth of the Paracatu River basin was higher than 120.000 ha. That way, there would be possibility of supplying the water demands in 21% of the already existing planted areas in the basin, which could be increased by up to 19% with the utilization of irrigation with deficit. If the potential water availability is considered, it would be possible to supply the water demands of the whole planted area with permanent and temporary crops, with the possibility of expanding up to 170% of these areas. In the ribeirão Entre Ribeiros sub-basin, considering the water availability on a monthly basis, the possibility of expansion of irrigated areas varies depending on the crop calendar analyzed. In the most frequent calendar used by irrigators, according to the PIA acum estimated in the sub-basin for the month of October, it would be possible to meet the irrigation demands of 70% of the current area. If the sowing of the rotating crops is delayed by one month, in relation to most frequent calendar, it would be possible to supply the entire irrigated area in the sub-basin, with the possibility of expanding these areas by up to 38%.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-08-31T16:16:41Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1406443 bytes, checksum: a010ae0497ca5c1152907bf7a36e2663 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-31T16:16:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1406443 bytes, checksum: a010ae0497ca5c1152907bf7a36e2663 (MD5) Previous issue date: 2017-03-03 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A seleção de clones de cana-de-açúcar, baseada apenas no fenótipo, é uma tarefa complexa para o melhorista. Os clones selecionados devem apresentar comportamento satisfatório para diferentes caracteres de produção e de qualidade da matéria prima. Para buscar solucionar esse problema, existem diferentes metodologias para auxiliar a seleção para multicaracterísticas. Os métodos fornecem informações de quais clones conseguem combinar, da melhor maneira, os caracteres de interesse agronômico. Como exemplo, tem-se os diferentes índices de seleção, amplamente utilizados no melhoramento animal e vegetal. Contudo não há informações na literatura referentes à utilização de um controlador fuzzy como índice de seleção. A introdução geral dessa tese foi elaborada de maneira a apresentar ao leitor uma breve introdução a respeito do melhoramento genético da cana-de-açúcar, dos diferentes índices de seleção utilizados na área, assim como, fornecer ao leitor informações sobre a lógica fuzzy e o seu potencial para auxiliar nas atividades de seleção genética. Os dois capítulos avaliaram uma população constituída por 220 clones, oriundos de cruzamentos entre diferentes espécies do Genêro Saccharum. No primeiro capítulo foram testados diferentes índices de seleção já consolidados na literatura e amplamente utilizados por diferentes programas de melhoramento genético. Posteriormente, a população foi submetida a uma nova metodologia de seleção clonal, através de um controlador fuzzy, programado para classificar os clones em três ideótipos: os convencionais, com elevado teor de açúcar e biomassa; os de cogeração de energia elétrica, com maior teor de fibra e biomassa; e os multipropósito, com desempenho satisfatório para teores de fibra, sacarose e biomassa. Com base nos resultados obtidos na primeira metodologia de avaliação, foi possível observar que o índice de seleção de Mulamba e Mock, sem pesos econômicos estimados, Mulamba e Mock com pesos econômicos baseados nas herdabilidades e o índice de Pesek e Baker com os ganhos desejados baseados nos desvios padrão genético mostraram-se eficientes na seleção de clones de cana-de-açúcar com rendimento de fibra, conteúdo de sacarose e toneladas de colmos por hectare satisfatório. O desempenho do controlador fuzzy mostrou-se eficiente na seleção de clones para as diferentes finalidades ou ideótipos: cultivo convencional, cogeração de energia e multipropósito. / The selection of sugarcane clones, based only on the phenotype, is a complex task for the breeder. The selected clones must show good behavior for different production characteristics and raw material quality. In order to solve this problem, there are different methodologies to assist the selection for multi-characteristics, the methods provide information on which the clones can combine, the best way, the characters of agronomic interest, for example, the different selection indices, widely used In animal and vegetable breeding, however, there is no information about the literature regarding the use of a fuzzy controller as a selection index. The general introduction of this thesis was elaborated in such a way as to present to the reader a brief introduction on the genetic improvement of sugarcane, the different selection indexes used in the area, as well as to provide the reader with information about fuzzy logic and Its potential to assist in genetic selection activities. The two chapters evaluated a population consisting of 220 clones, generate from crosses between different species of the Saccharum complex. In the first chapter we tested different selection indexes already consolidated in the literature and widely used by different breeding programs. electricity. Based on the results obtained in the first evaluation methodology, it was possible to observe that the selection index of Mulamba and Mock, without estimated economic weights, Mulamba and Mock with economic weights based on heritabilities and the Pesek and Baker index with the desired earnings based In the genetic standard deviations were efficient in the selection of sugarcane clones with good fiber yield, sucrose content and tons of high per hectare. The performance of the fuzzy controller proved to be efficient in the selection of clones for different purposes or ideotypes: conventional cultivation, energy cogeneration and multipurpose.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-12-05T09:46:03Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1024397 bytes, checksum: c2b51ebd22cb3d5e51ac02e9bdb8fe94 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-05T09:46:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1024397 bytes, checksum: c2b51ebd22cb3d5e51ac02e9bdb8fe94 (MD5) Previous issue date: 2017-08-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O Brasil é considerado um líder mundial na produção de etanol derivado da cana-de-açúcar. O setor canavieiro, nas últimas décadas apresentou recordes de produção, área plantada e área colhida. Essa rápida expansão provoca alguns questionamentos e preocupações acerca dos impactos ambientais, econômicos e sociais, não somente na região/país produtor, mas em todas as demais regiões/países. Uma discussão recorrente na literatura, por exemplo, é se existe disponibilidade de terra agricultável que possa abrigar a expansão da cultura da cana- de-açúcar, sem causar maiores prejuízos para o meio ambiente e para a sociedade, como uma piora do desmatamento e aumentos nos preços dos alimentos, respectivamente. Dessa forma, o principal objetivo desta dissertação foi projetar o impacto de um aumento da demanda de cana-de-açúcar destinada ao etanol sobre o uso da terra e sobre a produção de alimentos no Brasil, em cenários de expansão e estagnação da produção. A metodologia utilizada foi a de equilíbrio geral, com modificações na modelagem a fim de tornar a análise factível. Uma das modificações no modelo foi a incorporação de um módulo de uso da terra e um custo de conversão entre os diferentes tipos de terras, permitindo capturar as mudanças diretas e indiretas do uso da terra, Direct Land Use Change (LUC) e Indirect Land Use Change (ILUC), decorrente de uma expansão da cana-de-açúcar destinada ao etanol. Os resultados sugerem que o Brasil possui terras suficientes para acomodar o crescimento da cana-de-açúcar projetado para o ano de 2030. A expansão ocorreria às custas das áreas de culturas e pastagens, principalmente. O impacto sobre o desmatamento seria relativamente pequeno, sentido principalmente pela região Norte. Verificou-se a ocorrência de competição entre a produção de cana-de-açúcar e culturas, no entanto, a diminuição das áreas de culturas, não parece impactar expressivamente sobre o preço dos insumos alimentares e sobre o preço do alimento final. Foi verificado, ainda, que as regiões acomodam a produção dos insumos alimentares de forma a satisfazer a demanda nacional e internacional por alimentos, principalmente a região Norte. Por fim, constatou-se que um aumento na produtividade da terra utilizada na produção de cana provoca um efeito poupa-terra. Tal fato indica que ganhos de produtividade na terra poderia acomodar o cenário de expansão sem pressão por competição e promovendo a diminuição do desmatamento. Portanto, a produção de cana destinada ao etanol provoca pequenas mudanças diretas e indiretas no uso da terra (LUC e ILUC) no Brasil com reflexos relativamente pequenos sobre o preço dos insumos alimentares e, principalmente, sobre o preço do alimento final. E que tais mudanças podem ser suavizadas por meio de ganhos de produtividade na terra. / Brazil is considered a world leader in the production of ethanol derived from sugarcane. In the last decades, the sugarcane sector presented records of production, planted area and area harvested. This rapid expansion raises some questions and concerns about environmental, economic and social impacts, not only in the producing region/country, but in all other regions/countries. A recurrent discussion in the literature, for example, is whether there is availability of arable land that can harbor the expansion of sugarcane crops, without causing greater harm to the environment and society, such as worsening deforestation and increases in food prices, respectively. Thus, the main objective of this thesis was to project the impact of an increase in the demand for sugarcane destined for ethanol on land use and food production in Brazil, in scenarios of expansion and stagnation of production. The methodology used was the one of general equilibrium, with modifications in the modeling in order to make the analysis feasible. One of the modifications in the model was the incorporation of a land use module and a conversion cost between the different types of land, allowing to capture the direct and indirect changes of land use, Direct Land Use Change (LUC) and Indirect Land Use Change (ILUC), due to an expansion of sugarcane destined for ethanol. The results suggest that Brazil has enough land to accommodate sugarcane growth projected for the year 2030. The expansion would occur at the expense of crop and pasture areas, mainly. The impact on deforestation would be relatively small, mainly in the North. There was competition between sugarcane production and crops, however, the decrease of crop areas did not seem to impact significantly on the price of food inputs and on the price of the final food. It was also verified that the regions accommodate the production of food inputs in order to satisfy the national and international demand for food, mainly the North region. Finally, it was found that an increase in the productivity of the land used in the production of sugar cane has a sparing effect. This fact indicates that gains in productivity on land could accommodate the scenario of expansion without pressure for competition and promoting the reduction of deforestation. Therefore, cane production for ethanol causes small direct and indirect land use changes (LUC and ILUC) in Brazil with relatively small effects on the price of food inputs and, above all, on the price of the final food. And that such changes can be smoothed through gains in productivity on land.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2015-11-30T14:25:39Z No. of bitstreams: 1 texo completo.pdf: 2677049 bytes, checksum: 4119454474e0194b1ec3c3efcf9fa533 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-30T14:25:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texo completo.pdf: 2677049 bytes, checksum: 4119454474e0194b1ec3c3efcf9fa533 (MD5) Previous issue date: 2014-08-20 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / É comum a suposição de que plantas C4, por sua fotorrespiração desprezível, tenham menor restrição de CO2 quando a transpiração for reduzida pelo fechamento estomático e, consequentemente, maior tolerância à seca. No entanto, esta interpretação foi demonstrada não ser verdadeira e relativamente pouca informação existe sobre a tolerância a deficiência hídrica em plantas C4, em particular, cana-de- açúcar. Aqui analisou-se dois genótipos contrastantes quanto à tolerância à seca, os quais apenas informações empíricas existem, sem dados publicados disponíveis. Embora em pequenos vasos não se observou diferenças entre cultivares, utilizando vasos maiores (30L) e rizotrons longos (1,2 m-38L) demonstramos que a cultivar RB 867515 foi mais tolerante à seca que a cultivar RB 855536, principalmente devido à redução da desidratação foliar e maior massa seca do colmo sob estresse hídrico severo. A tolerância à seca não foi associada com maior massa seca e volume de raízes ou maior relação raiz/parte aérea, mas foi claramente associada com comprimento total e profundidade da raiz sendo que a cultivar tolerante apresentou raízes mais finas e apesar da inferior massa, teve maior área superficial radicular. Este dado é um bom exemplo de como importante para a tolerância à seca é a arquitetura e morfologia das raízes comparada a analise apenas da massa. As trocas gasosas, análise de fluorescência da clorofila a, atividade total de algumas enzimas antioxidantes (SOD, APX e CAT) não contribuíram para tolerância diferencial ao défict hídrico da cultivar RB 867515. Apesar disso, resultados de proteômica diferencial e fosfoproteômica mostraram aumento exclusivo de abundância de 10 de proteínas fotossintéticas sob estresse severo e aumento da fosforilação de 14, sendo 8 exclusivamente na cultivar tolerante. Esta discrepância entre a medição pontual da fotossíntese e a análise sistêmica ilustra a importância desta última abordagem para obter não só uma visão mais integrada das respostas bioquímicas, mas também uma visão mais fiável das respostas de plantas a seca. Estas evidências sugerem que alterações moleculares na fotossíntese podem contribuir para a tolerância à seca em cana devido a sua contribuição parcial para o aumento da biomassa do colmo sob estresse. O maior nível de ABA foliar sob déficit hídrico severo na cultivar tolerante poderia estar envolvido na mudança de profundidade e área superficial radicular, mas não parece contribuir para um comportamento estomático diferencial. Análises do proteoma diferencial e fosfoproteoma das folhas indicam a importância do metabolismo da glutationa na tolerância ao estresse hídrico, embora o genótipo tolerante tenha apresentado maior carbonilação de proteínas e sem diferenças relativas na peroxidação lipídica e extravasamento de eletrólitos. A análise do redoxproteoma não permitiu inferências claras sobre a tolerância à seca sendo que a maior parte de proteínas com carbonilação foram detectadas em genótipos tolerantes. Levando-se em conta o atraso do enrolamento foliar sob estresse e da maior biomassa do colmo, pode-se interpretar que o genótipo tolerante não teve uma queda tão pronunciada no fluxo fotossintético como resultado de uma maior carbonilação, e sugere-se que o aumento na abundância e fosforilação de proteínas envolvidas neste processo seria uma resposta ao aumento da carbonilação observada. A contribuição específica da glicólise na tolerância ao estresse severo também foi visualizada simultaneamente no proteoma diferencial e fosfoproteoma, e o aumento da fosforilação de várias enzimas dessa via não pode ser atribuído ao aumento da abundância relativa das mesmas. Mais uma vez as duas abordagens proteômicas citadas mostroram claras evidências da importância do metabolismo de aminoácidos nas folhas na tolerância à seca, mas a contribuição de diferentes aminoácidos poderem mudar, dependendo do grau de estresse. Essas mudanças na proteômica foram fortemente reforçadas por dados enzimáticos e metabolômicos. Genótipo tolerante apresentou maiores teores de aminoácidos totais sob estresse, e sob estresse severo, níveis mais elevados de cisteína, substrato para biossíntese de glutationa, além de maiores níveis de glicina, serina, lisina, treonina e isoleucina. Estes dados sugerem a importância de vários aminoácidos diferentes para ajuste osmótico, e poderia explicar parcialmente a menor desidratação foliar no genótipo tolerante sob déficit hídrico severo. Outra boa concordância entre os dados de proteômica e metabolômica foi observada para a respiração. Análise funcional do proteoma diferencial e fosfoproteoma claramente indicam o enriquecimento da abundância de enzimas glicolíticas e genes do metabolismo de açúcares no genótipo tolerante. Adicionalmente, os dados de metabolômica indicam níveis mais elevados de glicose, isocitrato, aconitato e malato nesse genótipo, o que sugere que um maior fluxo respiratório suportando o aumento da biossíntese de aminoácidos nas folhas sob estresse possa ser um importante mecanismo de tolerância à seca em cana. Em síntese, este estudo ilustra a natureza poligênica da tolerância à seca, bem como a importância do uso de abordagens sistêmicas para complementar as medidas pontuais, a fim de compreender melhor os mecanismos de resposta das plantas ao déficit hídrico. / Is a quite usual the assumption that C4 plants, because their negligible photorespiration, will have lower CO2 restriction when transpiration will be reduced by stomatal closure and consequently higher drought tolerance. However this interpretation was shown not to be true, and relatively reduced information exist about C4 drought tolerance, in particular, with sugarcane. Here we analyzed two contrasting genotypes regarding drought tolerance, from which only empirical information exist, without any published data available. Although with small pots we were unable to show differences between cultivars, using large pots (30L) and long rizotrons (1,2 m), we have demonstrated that the cultivar RB 867515 was more drought tolerant that cultivar RB 855536, mainly due to reduced leaf dehydration and higher culm dry mass under severe water stress. Drought tolerance was not associated with higher root dry mass and root volume or higher root/shoot ratio, but was clearly associated with individual root length, root deepness, and the tolerant cultivar have thinner roots, and despite lower root mass, have higher root surface area. This data is a good picture how more important for drought tolerance is root architecture and morphology than root mass. Gas exchange, chlorophyll a fluorescence analysis and total activity of some antioxidative enzymes (SOD, APX and CAT) do not contribute for the differential drought tolerance of cultivar RB 867515. Despite that, differential proteomics and phosphoproteomics shows an exclusive increase of abundance of 10 photosynthesis proteins under severe stress, and increase in phosphorylation of 14 of then, 8 exclusively in the tolerant. This discrepancy between single time point measurement of photosynthesis and systemic analysis illustrate the importance of this last approach to get not only a more integrated picture of biochemical responses, but also a more reliable time picture of the whole drought plant responses. These evidences suggest that molecular changes in photosynthesis could contribute to drought tolerance in sugarcane, due its partial contribution to the increased culm biomass under stress. The higher leaf ABA under severe water deficit of tolerant cultivar could be involved in the change of root deep and root surface area, but do not seems to contribute to a differential stomatal behavior. Differential proteomics and phosphoproteomics analysis of leafs indicate the importance of glutathione metabolism in water deficit tolerance, although the tolerant genotype has higher protein carbonilation and no relative differences in lipid peroxidation and electrolyte leakiness. The redox proteomics analyses do not allow clear inferences about drought tolerances, and the greater part of proteins with carbonilation were detected in tolerant genotypes. Taking in account the delay of leaf rolling under stress and the high culm biomass, we could interpret that tolerant genotype do not have a so pronounced decrease in photosynthetic flux, which could result in higher carbonilation, and could suggest that increase in protein abundance and phosphorylation of proteins involved in this process as an response to the increased oxidative carbonilation observed. The specific contribution of glycolysis in tolerance to severe stress was also simultaneously sustained by differential proteomics and fosfoproteomics, and increase in phosphorilation of several enzymes of this pathway could not be attributed to the abundance increase of them. Again both proteomic approaches cited have gave clear evidences of the importance of amino acid metabolism in leaves for drought tolerance, but the contribution of different amino acids could change depending of the stress degree. These changes in proteomics are strongly reinforced by enzymatic and metabolomics data. Tolerant genotype have higher total amino acids under stress, and under severe stress, higher levels of cysteine, substrate for glutathione biosynthesis, besides higher increases in glycine, serine, lysine, threonine and isoleucine. This data clear suggest the importance of several different amino acids to osmotic adjustment, and could partially explain the lower leaf dehydration of tolerant genotype under severe water deficit. Other good agreement between proteomic and metabolomics data is observed for respiration. Topological analysis of differential proteomics and phosphoproteomics clear indicates the enrichment of the abundance of glycolytic enzymes and sugar metabolism genes in the tolerant genotype. Additionally, metabolomics data indicates the higher levels of glucose, isocitrate, aconitate and malate in this genotype, which strongly suggest that an higher increase in respiration flux to support increased amino acid biosynthesis in leaves under stress could be an important mechanism for drought tolerance in sugarcane. This study offers a good picture to illustrate the polygenic nature of drought tolerance, and the importance of the use of systemic approaches to complement single time point measurements, in order to better understand the mechanism of plant responses to water deficit.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2015-12-18T12:29:40Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 608666 bytes, checksum: bd7f054f179a70fe06a30c814a4f10d1 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-18T12:29:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 608666 bytes, checksum: bd7f054f179a70fe06a30c814a4f10d1 (MD5) Previous issue date: 2015-07-31 / Fundação de Apoio à Pesquisa / A cana-de-açúcar é uma das culturas mais importantes para a produção de açúcar e etanol e, recentemente, para a produção de biomassa. Como forma de explorar ainda mais o potencial energético da cultura, o programa de melhoramento genético da Rede Interuniversitária para o Desenvolvimento do Setor Sucroenergético (RIDESA) vem realizando novas hibridações envolvendo diferentes espécies do complexo Saccharum. Este trabalho foi desenvolvido em três partes, de acordo com as fases de seleção do programa de melhoramento da cana-de-açúcar da Universidade Federal de Viçosa (PMGCA/UFV). Na primeira objetivou-se identificar famílias superiores para a seleção visando a obtenção de clones de cana energia. Para isso foram utilizadas duas populações, uma com 15 famílias de meio-irmãos (FMI) e outra com 50 famílias de irmãos completos (FIC). Foi possível identificar quatro grupos distintos entre os clones selecionados nas FIC. A segunda parte objetivou caracterizar uma população constituída por 124 clones de cana energia com relação aos caracteres componentes da produção e de qualidade da fibra, visando identificar clones superiores para obtenção de cultivares de cana energia. Foi possível identificar clones com elevada tonelada de cana por hectare (TCH) e tonelada de fibra por hectare (TFH). Na terceira parte, foi avaliado o teor dos componentes químicos da fibra (celulose, hemicelulose e lignina) em três segmentos do colmo (terço superior, terço médio e terço inferior) e no colmo inteiro. A correlação entre teor de fibra no colmo inteiro e nas três partes do mesmo foi elevada (> 0,7) sendo superior comparada com a baixa correlação obtida (0,12 a 0,46) entre os teores de celulose, hemicelulose e lignina na cana inteira e nos três segmentos do colmo. / Sugarcane is one of the most important crops for production of sugar and ethanol, and recently, for production of biomass. As a way to explore further the energy potential of sugarcane, the Brazilian Interuniversity Network for the Development of Sugarcane Industry (RIDESA) has been carrying out new hybridizations involving different species of Saccharum complex. This study was conducted in three parts. The first purpose was to identify superior parents for selection to obtain energy cane clones. For this, we used two populations, one with 15 half-sibs families (FMI) and the other with 50 full-sib families (FIC). It was possible to identify four distinct groups among clones selected in the FIC, and the group of clones that showed high average for fiber and sucrose stood out. The second part represents the selection of clones (T2) and aimed at characterizing of a population consisting of 124 clones sugarcane components with respect to the character and quality of the production of biomass in order to identify clones to obtain superior varieties cane energy. It was possible to identify clones (UFV09251 and UFV09911) with high values for TCH (tons of cane per hectare) and TFH (tons of fiber per hectare). In the third chapter it were studied the chemical fiber components (cellulose, hemicellulose and lignin) into three segments of the stalk (superior, middle and inferior segment) and in the whole stalk. The correlation between fiber content in the entire stalk and the three segments was high (> 0.7). It was superior when is compare with the correlation (0.12 to 0.46) between the entire stalk and the three segments for cellulose, hemicellulose and lignin content.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-05-09T14:57:17Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3001305 bytes, checksum: c8654912c4ce446440d6d9a3368108df (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-09T14:57:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3001305 bytes, checksum: c8654912c4ce446440d6d9a3368108df (MD5) Previous issue date: 2014-04-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A construção de modelos de calibração multivariada usando espectroscopia de refletância na região do infravermelho próximo (NIR) e regressão por quadrados mínimos principais (PLS) para estimar teores de lignina de uma série de genótipos de cana-de-açúcar é o objetivo deste trabalho. Análises laboratoriais foram realizadas para determinar os valores de lignina, utilizando o método Klason. As variáveis independentes foram obtidas a partir de diferentes materiais: bagaço seco, bagaço seco com caldo, folha e colmo. Os espectros NIR foram obtidos na faixa de 10000 a 4000 cm-1. O algoritmo Kennard-Stone foi utilizado para selecionar o conjunto calibração e previsão. Os modelos foram construídos empregando a regressão por quadrados mínimos parciais (PLS) e diferentes algoritmos para seleção de variáveis foram testados: iPLS, biPLS, algoritmo Genético (GA) e o método de seleção dos preditores ordenados (OPS). Para o bagaço seco, o melhor modelo foi obtido após seleção de 445 variáveis com o OPS, que obteve RMSEP de 0,85, Rp de 0,97, RPD de 2,87 e erro relativo médio na previsão de 2,82%; para o bagaço seco com caldo o melhor modelo foi obtido após seleção de 265 variáveis com o OPS, que obteve RMSEP de 0,65, Rp de 0,94, RPD de 2,77 e erro relativo médio na previsão de 1,94%; para a folha o melhor modelo foi obtido após seleção de 305 variáveis com o OPS, que obteve RMSEP de 0,58, Rp de 0,96, RPD de 2,56 e erro relativo médio na previsão de 2,47%; para o terço médio do colmo o melhor modelo foi obtido após seleção de 205 variáveis com o OPS, que obteve RMSEP de 0,61, Rp de 0,95, RPD de 3,24 e erro relativo médio na previsão de 1,97%; para o terço superior do colmo o melhor modelo foi obtido após seleção de 300 variáveis com o OPS, que obteve RMSEP de 0,58, Rp de 0,96, RPD de 2,34 e erro relativo médio na previsão de 1,94%; para as partes superiores, inferiores e médias do colmo, o melhor modelo foi obtido após seleção de 250 variáveis com o OPS, que obteve RMSEP de 0,80, Rp de 0,99, RPD de 2,79 e erro relativo médio na previsão de 2,90%. O algoritmo OPS selecionou um menor número de variáveis com maior capacidade preditiva.Todos os modelos mostraram-se confiáveis, com alta exatidão para previsão da lignina em cana-de-açúcar, reduzindo significativamente o tempo para realização das análises e portanto, otimizando o processo como um todo. / The building of multivariate calibration models using near infrared spectroscopy (NIR) and partial least squares (PLS) to estimate the lignin content of a number of sugar cane genotypes is the goal of this work. Laboratory analyzes were performed to determine the lignin content using the Klason method. The independent variables were obtained from different materials: dry bagasse, bagasse with broth , leaf and stalk, without any pre-treatment. The NIR spectra were obtained in the range of 10000-4000 cm-1. The Kennard Stone algorithm was used to select the calibration and the prediction set. The models were built using the partial least squares regression (PLS) and different algorithms for variable selection were tested: iPLS, biPLS, Genetic Algorithm (GA) and the Ordered Predictors Selection method (OPS). For dry bagasse, the best model was obtained after screening 445 variables with OPS, which obtained RMSEP of 0,85, Rp 0,97, RPD 2,87 and mean relative error of 2,82%; for bagasse with broth the best model was obtained after screening 265 variables with OPS, which obtained RMSEP of 0,65, Rp 0,94, RPD 2,77 and mean relative error of 1,94%; for leaf the best model was obtained after screening 305 variables with OPS, which obtained RMSEP of 0,58, Rp 0,96, RPD 2,56 and mean relative error of 2,47%; for the middle stalk the best model was obtained after screening 205 variables with OPS, which obtained RMSEP of 0,61, Rp 0,95, RPD 3,24 and mean relative error of 1,97%; for the top stalk the best model was obtained after screening 300 variables with OPS which obtained RMSEP of 0,58, Rp 0,96, RPD 2,34 and mean relative error of 1,94%; for foot middle and top stalk , the best model was obtained after screening 250 variables with OPS, which obtained RMSEP of 0,80, Rp 0,99, RPD 2,79 and mean relative error of 2,90%. The OPS algorithm selected fewer variables with greater predictive capacity. All models are reliable, with high accuracy for predicting lignin in sugar cane, reducing significantly the time to perform the analysis, the cost and the chemical reagents consumption, optimizing the whole process.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-07-11T18:13:14Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1638554 bytes, checksum: 4f960eda5312d0e48d3cbf2b89f5d14a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-11T18:13:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1638554 bytes, checksum: 4f960eda5312d0e48d3cbf2b89f5d14a (MD5) Previous issue date: 2014-07-01 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Atualmente e, provavelmente, no futuro, a agricultura irrigada terá que se adequar à realidade da escassez de água. A falta d’água para irrigação será a regra e não a exceção. O foco do manejo da irrigação será distinto do atual, enfatizando a produção por unidade de área, para a maximização da produção por unidade de água consumida, o que já ocorre em diversas áreas. Para avaliar os efeitos do estresse hídrico e otimizar o uso da água, em condições limitantes, melhorando a sustentabilidade e rentabilidade da produção agrícola serão cada vez mais utilizados os modelos de simulação e crescimento de culturas. A organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura (FAO), atenta à essa necessidade, desenvolveu um modelo de simulação de resposta de produção à necessidade hídrica das culturas (AquaCrop). No presente estudo, o AquaCrop foi parametrizado e validado para as cultivares RB92579, RB867515, RB93509, SP81-3250, SP79-1011 e CTC9 de cana-de- açúcar (Saccharum officinarum L.), utilizando o conjunto de dados de seis experimentos realizados em diferentes regiões do Brasil. Em Coruripe-AL, a cultura foi conduzida sob sequeiro e, em Carpina-PE, Rio Largo-AL e Juazeiro- BA, a cultura foi conduzida com irrigação, sendo que em Goianésia-GO, por sua vez, foram utilizados diferentes regimes hídricos: sequeiro com aplicação de 100 mm de salvamento, irrigação correspondente a 50% da ITN e 100% da ITN. A avaliação do modelo foi feita utilizando o coeficiente de determinação (r2), índice de Willmott (d), índice de eficiência de Nash-Suctlife (E) e a raiz do erro quadrático médio (REQM), como indicadores estatísticos. Bons resultados foram obtidos na parametrização e validação do modelo, apresentando pequenos erros na simulação da produção de biomassa seca da parte aérea e na biomassa final. Todavia, constataram-se os maiores erros na simulação da cobertura do solo pelo dossel, nas condições de sequeiro. O modelo não foi capaz de representar o fenômeno de aumento na produção de sacarose, no final do ciclo, com a acurácia e a precisão desejadas. A limitação do modelo advém do fato de que o mesmo não fornece a produção de colmo (TCH) nem a produção de sacarose, fazendo necessária a utilização de índices de umidade e particionamento da biomassa, para a conversão da biomassa seca total em TCH. Observou-se uma variação nos valores de produtividade da água (WP) entre cultivares, o que contradiz a premissa dos autores do modelo, de que este parâmetro pode ser aplicado a uma ampla gama de cultivares. A facilidade de uso do modelo AquaCrop, o pequeno número de parâmetros de entrada e os pequenos erros de estimativa da biomassa final fizeram o modelo atuar como uma valiosa ferramenta para estimar a produtividade da cultura sob condições de sequeiro e/ou irrigação com déficit, além de permitir diferentes estratégias de gestão da água na agricultura, visando a melhorar a eficiência do uso da água, pelas culturas. / Currently, and probably in the future, irrigated agriculture will need to fit the reality of water scarcity. The lack of water for irrigation will be the rule and not the exception. The focus of irrigation management will change, emphasizing the production per unit of area for maximizing production per unit of water consumed, ie, water productivity, which already occurs in several areas. Simulation and crop growth models will be increasingly used to evaluate the effects of water stress and optimize the use of water in limiting conditions, improving the sustainability and profitability of agricultural production. The organization of the United Nations for Food and Agriculture (FAO), attentive to this need, developed a simulation model of yield response to crop water requirement (AquaCrop). In the present study, AquaCrop was parameterized and validated for RB92579, RB867515, RB93509, SP81-3250, SP79-1011 and CTC9 of sugarcane (Saccharum officinarum L.) cultivars using the data set from six experiments in different regions of Brazil. In Coruripe-AL, the culture was conducted under rainfed and Carpina-PE-AL Rio Largo and Juazeiro-BA, the culture was conducted under irrigation, and in Goianésia-GO different water regimes were used: rainfed with application of 100 mm of water, irrigation corresponding to 50% of total irrigation needed (ITN) and 100% of ITN. The evaluation of the model was made using the coefficient of determination (r2), Willmott index (d), the efficiency index of Nash-Suctlife (E) and the root mean square error (RMSE) as statistical indicators. Good results were obtained in the parameterization and validation of the model, showing small errors in the simulation of dry above ground biomass of and in the final biomass, but found the biggest mistakes in the simulation of ground cover by the canopy, in rainfed conditions. The model has not been able to represent the phenomenon of the increase in sucrose production by the end of the cycle with the desired accuracy and precision. The limitation of the model is that it does not provide the production of stem (TCH) and the production of sucrose. Therefore, it is necessary the use of humidity indexes and the partitioning of biomass for conversion of total dry biomass in TCH. There was a variation in the values of water productivity (WP) among cultivars, which contradicts the premise of the authors of the model, that this parameter can be applied to a range of cultivars. The ease of use of AquaCrop model, the small number of input parameters and small errors of estimative final biomass made the model serve as a valuable tool for estimating crop yield under rainfed conditions and/or irrigation deficit that enables different strategies for water management in agriculture, to improve the efficiency of water use by crops.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-09-06T11:09:52Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2678236 bytes, checksum: 53e6a3a39e7e95c93246334ce84d39d7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-06T11:09:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2678236 bytes, checksum: 53e6a3a39e7e95c93246334ce84d39d7 (MD5) Previous issue date: 2013-09-16 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / O uso de subprodutos agroindustriais como a biomassa são usados para gerar o etanol de segunda geração. Essa estratégia é uma opção para aumentar a produção deste combustível em 30 % sem aumentar a área plantada de cana. Dessa forma, essa estratégia pode contribuir para diminuir o uso do petróleo e seus derivados, contribuindo significativamente para a redução dos impactos ambientais. Para que a produção de etanol celulósico seja economicamente viável é necessário que estas fontes lignocelulósicas sejam fracionadas de forma a disponibilizar a maior quantidade de carboidratos possível para o processo de fermentação alcoólica. No primeiro capítulo é apresentado uma revisão sobre os diferentes métodos de pré- tratamentos existentes que vem sendo utilizados abordando suas vantagens e desvantagens nos processos de produção de etanol. No segundo capítulo foi investigado o pré-tratamento de bagaço de cana de açúcar com ácido sulfúrico diluído e hidróxido de sódio e sacarificação enzimática. Buscou-se maximizar o rendimento de glicose na hidrólise enzimática de ambos os tratamentos. Foram examinadas várias condições de pré-tratamento com ácido sulffidrico aplicando o planejamento fatorial fracionado 2³: concentração de H2SO4 de 0,5-2% (g/L), tempo de reação de 10-50 minutos, a relação sólido-líquido de 0,5-1,5 (g/L) e temperatura constante de 121°C. A análise variância (ANOVA) mostrou que a associação dos fatores utilizados nos pré-tratamentos, não teve efeito significativo (p <0,05). O pré-tratamento que apresentou melhores rendimentos em glicose foi nas seguintes condições: 1,25% de ácido sulfúrico no tempo de 30 minutos de experimento e com relação sólido-líquido de 1,0. A temperatura foi mantida constante (121°C) em todas as condições testadas. Esta condição pré-tratamento utilizada reduziu 65,7 % o teor de hemicelulose e aumentou em 16,3 % o teor de celulose devido a solubilização da hemicelulose. As concentração de produtos gerados na degradação do açúcar, tais como o ácido acético (2,91 + ou - 0.03), furfural (0,12 + ou - 0,00), 0 hidroximetilfurfural (0,03 + ou - 0,00) (g/L), foram baixos em relação a outros trabalhos na literatura, sugerindo o bom potencial do hidrolisado para fermentação. Esses resultados indicam que a solubilização de hemiceluloses (65,7 %) favoreceu alto rendimento de glicose na hidrólise enzimática (36,1 g/L) quando comparada ao material in natura (5 g/L). Espectro de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) foi usado para determinar os principais constituintes presentes nas fibras do bagaço antes e após o pré- tratamento ácido somente. A principal diferença apresentada entre os espectros de infravermelho do bagaço de cana in natura e o pré-tratado foi encontrada em 585 e 3500 cm-¹ que referem à deformação assimétrica de grupos (C-OH) de celulose e possível estiramento de grupos (0-H) de polissacarídeos. A degradação térmica do bagaço de cana apresentados na termogravimetria apresentou dois passos de perda de massa atribuídos a liberação de umidade e decomposição do material lignocelulósico. A principal diferença apresentada entre as análises térmicas do bagaço de cana in natura e o pré-tratado no presente trabalho foi encontrada em temperaturas em torno de 200 a 400 °C que referem a degradação térmica principalmente de hemicelulose seguida de celulose. Após as etapas de pré-tratamento, os materiais lignocelulésicos apresentaram uma estrutura morfológica modificada, com as células vegetais livres de células de parénquima, conforme verificado pelas análises de Microscopia eletrônica de varredura (MEV). O pré-tratamento ácido gerou mudanças na conformação estrutural que desorganizou o bagaço e, posteriormente, facilitou o acesso das enzimas no processo de hidrólise enzimática. Foram examinadas várias condições de pré-tratamento com hidróxido de sódio após o tratamento ácido aplicando o planejamento fatorial fracionado 2³: concentração de NaOH de 1-2% (g/L), tempo de reação de 30-90 minutos, a relação sólido-líquido de O,5-1,5 (g/L) e temperatura constante de 121°C. 0 pré-tratamento básico que apresentou melhores rendimentos em glicose foi nas seguintes condições: 1% de hidróxido de sódio no tempo de 30 minutos de reação 6 com relação sólido-líquido de 1,5. A temperatura foi mantida constante (121°C) em todas as condições testadas. O coeficiente da variável S/L foi significativo e negativo, indicando que ao aumentar a relação sólido/líquido observa-se um maior rendimento em glicose na sacarificação enzimática. A ANOVA indicou que não houve ajuste do modelo, portanto a superfície de resposta não é confiável. / Agro-industrial by-products such as biomass are used to generate the second generation ethanol. This strategy is an option to increase the production of this fuel by 30%, without increasing the area planted with sugarcane. Thus, this strategy can help to raduce the use of oil and oil products, contributing significantly for the reduction of environmental impacts. For the cellulose ethanol production to be economically viable it is necessary that the lignocellulosic sources are fractionated, in order to provide the largest possible amount of carbohydrate particles available for the fermentation process. In the first chapter is presented an overview of the different existing pre-treatment methods that have been used, emphasizing on its advantages and disadvantages for the ethanol production process. In the second chapter, it was investigated the pre-treatment of sugarcane bagasse, with dilute sulfuric acid, sodium hydroxide and enzymatic saccharification. We sought to maximize the yield of glucose in the enzymatic hydrolysis of both treatments. We examined various conditions of pretreatment with sulfuric acid, by applying the fractional factorial design 2³: H2so4 concentration of 0,5- 2% (g/L); Reaction time 10-50 minutes, the solid-liquid ratio of 0,5 to 1,5 (g/L) and a constant temperature of 121°C. The analysis variance (ANOVA) showed that the combination of the factors used in the pre-treatments had no significant effect (p <0.05). The pretreatment show that the best yields of glucose was as follows: 1,25% sulfuric acid in 30 minutes time experiment and solid-liquid ratio of 1,0. The temperature was kept constant (121°C) under all conditions tested. This pre-treatment conditions used reduced 65.7% and a hemicellulose content of 16.3% increased the cellulose content due to solubilization of the hemicellulose. The concentrations of products generated by the degradation of the sugar, such as acetic acid (2,91 3: 0,03), furfural (0,12 + ou - 0,00), the hydroxymethylfurfural (0,03 + ou - 0,00) (g/L) were low compared to other studies in the literature, suggesting the potential for good hydrolyzate fermentation. These results indicate that solubilization of hemicelluloses (65,7%) resulted on high yield of glucose in the enzyme hydrolysis (36,1 g/L) compared to the material in nature (5 g/L). Infrared Fourier Transform spectrum (FTIR) was used to determine the major components present in pulp fibers before and afier the acid pretreatment alone. The main difi‘erence presented in the infrared spectra of sugarcane bagasse and the pretreated found at 585 and 3500 cm-¹ that refer to the asymmetric deformation groups (C-OH) cellulose and the stretch groups (OH) polysaccharide. The thermal degradation of sugarcane bagasse presented in thermogravimetry showed two mass loss steps attributed to the release of moisture and decomposition of the lignocellulosic material. The main difference appears between the thermal analysis of sugarcane bagasse and pre-treated in this work was found in temperatures around 200- 400 °C that refer mainly to thermal degradation of cellulose followed by hemicellulose. After the pre-treatment steps, the modified lignocellulosic material showed a morphological structure, with free plant parenchyma cells, as verified by analysis of electron microscopy scanning. The acid pretreatment has caused changes in structural conformation that disrupted the residue and subsequently facilitated access of the enzymes in an enzymatic process. Various conditions of pretreatment with sodium hydroxide, after applying the acid treatment, were examined on a fractional factorial design 23.; 1,-2% concentration of NaOH (g/L), 30-90 min reaction time compared to solid- Liquid 0,5-1,5 (g/L) and a constant temperature of 121°C. The basic pretreatment show that the best yields of glucose was as follows: 1% sodium hydroxide in time 30 minutes reaction and solid-liquid ratio of 1,5. The temperature was kept constant (121°C) under all conditions tested. The ratio S/L variable was significant and negative, indicating that the solid-liquid ratio increase observe a higher glucose yield in the saccharification enzyme. The ANOVA indicated that there was no model fit, so the response surface is unreliable. / PDF não confere com a versão impressa. E-mail enviado aos interessados no dia 30-06-16.