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Purificação e caracterização molecular da lisina-cetoglutarato redustase de endospermas de milho (Zea mays L.)

Braga, Marcia Regina Brochetto 19 July 1989 (has links)
Orientador : Paulo Arruda / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-14T06:20:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Braga_MarciaReginaBrochetto_D.pdf: 4766217 bytes, checksum: b0ede8a4e1007ea059cff9506796bfa1 (MD5) Previous issue date: 1989 / Resumo: Neste trabalho, foram determinadas algumas características da enzima lisina-cetoglutarato redutase (EC1.5.1.8) de endospermas normais e opaco-2 da linhagem homozigota de milho - L 1038. A exemplo do que ocorre em mamíferos, esta enzima deve participar do primeiro passo do catabolismo de lisina e catalisa a reação:Lisina + alfa-cetoglucarato + NADPH -> sacaropina + NADP+Durante o desenvolvimento do endosperma, a atividade de LKR mostrou variações significativas em ambos os genótipos, as quais, parecem ser coincidentes com a sua síntese, sendo que, ela aumentou logo no início do desenvolvimento da semente, encontrou um pico aos 20-25 dias após a polinização e decresceu, em seguida, em direção à maturidade da semente. O padrão de atividade, no endosperma opaco-2, é drasticamente diminuído em relação ao normal, chegando a ser três vezes menor que este nos estágios intermediários do desenvolvimento do endosperma. Ao mesmo tempo, quando extratos de endospermas normais e mutantes opaco-2 foram submetidos à eletroforese em géis de poliacrilamida (sob condições não-denaturantes), e a seguir, a atividade de LKR foi revelada em gel, uma banda correspondente à atividade da enzima, foi possível de ser visualizada somente no material normal. Estes resultados indicam que a enzima LKR está sob controle do gene opaco-2.Cerca de 3.000 endospermas da versão normal, no período de maior atividade de LKR, foram utilizados para a purificação da enzima através de uma seqüência de passos de fracionamento em sulfato de amônio, ultracentrifugação e cromatografias de troca iônica e afinidade. A preparação mais pura obtida da cromatografia de afinidade foi enriquecida 275 vezes e tinha uma atividade específica de "414 nmoles de NADPH.min-1.mg de proteína-1. A enzima deve ser uma monômero de Mr 130.000 a 160.000, conforme determinado por filtração em gel Sephadex G-200, ultracentrifugação em gradientes de sacarose e eletroforese em géis de poliacrilamida. A banda mais intensa de Mr 134.000, proveniente da eletroforese sob condições denaturantes da enzima purificada, foi utilizada para a preparação de anticorpos policlonais, em coelhos New Zealand. Os experimentos de " Western blot, utilizando-se estes anticorpos, foram realizados com os extratos provenientes dos diferentes passos da purificação da enzima, resolvidos por eletroforese em gel de poliacrilamida (sob condições denaturantes). Os resultados demonstraram o reconhecimento, por parte destes anticorpos, de uma única banda de Mr 130.000 nos extratos purificados. Entretanto, nos extratos da centrifugação a 3.000 X g ou a 22.000 X g e naqueles fracionados com sulfato de amônio, além desta banda, uma segunda banda de menor peso molecular (Mr = 80.000), foi também reconhecida por estes anticorpos. A origem desta banda, até o momento nos é desconhecida, desde que todos os resultados obtidos, neste trabalho, indicam a existência de uma única forma da enzima na fração solúvel de endospermas normais e mutantes opaco-2. A enzima de milho tem propriedades bastante similares às enzimas de fígado e placenta humanos, tais como: requerimento pelo cofator NADPH, pH ótimo, termoestabilidade e inibição pelo produto ¿ sacaropina. A cinética da enzima mostrou ser bastante complexa para ambos substratos. Os valores de Km encontrados para lisina foram de 8,7 e 4,1mM, respectivamente para as versões normal e opaco-2 / Abstract: Lysine-ketoglutarate reductase (LKR, EC 1.5.1.8) was investigated in endosperms of homozygous normal and opaque-2 versions of L1038 maize inbred line. The enzyme catalyses the following reaction: Lysine + a-ketoglutarate + NADPH -> saccharopine + NADP+The enzyme activity in both genotypes increased with the onset of seed development, reached a peak around 20 days after pollination and then decreased towards seed maturity. The enzyme activity of opaque-2 endosperm was 2-3 times lower than the normal endosperm. Extracts from normal and opaque-2 endosperms were resolved by polyacrilamide gel electrophoresis and developed for LKR activity. A band corresponding to the enzyme activity was detected only in the normal extract. These results suggest that LKR is under control of opaque-2 gene. Three thousand endosperms of the normal version of L1038 taken at the period of highest enzyme activity were used for the purification of LKR trough a sequence of steps including ammonium sulfate fractionation, ultracentrifugation, and ion-exchange and affinity chromatography. The purest preparation obtained after affinity chromatography was 275 fold enriched and had a specific activity of 414 nmol.min-1.mg protein-1. The molecular weight of the enzyme as determined by gel filtration, gradient centrifugation and gel eletropheresis was in the range of 130.000 to 160.000. Polyclonal antibodies against the purified enzyme were raised in rabbits. Western blot analysis using anti-LKR antibodies was carried out with extracts of different purification steps resolved by sodium dodecil sulfate polyacrilamide gel eletrophoresis. A single immunoprecipitated band of 130.000 was observed in the purified extract. In crude and ammonium sulphate fractionated extracts an additional band of 80.000 cross-reacted with the anti-LKR antibodies. The origin of this band is unknown, since all other data demonstrated a unique form of LKR both in normal and opaque-2 endosperms.The maize enzyme was very similar to that found in human tissues in several aspects, including specificity for NADPH, pH optimum, thermal stability, and product inhibition. Kinetic studies with lysine and alfa-ketoglutarate revealed complex Km for both substrates. The Km for lysine was 8,7 and 4,1 mM, respectively for normal and opaque-2 materials / Doutorado / Doutor em Ciências
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Silenciamento mediado por RNA interferente do gene sbe1 que codifica para a enzima de ramificação do amido I (SBE I) em milho (Zea mays L.)

Cipriano, Thaís de Moura January 2008 (has links)
Dissertação (mestrado)-Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Botânica, 2008. / Submitted by wesley oliveira leite (leite.wesley@yahoo.com.br) on 2009-09-24T20:01:42Z No. of bitstreams: 1 2008_ThaisDeMouraCipriano.pdf: 1276327 bytes, checksum: 4d9c3ea3ee2a5f6e1d9980d539e96988 (MD5) / Approved for entry into archive by Gomes Neide(nagomes2005@gmail.com) on 2010-10-27T14:29:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_ThaisDeMouraCipriano.pdf: 1276327 bytes, checksum: 4d9c3ea3ee2a5f6e1d9980d539e96988 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-10-27T14:29:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_ThaisDeMouraCipriano.pdf: 1276327 bytes, checksum: 4d9c3ea3ee2a5f6e1d9980d539e96988 (MD5) Previous issue date: 2008 / O milho é uma cultura de grande importância econômica mundial. O amido contido em seus grãos é altamente utilizado na nutrição humana, animal e na indústria. O amido é composto de dois tipos de polímeros de glicose estruturalmente diferentes, a amilose constituída por cadeia linear, conectadas por ligações glicosílicas α-1,4 e a amilopectina com cadeia ramificada conectadas por ligações glicosílicas α-1,4 e por pontos de ramificação α-1,6. A enzima de ramificação do amido (Starch-Braching Enzyme - SBE) catalisa a formação de ligações glicosílicas α-1,6, formando a estrutura da amilopectina. Em milho foram identificadas três isoformas da enzima de ramificação, a SBE I, SBE IIa e SBE IIb. O objetivo principal deste trabalho foi estudar o efeito do silenciamento do gene sbe1 que codifica para a enzima de ramificação do amido I (SBE I) em milho e monitorar as possíveis alterações na ausência da expressão do gene no amido da semente. Para o silenciamento do gene sbe1 foi construído um vetor de RNA interferente, que contém o gene bar como marcador de seleção. O plasmídeo foi utilizado na transformação genética de calos embriogênicos de milho via biobalística. Trinta plantas de milho geneticamente modificadas (R0) foram geradas e caracterizadas. A ausência do gene sbe1 alterou o fenótipo dos grãos de milho produzidos pelas plantas transgênicas deixando-os enrugados. A análise protéica demonstrou que houve o silenciamento parcial do gene sbe1 no endosperma transgênico. As sementes de milho geneticamente modificadas demonstraram aumento da quantidade de glicose. _____________________________________________________________________________ ABSTRACT / Maize is a very important world-wide economic crop. The starch contained in its grains is highly used in human nutrition, animal feeding and fuel industry. Starch is composed of two types of structurally different glucose polymers: amylose, constituted by linear chain, hardwired for glucosidic linkage α-1,4; and amylopectin with glucosidic linkage α-1,4 and branchpoints α-1,6 ramified chains. The starch branching enzyme (SBE) catalyzes the formation of glucosidic linkage α-1,6, confering the amylopectin final structure. Three isoforms of the starch branching enzyme have been identified in maize: SBE I, SBE IIa and SBE IIb. The main objective of this work was to study the effect of starch branching enzyme I gene (sbe1) silencing and to monitor the possible alterations in the absence of the expression of the gene in the seeds. For inactivation of sbe1 gene a RNA interfering vector containing the selection marker bar gene was constructed. The vector was used to transform embryonic calli of maize via biobalistic method. Thirty maize transgenic lines (R0) were generated and characterized. The sbe1 silencing contributed to modify grains phenotype, resulting in wrinkled seeds in transgenic plants. The analysis of protein accumulation levels in different transgenic tissues demonstrated that SBE I was found in lower levels in transgenic endosperm when compared to the same tissue in non-transgenic plants, suggesting that target gene inactivation was carried out partial and efficiently in endosperm cells. In an analogous way seed glucose content was increased in most of transgenic maize lines.
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Alterações nas frequencias de diferentes mutantes de endosperma em populações de milho

Martins, Maria Elisa Quissak Pereira 10 March 1995 (has links)
Orientador: William Jose da Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-20T03:54:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martins_MariaElisaQuissakPereira_D.pdf: 6211632 bytes, checksum: 9568d78a0af5e5709630643d7487d270 (MD5) Previous issue date: 1995 / Doutorado / Genetica Vegetal / Doutor em Genetica e Biologia Molecular
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Desenvolvimento e otimização de um processo para produção de flocos de milho verde por desidratação em rolos secadores (drum-dryer)

Rosenthal, Amauri 29 December 1988 (has links)
Orientador : Valdemiro Carlos Sgarbieri / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-16T16:52:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rosenthal_Amauri_M.pdf: 4791964 bytes, checksum: eef3c1c6b81704c35c01761da9e5a646 (MD5) Previous issue date: 1988 / Resumo: O presente trabalho objetivou: 1. estudar um processo para preparo e desidratação de polpa de milho verde utilizando-se um cultivar de elevado valor nutritivo (Nutrimaiz) como matéria-prima e um secador de rolos ("drum-dryer") para a secagem; 2. estudar a vida-de-prateleira do produto desidratado (flocos) acondicionado em sacos constituídos de um filme de polietileno especificado com base na permeabilidade ao vapor d'água; 3. proceder uma análise econômica preliminar envolvendo estimativas de investimentos e custos necessários para produção de flocos. O processo tecnológico compreendeu duas fases distintas: a primeira na qual a polpa foi preparada mediante a moagem dos grãos em um moinho tipo "cutter" seguido de moagem em moinho coloidal e a segunda consistindo na desidratação da polpa em um secador de rolos. A desidratação foi estudada como uma função de duas variáveis independentes com níveis pré-estabelecidos, i.e., pressão de vapor no interior dos rolos (50, 60 e 70 lbf/pol2) e velocidade de rotação dos rolos (1,5; 2,0 e 3,0 r.p.m.). Os efeitos no rendimento e nas características nutricionais, sensoriais e tecnológicas do produto foi avaliado utilizando-se a Metodologia de Superfície de Resposta. O rendimento foi afetado, principalmente, pela velocidade de rotação sendo menos afetado pela pressão de vapor (temperatura) dos rolos. Os maiores índices de rendimento (11,58 a 11,88 Kg/h.m2) foram obtidos com níveis elevados de velocidade de rotação (entre 2,5 a 3,0 r.p.m.) e de pressão de vapor (entre 66,8 e 70 lbf/pol2). Essa condição, no entanto, não acarretou os melhores resultados para certas variáveis, relacionados com aspectos nutricionais e tecnológicos. Níveis elevados de velocidade de rotação (entre 2,5 e 3,0 rpm) combinado com níveis inferiores de pressão de vapor (entre 50 e 55 lbf/pol2), além de resultar em valores de rendimento elevados, também originou um produto com os melhores resultados para as características nutricionais (em termos da qualidade da proteína), sensoriais e tecnológicas, embora apresentasse menores valores, em termos relativos, para tocoferóis, carotenóides e tiamina. Os valores médios de P.E.R. e digestibilidade aparente do produto desidratado foram 2,2 e 75,2%, respectivamente, e as taxas de redução média correspondentes com relação à matéria-prima foram 15,4 e 6,5%, respectivamente. As taxas de redução média de tiamina, carotenóides e tocoferóis devido à desidratação foram 31,9%, 34,9%, e 19,0%, respectivamente. Os teores médios finais destes componentes foram 1,88, 8,73 e 45,6 ppm, respectivamente. O filme de polietileno utilizado para o acondicionamento dos flocos foi definido com o objetivo de evitar aglomeração do produto durante a estocagem. O filme com uma taxa de permeabilidade ao vapor d'água de 1,5g de água/m2.dia e uma espessura de 64 micra foi adequado para acondicionar 700g de produto de modo a propiciar uma vida-de-prateleira de 180 dias. Após esse período foram detectadas elevações nos índices de peróxido e de acidez livre, as quais foram acompanhadas pela piora do perfil de sabor do produto. A Avaliação econômica do processo foi efetuada considerando-se uma unidade industrial com capacidade de produção de 152,7 Kg de flocos/hora (ou 1681,4Kg de espigas/hora). Assumindo-se também que a unidade operaria com 3 turnos diários de trabalho de 7 horas cada, durante 180 dias/ano. Os custos anuais e os investimentos totais estimados para essa unidade foram de 51.363 OTN e 110.058 OTN, respectivamente. O ponto de equilíbrio da unidade industrial foi de 61,5%, considerando-se uma margem de lucro de 20% na comercialização do produto, o que corresponderia a um preço de venda unitário de 0,13 OTN/Kg de flocos / Abstract: The present investigation aimed at: 1. study of a process for preparation and dehydration of sweet corn pulp using a cultivar of high nutritive value (Nutrimmaiz) as raw material and drum-dryer; 2. study of shelf-life of the dehydrated product (flakes) packed in polyethylene film (bag) which was specified based on water vapor permeability; 3. a preliminary economical analysis for the installation of a commercial unit for producing the flakes. The whole process comprehended two phases: the first one in which the pulp was prepared with the use of a cutter and a colloidal mill, the second one consisted in the dehydration in a drum-dryer. The dehydration was studied as a function of two sets of independent variables, i.e., steam pressure in the drums (50, 60 and 70 lbf/in2) and velocity of the drums (1.5, 2.0 and 3.0 rpm). The effects on the yield and nutritive, organoleptic and technological characteristics of the products was evaluated using as twal the Response Surface Methodology. The yield was affected, mainly, by the velocity of the drums and less influenced by the steam pressure (temperature). Maximum yields (11.58 to 11.88Kg of flakes/hour) were obtained for steam pressure in the range of 66.8 to 70lbf/in2, combined with drums velocities in the range of 2.5 to 3.0 rpm, although this condition don't lead to the best results for certains varables, related to nutritive value and technological characteristics. Higher drums velocities combined with lower steam pressures (50 to 55 lbf/in2) also resulted in high yields, and this condition also resulted in the bests results for nutritive (in terms of protein quality), organoleptic and technological characteristics, although it resulted in lower levels of tocopherols, carotenoids and thiamine. Average values of PER and apparent digestibility of the dehydrated product was 2.2 and 75.2%, respectively, and the average reduction with respects to raw material was 15.4% and 6.5%, in the same order. Average reduction of thiamine, carotenoids and tocopherols due to dehydration of the pulp was 31.9%, 34.9% and 19.0%, respectively. Final average content of each component in the flakes was 1.88, 8.73 and 45.6 ppm, respectively. The polyethylene film utilized for packaging was defined with the objective of avoiding agglomeration during storage. The film with a water permeability index of 1.5g water/m2.day and a thickness of 64 micra was adequate for conditioning 700g of product and a shelf-life of 180 days. Thereafter an elevation of free acidity and peroxide indexes were detected which were accompained worsening of the flavor profile of the product. The economical evaluation was performed considering a production of unit with a capacity of 152.7Kg flakes/hour (or 1681.4Kg of corn ears/hour). It was also assumed an operation of 180 days/year and three working periods of seven hours per day. The estimated total annual costs and the total investment for this unit was 51,363 "OTN" and 110,058 "OTN", respectively. The break even point for the industrial unit was 61.5%, considering a margin of interest of 20% in the commercialization of the product and a unit cost for marketing of 0,13 "OTN"/Kg of product / Mestrado / Mestre em Ciência de Alimentos
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Mapeamento de QTLs associados com o teor de oleo em linhagens tropicais de milho (Zea mays L.)

Mangolim, Claudete Aparecida 01 August 2018 (has links)
Orientadores : Claudio Lopes de Souza Jr., Anete Pereira de Souza / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-01T00:04:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mangolim_ClaudeteAparecida_D.pdf: 6199340 bytes, checksum: 52437fb73a759e07bbef593d7408eff1 (MD5) Previous issue date: 2002 / Doutorado
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Efeito da seleção massal na média e na variância genética da cultivar Al 25 de milho (Zea mays L.) /

Poletine, Juliana Parisotto. January 2001 (has links)
Orientador: Mauricio Dutra Zanotto / Resumo: O presente trabalho objetivou analisar os efeitos de onze ciclos de seleção massal nos componentes da média e da variância na cultivar de milho AL 25, utilizando-se para tanto, 200 progênies de meios irmãos, sendo 100 provenientes do 4º ciclo de seleção massal e outras 100 provenientes do 15º ciclo. A obtenção das progênies de meios irmãos foi efetuada em 1998 e foram conduzidos oito experimentos, em condições de safrinha, nos anos de 1999 e 2000. Em cada ano foram conduzidos quatro experimentos, contendo cada um deles, 25 progênies de meios irmãos de cada ciclo de seleção massal, bem como quatro híbridos simples, como testemunhas. Utilizou-se o esquema de blocos completos casualizados com três repetições, avaliando-se as características produção de grãos e altura de inserção de espigas. Foram realizadas análises de variância individuais e conjuntas, em relação aos dois anos de realização dos experimentos, para a comparação das médias e dos componentes de variância dos ciclos 4 e 15 de seleção massal. Observou-se que houve ligeira redução na variância genética das progênies conforme foram efetuados os ciclos de seleção, para ambas as características analisadas. Ocorreu também aumento pouco expressivo nas médias de produção de grãos e altura de inserção de espigas, com os ciclos de seleção. Os experimentos conduzidos no ano 2000 apresentaram valores superiores para produção de grãos e inferiores para altura de inserção de espigas, em relação aos experimentos conduzidos em 1999. Os resultados permitiram concluir que onze ciclos de seleção massal, a partir do ciclo 4, não promoveram alterações significativas nos componentes da média e da variância na cultivar de milho AL 25. / Abstract: The present research aimed to analyze the effects of eleven cycles of mass selection on the components of mean and variance in Brazilian maize cultivar AL 25, utilizing, one hundred half sib progenies from the 4th cycle of mass selection and a hundred from the 15th cycle. A set of eight experiments was conducted, under summer conditions, in two years (1999 and 2000), with half sibs progenies obtained in 1998. In each year, four experiments were conducted, containing each one of them, 25 half sibs progenies of each cycle of mass selection, utilizing four comercial simple hybrid as checks. Randomized complete blocks was used with three replications and the following characteristics were evaluated: grain yield and ear height. Individual and grouped variance analyses, for two years of experiments, were conducted to the comparation of mean and variance components of 4th and 15th cycles of mass selection. A quick reduction of the genetic variance among progeneis and inexpressive increasing of grain yield and ear height with selection cycles was observed. Higher grain yield and lower ear height was obtained in experiments conducted in 2000 when compared to those conducte in 1999. Through the results it is conclude that eleven cycles of mass selection did not promote significative alterations on the components of mean and variance in Brazilian maize cultivar AL 25. / Doutor
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Diagnose nutricional de cultivares de milho (Zea mays L.) de diferentes niveis tecnologicos

Ferreira, Carla Fernanda 10 November 2009 (has links)
No description available.
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Efeito da seleção massal na média e na variância genética da cultivar Al 25 de milho (Zea mays L.)

Poletine, Juliana Parisotto [UNESP] 08 1900 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2001-08Bitstream added on 2014-06-13T21:01:07Z : No. of bitstreams: 1 poletine_jp_dr_botfca.pdf: 319782 bytes, checksum: 2abd69be4be5e816fd54ad8a20010711 (MD5) / O presente trabalho objetivou analisar os efeitos de onze ciclos de seleção massal nos componentes da média e da variância na cultivar de milho AL 25, utilizando-se para tanto, 200 progênies de meios irmãos, sendo 100 provenientes do 4º ciclo de seleção massal e outras 100 provenientes do 15º ciclo. A obtenção das progênies de meios irmãos foi efetuada em 1998 e foram conduzidos oito experimentos, em condições de safrinha, nos anos de 1999 e 2000. Em cada ano foram conduzidos quatro experimentos, contendo cada um deles, 25 progênies de meios irmãos de cada ciclo de seleção massal, bem como quatro híbridos simples, como testemunhas. Utilizou-se o esquema de blocos completos casualizados com três repetições, avaliando-se as características produção de grãos e altura de inserção de espigas. Foram realizadas análises de variância individuais e conjuntas, em relação aos dois anos de realização dos experimentos, para a comparação das médias e dos componentes de variância dos ciclos 4 e 15 de seleção massal. Observou-se que houve ligeira redução na variância genética das progênies conforme foram efetuados os ciclos de seleção, para ambas as características analisadas. Ocorreu também aumento pouco expressivo nas médias de produção de grãos e altura de inserção de espigas, com os ciclos de seleção. Os experimentos conduzidos no ano 2000 apresentaram valores superiores para produção de grãos e inferiores para altura de inserção de espigas, em relação aos experimentos conduzidos em 1999. Os resultados permitiram concluir que onze ciclos de seleção massal, a partir do ciclo 4, não promoveram alterações significativas nos componentes da média e da variância na cultivar de milho AL 25. / The present research aimed to analyze the effects of eleven cycles of mass selection on the components of mean and variance in Brazilian maize cultivar AL 25, utilizing, one hundred half sib progenies from the 4th cycle of mass selection and a hundred from the 15th cycle. A set of eight experiments was conducted, under summer conditions, in two years (1999 and 2000), with half sibs progenies obtained in 1998. In each year, four experiments were conducted, containing each one of them, 25 half sibs progenies of each cycle of mass selection, utilizing four comercial simple hybrid as checks. Randomized complete blocks was used with three replications and the following characteristics were evaluated: grain yield and ear height. Individual and grouped variance analyses, for two years of experiments, were conducted to the comparation of mean and variance components of 4th and 15th cycles of mass selection. A quick reduction of the genetic variance among progeneis and inexpressive increasing of grain yield and ear height with selection cycles was observed. Higher grain yield and lower ear height was obtained in experiments conducted in 2000 when compared to those conducte in 1999. Through the results it is conclude that eleven cycles of mass selection did not promote significative alterations on the components of mean and variance in Brazilian maize cultivar AL 25.
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Estudo da susceptibilidade de Spodoptera frugiperda (Lepidoptera : Noctuidae) em cultivos de milho expressando a toxina Cry1F de Bacillus thuringiensis no Brasil

Macedo, Cristina Lima de 17 June 2016 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Microbiana, 2016. / Texto liberado parcialmente pelo autor. Conteúdo restrito: Resultados e Discussões. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-09-13T18:36:33Z No. of bitstreams: 1 2016_CristinaLimadeMacedo_Parcial.pdf: 1364084 bytes, checksum: 3c9e88a31bd7f7afdbd9a195f3f0f4b5 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-10-17T19:57:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_CristinaLimadeMacedo_Parcial.pdf: 1364084 bytes, checksum: 3c9e88a31bd7f7afdbd9a195f3f0f4b5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-17T19:57:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_CristinaLimadeMacedo_Parcial.pdf: 1364084 bytes, checksum: 3c9e88a31bd7f7afdbd9a195f3f0f4b5 (MD5) / Em 2015, o Brasil foi o segundo maior em hectares plantados com culturas geneticamente modificadas ficando atrás somente para os Estados Unidos. Em 2013,produtores de milho da região do Cerrado brasileiro relataram que ao longo dos quatro anos em que o milho Bt expressando Cry1F está sendo cultivado, a eficácia de controle diminuiu significativamente, forçando-os a utilizar produtos químicos para reduzir os danos causados por S. frugiperda. Uma colônia de S. frugiperda foi estabelecida a partir de indivíduos coletados em 2013, no Brasil, a partir de plantas de milho Cry1Fa (Sf1) demontrou ter, pelo menos, níveis de resistência mais de dez vezes mais elevados em comparação com a colônia susceptível (Sflab). Ensaios em laboratório com folhas de milho mostrou que, em comparação com a população SfLab, as larvas Sf1 foram capazes de sobreviver alimentando-se de folhas de milho Cry1Fa. A população Sf1 foi mantida sem pressão de seleção por oito gerações e demonstrou manter altos níveis de resistência à toxina Cry1Fa. Sf1 apresentaram maior resistência cruzada a Cry1Aa do que as toxinas Cry1Ab ou Cry1Ac. Como relatado anteriormente, as toxinas Cry1A competiu com a ligação da Cry1Fa de BBMV de insetos da SfLab, explicando resistência cruzada a toxinas Cry1A. Em contrapartida, toxinas Cry2A não competiu com a ligação da Cry1Fa com BBMV de SfLab - e não foi observada resistência cruzada a Cry2A, embora toxinas Cry2A mostram baixa toxicidade para S.frugiperda. Os dados de bioensaios aqui relatados mostram que os insetos coletados de milho Cry1Fa na região do Cerrado eram resistentes a Cry1Fa sugerindo que a resistência contribuiu para falhas no campo de milho para controlar S.frugiperda. O estudo da detecção da atividade dos receptores Aminopeptidase (APN) e fofatase alcalina (ALP) indicaram que os níveis de ALP detecção de receptores e o APN de algumas das populações resistentes apresentaram níveis baixos de ALP em todas as análises, indicando ser esta a razão da resistência. Bioensaios com Cry1AbMod e Cry1AcMod demonstraram que estas proteínas são altamente ativas tanto para suscetível, quanto para população resistente. Estas toxinas são candidatas a serem introduzidas em novos eventos de milho para o controle de S. frugiperda. Testes utilizando biopesticidas de B. thuringiensis não mostrou diferenças entre a susceptibilidade da população resistente e susceptível, indicando que existe uma diferença no modo de ação entre a protoxina e a toxina além de uma ação sinergística. Portanto, os produtos biológicos são uma alternativa para serem utilizados no controle de populações resistentes no campo. __________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In 2015, Brazil was the contry with the second largest área planted with genetically modified crops getting behind the United States. In 2013, in Brazilian Cerrado region of corn producers reported that the control efficacy of Bt corn expressing the Cry1F toxin decreased significantly, forcing them to use chemicals to reduce the damage caused by Spodoptera frugiperda. A colony of S. frugiperda was established from individuals collected in 2013 from Cry1Fa corn plants (Sf1) in Braziland shown to have at least more than ten- fold higher resistance levels compared with a susceptible colony (Sflab). The Sf1 population was maintained with out selection for eight generations and shown to maintain high levels of resistance to Cry1Fa toxin. Sf1 showed higher cross-resistance to Cry1Aa than to Cry1Ab or Cry1Ac toxins. New populations were collected, three in state of Bahia and one in the same GO region. All these populations showed resistance to Cry1F toxin. The Cry1A toxins competed the binding of Cry1Fa to brush border membrane vesicles (BBMV) from SfLab insects, explaining cross-resistance to Cry1A toxins. In contrast Cry2A toxins did not compete Cry1Fa binding to SfLab - BBMV and no cross-resistance to Cry2A was observed, although Cry2A toxins show low toxicity to S.frugiperda. The study of aminopeptidase N (APN) receptors and alkaline-phosphatases (ALPs) activity shown that resistant populatinos have low activity of this enzyme, indicating this is the reason for resistance. Bioassays using the modified toxins on the N-terminal portion, as Cry1AbMod and Cry1AcMod, demonstrated that these proteins are highly active both resistant and susceptible populations. These toxins are candidates to be introduced in new corn to control S. frugiperda. Tests using biopesticides made of B. thuringiensis showed no difference between the susceptibility of resistant and susceptible populations, indicating that exist a different mode of action between protoxinas and toxins and a sinergystic action. Therefore, these products could be used to control these resistant populations.
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Estudo da composição quimica, caracteristicas agronomicas e sensoriais de uma nova cultura de milho, com endosperma triplo mutante sugary-opaque 2-waxy

Machado, Magali C. Monteiro da S. T 22 December 1988 (has links)
Orientador: Felix Guillermo Reyes Reyes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-15T05:42:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Machado_MagaliC.MonteirodaS.T_M.pdf: 2968314 bytes, checksum: ab637f92a880c0417a343ad7b86f9a0a (MD5) Previous issue date: 1988 / Resumo: Neste trabalho foram estudadas a composição química e características agronômicas e sensoriais de uma nova cultivar de milho, com endosperma triplo mutante sugary-opague-2-waxy (suo2wx), comparativamente a uma cultivar normal(Suo2wx) e às cultivares que continham seus genes mutantes de origem, sugary (su02Wx) , opague-2 (suo2wx), waxv. (Suo2wx) e sugary-opague-2(suo2wx) no estádio de milho verde (aproximadamente aos 25 dias após a polinização - DAP). No estudo da composição química foram feitas determinações da composição centesimal, composição de aminoácidos e dosagem dos carboidratos presentes no grão. Em relação ás características agronômicas foi realizado um estudo do acúmulo de matéria seca no grão durante o desenvolvimento do milho, e em relação às características sensoriais, foram avaliados parâmetros de cor, de sabor e de textura, de forma a caracterizar as cultivares estudadas. A avaliação do acumulo de matéria seca no grão, em diferentes estádios de maturação 15, 20, 25, 30 e 35 DAP, indicou que o triplo mutante e o milho normal apresentaram, respectivamente, os menores e maiores valores de porcentagem de peso seco (31,9% e 48,5%, respectivamente, para os tipos normais e sugary-opague-2-waxy aos 25 DAP). O triplo mutante mostrou acúmulo de matéria seca mais lento do que as cultivares sugary-opague-2-waxy., proporcionando um período mais prolongado de colheita, favorecendo seu consumo "in natura", assim como tornando-o recomendado para a industrialização como milho verde. Os resultados da composição química mostraram que as cultivares triplo mutante sugary-opague-2-waxy e opague-2 apresentaram os maiores teores de nitrogênio não protéico (NNP), tendo sido semelhantes entre si, para essa característica- O conteúdo de proteína variou de 11,3 % a 13,3%, respectivamente, para as cultivares opague-2 waxy. O perfil de aminoácidos do triplo mutante apresentou um acréscimo de lisina quando comparado às demais cultivares, tendo sido semelhante à cultivar opague-2 no conteúdo de triptofano e na baixa razão leucina/isoleucina. As cultivares estudadas apresentaram, aos 25 DAP, teores de açúcares solúveis redutores variando entre 2,2% e 7,2%, respectivamente, para os endospermas pague-2 e sugary-opague-2 Em relação ao conteúdo de açúcares solúveis totais, as cultivares que continham o gene sugarv apresentaram teores mais elevados do que aquelas com endosperma amiláceo, tendo os valores variado entre 3,8% e 12,5_, respectivamente, para os tiposopague-2 e sugary-opague-2. O mesmo comportamento foi encontrado em relação ao conteúdo de fitoglicogênío, o qual variou entre 0,34 e 40,64, respectivamente, para os endospermas opague-2 e sugary-opague-2-waxy. Uma relação inversa foi observada para o conteúdo de amido, cujos teores variaram entre 15,4% e 61,1%, respectivamente, para os tipos sugray e opague-2. Os resultados da avaliação sensorial indicaram que as cultivares que continham o gene sugary apresentaram as menores intensidades de cor amarela, e um comportamento similar em relação ao sabor, com as mais altas intensidades dos sabores doce e típico, e impressão global. As cultivares que continham endosperma amiláceo apresentaram as mais altas intensidades de sabor de amido. Os parâmetros de textura foram considerados como os que mais distinguiram as cultivares entre si. As cultivares que continham o gene sugary apresentaram as mais altas intensidades de fibrosidade, enquanto aquelas com endosperma amiláceo apresentaram as " mais altas intensidades de dureza e coesividade. 0 triplo mutante se caracterizou pelo alto impacto inicial e impressão global, pela alta intensidade dos sabores doce, típico e residual, pela baixa intensidade de dureza e coesividade, além da alta fibrosidade. quando comparado à3 outras cultivares. Foram observadas correlações altamente significativas (ao nível de IS) entre medidas sensoriais e instrumentais de cor e de textura, indicando, nesse caso, que a avaliação da cor e da dureza sensorial pode ser substituída pelas medidas objetivas utilizadas. De uma maneira geral, verificou-se que o triplo mutante sugary-opague-2-waxy expressa o efeito do gene opague-2 em relação à sua composição de aminoácidos e de nitrogênio não protéico. Em relação ao conteúdo de açúcares solúveis totais, o triplo mutante expressa o efeito dos genes sugarv e waxy e, em relação ao conteúdo de fitoglicogênío, de amido e às características sensoriais de sabor e de textura, o triplo mutante expressa o efeito do gene sugary / Abstract: Chemical composition and agronomic and sensory characteristics of a new cultivar of maize, with a triple mutant sugary-opague-2-waxy endosperm, were studied in relation to their original mutants; sugary (suo2wx), opague-2 (suo2wx), waxy (suo2wx) and sugary-opague-2. The triple mutant was also compared with a normal standard cultivar (Su02Wx). All comparisons were made twenty five days after pollination (25 DAP). This study involved determinations of chemical composition, including amino acid and carbohydrate composition. Dry matter accumulation was studied at different stages of endosperm development (15, 20, 25, 30 and 35 DAP), and the sensory characteristics were evaluated by color, flavor and texture parameters. The triple mutant and normal cultivar showed, respectively, lower (31.9%) and higher (48.5%) values for dry matter accumulation, at 25 DAP. The lower rate of dry matter accumulation suggests that the triple mutant would be more appropriate to be consumed as sweet corn, both fresh or industrialized, for a longer period of harvest. The triple mutant and opague-2 cultivars showed higher non protein nitrogen (NNP) content than the other cultivars, which were similar among themselves. The contents of protein were 11,3 % and 13,3% (dry basis) for the opague-2 and waxy cultivars, respectively. The amino acid profile showed a higher lysine content in the triple mutant as compared to the other cultivars, and the triple mutant was similar to the opague-2 in respect to the tryptophan content and the leucine/isoleucine ratio. The contents of soluble reducing sugars were 2.2% and 7.2% (dry basis) for the opague-2 and sugaru-opague-2 cultivars, respectively, at 25 DAP. Cultivars with the endosperm involving the sugary gene showed higher total soluble sugar content than those with the starchy endosperm, which varied from 3.8% to 12.53; (dry basis) for the opague-2 and sugary-opague-2 cultivars, respectively. The same behavior was found in relation to the phytoglycogen content, which was 0,3% and 40.6% (dry basis) for the ppa.gu.e-2 and triple mutant endosperms, respectively. The opposite was found for the starch content, which varied from 15.44 to 61.1% (dry basis) for the sugary and opague-2 cultivars, respectively. Sensory evaluation indicated that the sugary cultivars showed the 1owest intensities of yellow color. A similar behavior was found in relation to flavor, with the sugary endosperm showing the highest intensity of sweetness and fresh corn flavor, and overall impression. The cultivars with the starchy endosperm showed the highest starch flavor intensities. Texture parameters were evaluated and considered to be the most important traits to distinguish the cultivars. cultivars with the sugary gene also showed the highest sensory intensities of fibers. The starchy cultivars showed the highest intensities of hardness and cohesiveneas. The triple mutant was characterized by high inicial impact and overall impression, high intensities of sweetness, fresh corn flavor and aftertaste, low intensity of hardness and cohesiveness, and high sensory intensities of fibers, as compared to the other cultivars. A highly significant (P < 0.001) correlation was found for sensory and instrumental measurements of color and texture, indicating that, in this case, instrumental measurements could very well replaced the sensory evaluation . In general, it was verified that the triple mutant sugary-opague-2-waxy expresses all effects of the individual genes presented in this original mutants. In respect to amino acid and NNP composition, the triple mutant expresses only the effect of the opague- 2 gene. In respect to the total soluble sugars, the triple mutant expresses both the effect of sugary and waxy genes, and in respect to phytoglycogen content, to starch content and sensory characteristics by color and texture, the triple mutant expresses only the effect of the sugary gene / Mestrado / Mestre em Ciência de Alimentos

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