Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-04-05T13:53:12Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 129724 bytes, checksum: 4ac0808ca002bac09bf7b0a5080f8c1f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-05T13:53:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 129724 bytes, checksum: 4ac0808ca002bac09bf7b0a5080f8c1f (MD5) Previous issue date: 2002-07-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O intensivo processo de melhoramento ao qual a soja (Glycine max (L.) Merrill) vem sendo submetida ao longo de várias décadas tem causado um decréscimo substancial no conteúdo de proteínas acumulado na semente. O processo de melhoramento tem favorecido a seleção de características, como a produtividade, a adaptabilidade e o conteúdo de óleo da semente. Esta última correlaciona-se negativamente com o teor de proteína, o que provavelmente explica o decréscimo do conteúdo protéico em variedades brasileiras, especialmente as desenvolvidas para a região sul do país. A aparente correlação negativa entre teor de proteína e produção de grãos em soja não parece oferecer nenhuma limitação ao desenvolvimento de variedades que sejam simultaneamente produtivas e com altos teores de proteínas. O programa de melhoramento de qualidade da soja desenvolvido pelo BIOAGRO/ UFV, tem obtido uma série de linhagens de soja com elevados teores de proteínas (maiores que 45%), e com alto potencial produtivo. Porém, estes materiais quando submetidos a diferentes condições de plantio (como por exemplo, o regime da temperatura ambiental), apresentam variações no seu conteúdo protéico. Buscando fornecer respostas quanto à influência dos diferentes regimes de temperatura na determinação do teor de proteína em soja, o presente trabalho teve como principais objetivos: determinar o conteúdo de proteínas de sementes maduras do cultivar CAC-1 e da isolinha CAC-1 PTN (com elevado teor protéico), comparar, durante o enchimento do grão, o perfil protéico de sementes entre estes cultivares e avaliar, durante o enchimento do grão, a influência dos diferentes regimes de temperatura ambiental, sobre o conteúdo de proteína dos dois cultivares. As plantas foram cultivadas em casa de vegetação com ventilação forçada (temperatura média de cerca de 20 °C) ou em casa de vegetação com aquecimento (temperatura média de cerca de 28 °C). A determinação do conteúdo de proteína foi feita pelo método Kjeldhal e ou por densitometria em gel de poliacrilamida. Por meio da análise de variância (ANOVA) verificou-se que o regime de alta temperatura ambiental determinou um maior acúmulo de proteínas na semente. As proteínas de reserva também acumularam de maneira diferencial e em maior quantidade no regime de alta temperatura. Verificou-se, ainda, que o cultivar CAC-1 PTN acumulou maior quantidade de proteínas na semente nos dois regimes de temperatura, quando comparado à isolinha CAC-1. Isso ocorreu mesmo quando comparados os dados obtidos para o cultivar CAC-1 sob regime de alta temperatura e aqueles obtidos para a isolinha CAC-1 PTN em regime de baixa temperatura. / The intensive breeding process to which soybean (Glycine max (L.) Merrill) has been submitted along several decades has caused a substantial decrease on the protein content deposited in the seed. The breeding process has favored the selection of traits such as productivity, adaptability, and oil content. The negative correlation between the later and protein content probably explains the decrease on the protein levels of Brazilian varieties, especially those developed for Southern Brazil. The apparent negative correlation between protein content and grain production in soybean does not seem to prevent the creation of cultivars which are productive and accumulate high levels of protein at the same time. The soybean breeding program conducted at BIOAGRO (Federal University of Viçosa) has developed several advanced lines with high protein contents (greater than 45%), and with high yield potential. However, it has been noticed that the protein content of these materials varies considerably depending on the environmental conditions they are cultivated. The present work tries to elucidate the influence of temperature on the accumulation of protein in the soybean seed. The specific goals of the work were: to determine the protein content in mature seeds of cultivar CAC-1 and of the high-protein isoline CAC-1 PTN and to compare the protein accumulation profile of these two cultivars grown under different temperature regimes. The plants were cultivated in a greenhouse with forced ventilation, with an average temperature of 20 °C or in a heated greenhouse, with an average temperature of 28 °C. Protein content was determined by the Kjeldhal method or by densitometry in polycrylamide gels. Variance analyses (ANOVA) showed that under high temperature the amount of protein accumulated in the seeds was greater than at lower temperatures. The accumulation of the storage proteins paralleled that of the total seed protein. The data also showed that cultivar CAC-1 PTN accumulated more protein in the seed under both temperature regimes when compared to CAC-1. This was observed even when the comparison was between CAC-1 grown under high temperature and CAC-1 PTN grown under low temperatures. / Dissertação importada do Alexandria

A lisina é um dos aminoácidos essenciais e um dos fatores limitantes ao uso de cereais como o milho na alimentação, pois, sem suplementação, não permite a obtenção de uma dieta balanceada. A fim de melhorar a qualidade nutricional dos cereais, várias tentativas têm sido realizadas baseadas em resultados obtidos sobre as rotas de metabolismo da lisina em plantas e o acúmulo de proteínas de reserva no endosperma. Ambrozevicius (2010) com o objetivo de produzir plantas de milho transgênicas com alto teor de lisina utilizou a estratégia de expressão de proteínas de reserva de outras espécies vegetais ricas em lisina, ou seja, através da expressão de uma proteína heteróloga: a zeolina. O presente trabalho teve como objetivo estudar os 6 eventos transformados expressando a zeolina na geração F3, caracterizando as proteínas de reserva, o perfil de aminoácidos e as enzimas envolvidas no metabolismo de lisina em milho geneticamente modificado, para compreender quais as possíveis alterações bioquímicas podem ter sido geradas pela transformação, e que podem ter levado ao incremento dos aminoácidos essenciais neste material transgênico. O perfil de proteínas de reserva dos eventos transformados exibiu redução na proporção das zeínas II e glutelinas em relação ao controle HiII, e ainda aumentos muito discretos da fração globulina, porém não para todos os eventos transformados. Na composição de aminoácidos solúveis totais foram observados incrementos nos teores dos aminoácidos que fazem parte da via metabólica do ácido aspártico: lisina, metionina, treonina e isoleucina. Para os aminoácidos incorporados em proteínas, foram observados incrementos nos teores de lisina nos eventos transformados da fração globulina e da fração glutelina, ambos em relação ao controle HiII. Já a fração zeína I teve o maior conteúdo total de aminoácidos em todos os eventos transformados. A análise das enzimas envolvidas no metabolismo de lisina revelou que ocorreram alterações em duas enzimas, a primeira enzima envolvida na síntese de lisina, aspartato quinase (AK) e a segunda envolvida na degradação de lisina, lisina cetoglutarato redutase (LOR). Embora as outras enzimas envolvidas na síntese e na degradação de lisina também tenham sido alteradas, os resultados foram variáveis para os diferentes eventos. Este trabalho mostrou que a expressão da proteína heteróloga zeolina causou alterações na composição das frações protéicas, no teor dos aminoácidos solúveis totais e aminoácidos incorporados em proteína em consequencia das alterações das enzimas envolvidas na síntese e degradação da lisina. Os resultados obtidos sugerem que a expressão da proteína heteróloga zeolina, que tem a necessidade de incorporação de lisina em sua estrutura, pode ter alterado a via metabólica do ácido aspártico para suprir a nova demanda de lisina. Essas alterações podem incluir o aumento na atividade da enzima AK, que é a primeira enzima da via que leva a síntese deste aminoácido e também uma redução na atividade da enzima de degradação LOR, pois o excesso de lisina livre que seria degradada é incorporado à nova proteína. / Lysine is an essential amino acid and one of the limiting factors for the use in cereals such as corn feed therefore, without supplementation; it does not allow obtaining a balanced diet. In order to improve the nutritional quality of cereals, several attempts have been made based on the results about routes of metabolism of lysine in plants and accumulation of storage proteins in endosperm. Ambrozevicius (2010) with the objective of producing transgenic corn plants with high content of lysine used a strategy of expression of storage proteins from other plant species which are rich in lysine, it means, through the expression of a heterologous protein: zeolin. This work aimed to study the 6 events processed expressing zeolina in F3 generation, featuring the storage proteins, the profile of amino acids and enzymes involved in the metabolism of lysine in genetically modified corn, in order to understand the possible biochemical changes which may have been generated by the transformation, and that may have led to the increase of essential amino acids in transgenic material The storage protein profile of transformed events exhibited reduction in the proportion of zein II and glutelins compared to control HiII, and yet very discrete increments of globulin, but not for all events processed. In the composition of soluble amino acids, it was observed increments in concentration of amino acids forming part of the metabolic pathway of aspartic acid: Lysine, methionine, threonine and isoleucine. For the amino acids incorporated into proteins, it was observed increments in the levels of lysine in the transformed events of globulin and glutelin fraction, both in relation to the control HiII. On the other hand, zein fraction I had the highest total amino acid content in all transformed events. The analysis of the enzymes involved in the metabolism of lysine revealed that changes occurred in two enzymes, the first enzyme involved in the synthesis of lysine, aspartate kinase (AK) and the second involved in the degradation of lysine, lysine ketoglutarate reductase (LOR). Although other enzymes involved in the synthesis and degradation of lysine have also been changed, the results were variable for different events. This work showed that the expression of heterologous protein zeolina caused changes in the composition of protein fractions, in the content of soluble amino acids and amino acids incorporated in consequence of changes in enzymes involved in the synthesis and degradation of lysine. The results suggest that the expression of heterologous protein zeolina, which has the need for incorporation of lysine in its structure, may have changed the aspartic acid pathway to meet the new demand for lysine. These changes may include the increase in AK enzyme activity, which is the first enzyme of the pathway leading to the synthesis of this amino acid and also a reduction in the activity of the enzyme degradation LOR, since the excess free lysine would be degraded is incorporated into the new protein.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-10-05T19:01:16Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1450755 bytes, checksum: 7b05d5c67d98257fd3c5469f873df50a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-05T19:01:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1450755 bytes, checksum: 7b05d5c67d98257fd3c5469f873df50a (MD5) Previous issue date: 2004-03-24 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Uma população de 118 RILs (linhagens recombinantes endogâmicas) foi obtida por meio do cruzamento entre o acesso BARC-8 (com alto teor de proteína) e a variedade brasileira Garimpo (com teor de proteína normal). Na geração F 9 foram abertas linhas, que constituíram o material genético utilizado neste trabalho. Noventa e cinco dessas RILs, cultivadas em dois ambientes distintos: Viçosa, MG e São Gotardo, MG, foram analisadas para as seguintes características: teor de proteína total em sementes de soja, teor das proteínas de reserva 11S e 7S e de suas respectivas subunidades, e da relação proteína total menos proteínas de reserva (PT-(11S+7S)). Quase todas estas características apresentaram uma distribuição aproximadamente normal (P<0,01), com exceção de proteína total em Viçosa. As herdabilidades das características avaliadas foram altas nos dois locais, entretanto, na análise conjunta, as herdabilidades foram menores devido ao efeito da interação genótipo X ambiente. Amostras do DNA das 118 RILs foram amplificadas com primers microssatélites, RAPD e AFLP. Análise de associação de marcas simples, regressão múltipla e mapeamento por intervalo composto foram utilizados para detectar e mapear as regiões genômicas associadas com estas características. Foram encontrados QTLs associados ao conteúdo de proteína total (GL I, que explica 14,74% da variação desta característica), ao conteúdo da subunidade α (GL G e GL C2, que explicam em conjunto 28,83% da variação desta característica), ao conteúdo da subunidade β (GL G e dois no grupo K, que explicam em conjunto 32,62% da variação desta característica), ao conteúdo de PT-(11S+7S) (GL D1b, que explica 13,71% da variação desta característica) e ao conteúdo de 7S (GL G e GL E) que explicam em conjunto 21,86% da variação desta característica no experimento de Viçosa. No experimento de São Gotardo, foram encontrados QTLs associados ao conteúdo de proteína total (GL 3 e I, que explicam em conjunto 11,42% da variação desta característica), ao conteúdo da subunidade α’ (GL A2, que explica 10,64% da variação desta característica), ao conteúdo das subunidades ácidas (GL 3, que explica 12,06% da variação desta característica), ao conteúdo de PT-(11S+7S) (GL I, que explica 11,34% da variação desta característica) e ao conteúdo de 11S (dois QTLS em diferentes fragmentos do GL K) que explicam em conjunto 20,88% da variação desta característica. Os marcadores associados ao teor de proteína foram diferentes de um local para outro, o que indica interação entre o genótipo e o ambiente. O grupo de ligação I foi associado a QTLs para proteína total em Viçosa e em São Gotardo. Este fato sugere que os locos associados presentes neste grupo de ligação contêm regiões com genes que são expressos em diferentes ambientes. / A 118 soybean RILs (recombinant inbreed lines) population was obtained by crossing the BARC-8 access (cultivar with high protein content) and the Brazilian variety Garimpo (with normal protein content). Lines from the F 9 generation constituted the genetic material used in this work. Ninety-five RILs cultivated in two different environments, Viçosa - MG and São Gotardo - MG, were analyzed following the characteristics: total protein content, storage protein content 11S and 7S and their respective subunits and relation of total protein minus storage proteins (PT-(11S+7S)). Almost all these characteristics presented a distribution approximately normal (P<0,001), except total protein in Viçosa. The heritability values of the characteristics were high in both places, however in a combined analysis; the heritability values were lower due to the effect of genotype x environment interaction. DNA samples of the 118 RILs were amplified with microsatellite primers, RAPD and AFLP. Analysis of association of simple markers, multiple regression and composed interval mapping were used to detect and map the genomic regions associated with these traits. QTLs (quantitative trait loci) associated with total protein content were found in GL I, that explains 14,7 % of the variation of this characteristic, with content of the a subunit in GL G and GL C2, that together explain 28,83% of the variation of this characteristic, with content of the ß subunit in GLG and two in group K, that together explain 32,62 % of the variation of this characteristic, with PT-(11S+7S) in GL D1b, that explains 13,71 % of the variation of this characteristic, and with content of 7S in GL G and GL E that together explain 21,86 % of the variation of this characteristic in the experiment conducted in Viçosa. QTLs associated with total protein content were found in the experiment conducted in São Gotardo in GL 3 and GL I, that together explain 11,42% of the variation of this characteristic, with content of the a’ subunit in GL A2, that explain 10,64 % of the variation of this characteristic, with content of acid subunits in GL 2, that explain 12,06 % of the variation of this characteristic, with PT-(11S+7S) in GL I, that explain 11,34 % of the variation of this characteristic and with the 11S content two QLTs in different GLK fragments that explain 20,88 % of the variation of this characteristic. The markers associated with protein content varied in different environment, indicating genotype and environment interaction. The linkage group I was associated with QTLs to total protein in Viçosa and São Gotardo. This suggests that total protein content loci associated with this linkage group contain regions with genes that express in different environments. / Tese importada do Alexandria, autor sem CPF

A lisina é um dos aminoácidos essenciais e um dos fatores limitantes ao uso de cereais como o milho na alimentação, pois, sem suplementação, não permite a obtenção de uma dieta balanceada. A fim de melhorar a qualidade nutricional dos cereais, várias tentativas têm sido realizadas baseadas em resultados obtidos sobre as rotas de metabolismo da lisina em plantas e o acúmulo de proteínas de reserva no endosperma. Ambrozevicius (2010) com o objetivo de produzir plantas de milho transgênicas com alto teor de lisina utilizou a estratégia de expressão de proteínas de reserva de outras espécies vegetais ricas em lisina, ou seja, através da expressão de uma proteína heteróloga: a zeolina. O presente trabalho teve como objetivo estudar os 6 eventos transformados expressando a zeolina na geração F3, caracterizando as proteínas de reserva, o perfil de aminoácidos e as enzimas envolvidas no metabolismo de lisina em milho geneticamente modificado, para compreender quais as possíveis alterações bioquímicas podem ter sido geradas pela transformação, e que podem ter levado ao incremento dos aminoácidos essenciais neste material transgênico. O perfil de proteínas de reserva dos eventos transformados exibiu redução na proporção das zeínas II e glutelinas em relação ao controle HiII, e ainda aumentos muito discretos da fração globulina, porém não para todos os eventos transformados. Na composição de aminoácidos solúveis totais foram observados incrementos nos teores dos aminoácidos que fazem parte da via metabólica do ácido aspártico: lisina, metionina, treonina e isoleucina. Para os aminoácidos incorporados em proteínas, foram observados incrementos nos teores de lisina nos eventos transformados da fração globulina e da fração glutelina, ambos em relação ao controle HiII. Já a fração zeína I teve o maior conteúdo total de aminoácidos em todos os eventos transformados. A análise das enzimas envolvidas no metabolismo de lisina revelou que ocorreram alterações em duas enzimas, a primeira enzima envolvida na síntese de lisina, aspartato quinase (AK) e a segunda envolvida na degradação de lisina, lisina cetoglutarato redutase (LOR). Embora as outras enzimas envolvidas na síntese e na degradação de lisina também tenham sido alteradas, os resultados foram variáveis para os diferentes eventos. Este trabalho mostrou que a expressão da proteína heteróloga zeolina causou alterações na composição das frações protéicas, no teor dos aminoácidos solúveis totais e aminoácidos incorporados em proteína em consequencia das alterações das enzimas envolvidas na síntese e degradação da lisina. Os resultados obtidos sugerem que a expressão da proteína heteróloga zeolina, que tem a necessidade de incorporação de lisina em sua estrutura, pode ter alterado a via metabólica do ácido aspártico para suprir a nova demanda de lisina. Essas alterações podem incluir o aumento na atividade da enzima AK, que é a primeira enzima da via que leva a síntese deste aminoácido e também uma redução na atividade da enzima de degradação LOR, pois o excesso de lisina livre que seria degradada é incorporado à nova proteína. / Lysine is an essential amino acid and one of the limiting factors for the use in cereals such as corn feed therefore, without supplementation; it does not allow obtaining a balanced diet. In order to improve the nutritional quality of cereals, several attempts have been made based on the results about routes of metabolism of lysine in plants and accumulation of storage proteins in endosperm. Ambrozevicius (2010) with the objective of producing transgenic corn plants with high content of lysine used a strategy of expression of storage proteins from other plant species which are rich in lysine, it means, through the expression of a heterologous protein: zeolin. This work aimed to study the 6 events processed expressing zeolina in F3 generation, featuring the storage proteins, the profile of amino acids and enzymes involved in the metabolism of lysine in genetically modified corn, in order to understand the possible biochemical changes which may have been generated by the transformation, and that may have led to the increase of essential amino acids in transgenic material The storage protein profile of transformed events exhibited reduction in the proportion of zein II and glutelins compared to control HiII, and yet very discrete increments of globulin, but not for all events processed. In the composition of soluble amino acids, it was observed increments in concentration of amino acids forming part of the metabolic pathway of aspartic acid: Lysine, methionine, threonine and isoleucine. For the amino acids incorporated into proteins, it was observed increments in the levels of lysine in the transformed events of globulin and glutelin fraction, both in relation to the control HiII. On the other hand, zein fraction I had the highest total amino acid content in all transformed events. The analysis of the enzymes involved in the metabolism of lysine revealed that changes occurred in two enzymes, the first enzyme involved in the synthesis of lysine, aspartate kinase (AK) and the second involved in the degradation of lysine, lysine ketoglutarate reductase (LOR). Although other enzymes involved in the synthesis and degradation of lysine have also been changed, the results were variable for different events. This work showed that the expression of heterologous protein zeolina caused changes in the composition of protein fractions, in the content of soluble amino acids and amino acids incorporated in consequence of changes in enzymes involved in the synthesis and degradation of lysine. The results suggest that the expression of heterologous protein zeolina, which has the need for incorporation of lysine in its structure, may have changed the aspartic acid pathway to meet the new demand for lysine. These changes may include the increase in AK enzyme activity, which is the first enzyme of the pathway leading to the synthesis of this amino acid and also a reduction in the activity of the enzyme degradation LOR, since the excess free lysine would be degraded is incorporated into the new protein.

O arroz está entre os cereais mais consumidos do mundo. A desnutrição por micronutrientes como zinco (Zn) e ferro (Fe) é generalizada, especialmente em populações pobres, cujas calorias diárias são obtidas principalmente pelo consumo de cereais. Apesar de o arroz ser diferenciado por possuir maior quantidade de lisina em seus grãos em comparação ao trigo, milho ou cevada, a sua quantidade de proteínas representa somente de 8-9% do grão. Sendo o Zn é um micronutriente correlacionado com o funcionamento vital de plantas e animais, e estando relacionado direta e indiretamente com a síntese e funcionamento de várias proteínas, a proposta deste trabalho foi analisar a possível correlação da quantidade de Zn encontrado no grão com o perfil das proteínas de reserva, aminoácidos solúveis, enzimas envolvidas no metabolismo do ácido aspártico e do fator antinutricional ácido fítico, nos grãos de diferentes genótipos de arroz, avaliando primordialmente as diferenças inerentes de cada material genético a fim de agregar conhecimentos que possam ser utilizados como ferramenta para o melhoramento dessa espécie, visando ganho nutricional em seu grão. Para tanto, foram executados dois experimentos distintos. No primeiro foram avaliados três genótipos, os quais foram expostos à adubação foliar com sulfato de zinco, nas concentrações 0, 2 e 4 kg.ha-1 de ZnSO4.7H2O, buscando aumentar-se o nível de Zn nos grãos. No entanto não se verificou incremento significativo do metal na porção de interesse alimentar, sendo a variação encontrada nas concentrações de Zn em grãos integrais e polidos foram inerentes aos genótipos. Ainda assim, foram verificados os outros aspectos nutricionais, para os quais os resultados apontaram diferenças significativas entre os tipos de grãos analisados, sendo indicado o consumo de grão integral ao polido, destacando-se o genótipo Primavera, que apresentou maior concentração de proteínas e menor quantidade de fitato. Esse experimento ainda confirmou que o catabolismo da lisina é a principal via de modulação para o acréscimo desse aminoácido no grão. Para a execução do segundo experimento foram utilizados 16 genótipos cultivados no Brasil, buscando caracterizar a diversidade genética em relação às principais propriedades do grão relacionadas à qualidade nutricional humana. Os dados mostraram que apesar do Zn estar correlacionado positivamente com fitato, não há relação direta entre a concentração desse elemento com a síntese e concentração de aminoácidos e nem com a concentração total de proteínas de reserva. No entanto, com os resultados obtidos para grão integral em relação às características nutricionais, permite apresentar os genótipos Carolino e Goiano como os de melhor desempenho, além de ressaltar a importância da camada da aleurona do grão, já que está relacionada com todas as características nutricionais importantes para um projeto de bioforticação, indicando que estudos devem ser intensificados para entender o transporte de nutrientes até o interior do endosperma, ou ainda, que o consumo de arroz integral deve ser mais reforçado. / Human malnutrition due to low intake of the micronutrients zinc (Zn) and iron (Fe) is relatively common in poor population, who uses cereals as main sources of calories. Currently, rice is one of the most consumed cereals worldwide but, despite its high lysine concentration in comparison to other cereal crops, rice grains have low protein contents (8-9%). Therefore, the current work aimed to evaluate the influence of additional Zn supply on amino acid profile, storage proteins, macro- and micronutrients, as well as on phytate concentration, and on activity of enzymes from lysine metabolism in grains of different rice genotypes, primarily evaluating the inherent differences of each genetic material in order to aggregate knowledge like a tool for the improvement of this species, aiming nutritional gain in its grain. For this purpose, two different experiments were performed. First of all, three genotypes were evaluated and exposed to foliar fertilization with zinc sulfate, in the concentrations 0, 2 and 4 kg.ha-1 of ZnSO4.7H2O, seeking to increase the level of Zn in the grains. However, there was no significant increase of the metal in the grain, and the variation found in Zn concentrations in brown and polished grains was according to the genotypes. Nevertheless, the other nutritional aspects were verified, for which the results indicated significant differences between the types of grains analyzed, being indicated the consumption of brown grain to instead polished one, and the genotype \'Primavera\' stood out with higher concentration of proteins and smaller amount of phytate. This experiment also confirmed that lysine catabolism is the main modulation pathway to increase this amino acid in the grain. For the second experiment 16 genotypes cultivated in Brazil were used to characterize the genetic diversity in relation to the major grain properties related to human nutritional quality. Zinc concentration was positively correlated to phytate, but no direct association between Zn and synthesis and concentration of amino acids or storage proteins was detected. Based on results, \'Carolino\' and \'Goiano\' rice cultivars presented the best performance. Moreover, due to the relevance of aleurone layer in retaining important nutritional features in rice grains, biofortification programs should investigate nutrient transportation from this region to endosperm in order to achieve better results.

O arroz está entre os cereais mais consumidos do mundo. A desnutrição por micronutrientes como zinco (Zn) e ferro (Fe) é generalizada, especialmente em populações pobres, cujas calorias diárias são obtidas principalmente pelo consumo de cereais. Apesar de o arroz ser diferenciado por possuir maior quantidade de lisina em seus grãos em comparação ao trigo, milho ou cevada, a sua quantidade de proteínas representa somente de 8-9% do grão. Sendo o Zn é um micronutriente correlacionado com o funcionamento vital de plantas e animais, e estando relacionado direta e indiretamente com a síntese e funcionamento de várias proteínas, a proposta deste trabalho foi analisar a possível correlação da quantidade de Zn encontrado no grão com o perfil das proteínas de reserva, aminoácidos solúveis, enzimas envolvidas no metabolismo do ácido aspártico e do fator antinutricional ácido fítico, nos grãos de diferentes genótipos de arroz, avaliando primordialmente as diferenças inerentes de cada material genético a fim de agregar conhecimentos que possam ser utilizados como ferramenta para o melhoramento dessa espécie, visando ganho nutricional em seu grão. Para tanto, foram executados dois experimentos distintos. No primeiro foram avaliados três genótipos, os quais foram expostos à adubação foliar com sulfato de zinco, nas concentrações 0, 2 e 4 kg.ha-1 de ZnSO4.7H2O, buscando aumentar-se o nível de Zn nos grãos. No entanto não se verificou incremento significativo do metal na porção de interesse alimentar, sendo a variação encontrada nas concentrações de Zn em grãos integrais e polidos foram inerentes aos genótipos. Ainda assim, foram verificados os outros aspectos nutricionais, para os quais os resultados apontaram diferenças significativas entre os tipos de grãos analisados, sendo indicado o consumo de grão integral ao polido, destacando-se o genótipo Primavera, que apresentou maior concentração de proteínas e menor quantidade de fitato. Esse experimento ainda confirmou que o catabolismo da lisina é a principal via de modulação para o acréscimo desse aminoácido no grão. Para a execução do segundo experimento foram utilizados 16 genótipos cultivados no Brasil, buscando caracterizar a diversidade genética em relação às principais propriedades do grão relacionadas à qualidade nutricional humana. Os dados mostraram que apesar do Zn estar correlacionado positivamente com fitato, não há relação direta entre a concentração desse elemento com a síntese e concentração de aminoácidos e nem com a concentração total de proteínas de reserva. No entanto, com os resultados obtidos para grão integral em relação às características nutricionais, permite apresentar os genótipos Carolino e Goiano como os de melhor desempenho, além de ressaltar a importância da camada da aleurona do grão, já que está relacionada com todas as características nutricionais importantes para um projeto de bioforticação, indicando que estudos devem ser intensificados para entender o transporte de nutrientes até o interior do endosperma, ou ainda, que o consumo de arroz integral deve ser mais reforçado. / Human malnutrition due to low intake of the micronutrients zinc (Zn) and iron (Fe) is relatively common in poor population, who uses cereals as main sources of calories. Currently, rice is one of the most consumed cereals worldwide but, despite its high lysine concentration in comparison to other cereal crops, rice grains have low protein contents (8-9%). Therefore, the current work aimed to evaluate the influence of additional Zn supply on amino acid profile, storage proteins, macro- and micronutrients, as well as on phytate concentration, and on activity of enzymes from lysine metabolism in grains of different rice genotypes, primarily evaluating the inherent differences of each genetic material in order to aggregate knowledge like a tool for the improvement of this species, aiming nutritional gain in its grain. For this purpose, two different experiments were performed. First of all, three genotypes were evaluated and exposed to foliar fertilization with zinc sulfate, in the concentrations 0, 2 and 4 kg.ha-1 of ZnSO4.7H2O, seeking to increase the level of Zn in the grains. However, there was no significant increase of the metal in the grain, and the variation found in Zn concentrations in brown and polished grains was according to the genotypes. Nevertheless, the other nutritional aspects were verified, for which the results indicated significant differences between the types of grains analyzed, being indicated the consumption of brown grain to instead polished one, and the genotype \'Primavera\' stood out with higher concentration of proteins and smaller amount of phytate. This experiment also confirmed that lysine catabolism is the main modulation pathway to increase this amino acid in the grain. For the second experiment 16 genotypes cultivated in Brazil were used to characterize the genetic diversity in relation to the major grain properties related to human nutritional quality. Zinc concentration was positively correlated to phytate, but no direct association between Zn and synthesis and concentration of amino acids or storage proteins was detected. Based on results, \'Carolino\' and \'Goiano\' rice cultivars presented the best performance. Moreover, due to the relevance of aleurone layer in retaining important nutritional features in rice grains, biofortification programs should investigate nutrient transportation from this region to endosperm in order to achieve better results.