Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Esta pesquisa foi realizada visando a obtenÃÃo de dados bÃsicos que possam auxiliar na compreensÃo dos mecanismos fisiolÃgicos, bioquÃmicos e citoquÃmicos responsÃveis pela deterioraÃÃo de sementes envelhecidas, revigoraÃÃo daquelas osmocondicionadas e inibiÃÃo da germinaÃÃo e estabelecimento de plÃntulas de sorgo sob condiÃÃes de estresse salino, bem como estudar alguns dos mecanismos de adaptaÃÃo ao estresse. No primeiro capÃtulo foram avaliados os efeitos dos estresses hÃdrico (0, -0,2, -0,4 e -0,8 MPa) e salino (0, 75, 150 e 300 mM de NaCl) na germinaÃÃo e vigor de sementes de dois genÃtipos de sorgo forrageiro (CSF 18 e CSF 20). No segundo e terceiro capÃtulo, a fim de avaliar a qualidade fisiolÃgica das sementes em laboratÃrio e o estabelecimento de plÃntulas de sorgo no campo, respectivamente, utilizou-se um delineamento experimental inteiramente casualizado com quatro repetiÃÃes, no esquema fatorial 2 x 2, constando de quatro tratamentos: 1. sementes envelhecidas; 2. sementes nÃo envelhecidas; 3. sementes envelhecidas e condicionadas osmoticamente e 4. sementes nÃo envelhecidas e condicionadas osmoticamente. No quarto trabalho foram avaliadas a absorÃÃo de Ãgua, germinaÃÃo e crescimento inicial de plÃntulas oriundas de semente envelhecidas, osmocondicionadas e sob estresse salino (0, 100, 200 ou 300 mM de NaCl). No quinto capÃtulo foram realizadas anÃlises citoquÃmicas em sementes de sorgo submetidas aos tratamentos descritos no quarto capÃtulo, contudo sob salinidade de apenas 100 mM. Os mesmos tratamentos foram utilizados no sexto capÃtulo para avaliar o efeito desses fatores sobre o estabelecimento das plÃntulas, absorÃÃo de Ãons, acÃmulo de solutos orgÃnicos, peroxidaÃÃo de lipÃdios e alteraÃÃes no sistema enzimÃtico antioxidativo em plÃntulas cultivadas sob hidroponia na presenÃa ou ausÃncia de NaCl. Os genÃtipos de sorgo apresentam tolerÃncia diferencial aos estresses osmÃticos provocados pelo PEG-6000 e pelo NaCl, sendo que a sensibilidade aos mesmos varia em funÃÃo do estÃdio de desenvolvimento da planta. O envelhecimento artificial e o estresse salino promovem efeitos prejudiciais à germinaÃÃo, vigor e estabelecimento de plÃntulas de sorgo, os quais podem ser parcialmente atenuados com a tÃcnica do condicionamento osmÃtico de sementes. O estresse salino provoca reduÃÃes significativas na qualidade fisiolÃgica das sementes e no crescimento inicial das plÃntulas de sorgo, provocando algumas alteraÃÃes citoquÃmicas nas sementes e vÃrias alteraÃÃes fisiolÃgicas e bioquÃmicas em plÃntulas sob cultivo hidropÃnico. / This research was carried out in order to obtain basic data that can help them understand the physiological, biochemical and cytochemical responsible for the deterioration of aged seeds, reinvigoration of those primed and inhibition of germination and seedling establishment of sorghum under salt stress and study some of the mechanisms of adaptation to stress. The first chapter studies the effects of water stress (0, -0.2, -0.4 and -0.8 MPa) and saline (0, 75, 150 and 300 mM NaCl) on germination and seed vigor two genotypes of sorghum (CSF 18 and CSF 20). In the second and third chapter, to assess the quality of the seeds in the laboratory and the establishment of sorghum seedlings in the field, respectively, used a completely randomized design with four replications and a 2 x 2, consisting of four treatments: 1. aged seeds, 2. aging seeds 3. aged seeds and osmotically conditioned and 4. aging seeds and osmotically conditioned. In the fourth study we evaluated the water uptake, germination and early growth of seedlings derived from seeds aged, primed and under salt stress (0, 100, 200 or 300 mM NaCl). In the fifth chapter cytochemical tests were performed on seeds of sorghum subjected to the treatments described in the fourth chapter, but under a salinity of only 100 mM. The same treatments were used in the sixth chapter to evaluate the effect of these factors on seedling establishment, absorption of ions, organic solutes accumulation, lipid peroxidation and changes in enzymatic antioxidant system in seedlings grown in hydroponics in the presence or absence of NaCl. The sorghum genotypes show differential tolerance to osmotic stress caused by PEG-6000 and by NaCl, and the sensitivity to them varies depending on the stage of plant development. The artificial aging and salt stress promote adverse effects on germination, vigor and stand establishment of sorghum, which can be partly alleviated by the technique of priming seeds. Salt stress leads to significant reductions in the quality of the seeds and early growth of sorghum seedlings, causing some cytochemical changes in the seeds and various biochemical and physiological changes in seedlings under hydroponic cultivation.

A análise de imagens com a utilização de raios X em sementes e análise computadorizada de plântulas são técnicas eficientes na avaliação da qualidade de sementes de diversas espécies, constituindo-se em métodos de rápida resposta, com metodologias de simples execução e reprodução. Assim, foi proposto com a presente pesquisa avaliar metodologias que visam relacionar a morfologia interna de sementes de sorgo com seu potencial fisiológico por meio da análise de imagens radiografadas de sementes e computadorizadas de plântulas. Para tanto, foram utilizadas sementes do híbrido 50A70, representado por dez lotes. O estudo foi realizado em duas etapas, em que a primeira consistiu no uso de imagens radiografadas para relacionar a morfologia interna das sementes e sua germinação e a segunda consistiu na avaliação do vigor das sementes por meio dos testes de primeira contagem de germinação, envelhecimento acelerado, de frio, de emergência e velocidade de emergência de plântulas em areia, emergência de plântulas em campo e o uso do sistema computadorizado de imagens de plântulas (\"Seed Vigor Image System\" - SVIS®) aos dois e três dias após a semeadura do teste de germinação, para detectar diferenças de vigor das sementes armazenadas durante quatro meses. Concluiu-se que o teste de raios X é eficiente na identificação de danos por deterioração de tecidos, danos mecânicos, danos por malformação e danos por insetos, possibilitando estabelecer a relação entre o dano observado e o prejuízo causado para a germinação. A análise computadorizada de plântulas aos três dias de idade é uma alternativa segura para detectar diferenças de vigor entre os lotes. / Image analysis techniques using X-rayed seeds and computerized analysis of seedlings are considered efficient to evaluate the seed quality of various species, with a fast response and methodologies that are easy to implement and reproduce. Thus, this research aimed to evaluated methodologies that associate the internal morphology of sorghum seeds with their physiological potential via radiographed images of seeds and image processing of seedlings. Ten seed lots of the sorghum hybrid 50A70 were used in the study. The study was conducted in two phases; the first involved the utilization of radiographed images of seeds to associate their internal morphology with germination. The second consisted evaluation of vigor using first count germination, accelerated aging, cold test, emergence and speed of emergence in sand, seedling emergence in field and computerized seedling image analysis (\"Seed Vigor Image System - SVIS®\"), the seedlings were evaluated two and three days after sowing for the germination test, in order to detect variations in the seed vigor among the lots, during four months of storage. The results allowed to conclude that the X-ray test is effective in identifying damage tissue deterioration, mechanical damage, malformation damage and insect damage, enabling to establish a relationship between the observed damage and the negative effect on germination. Computerized analysis of three-day-old seedlings consists in a feasible method to detect differences in the seed vigor among the lots.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:44:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_joao_rodolfo_nunes.pdf: 261220 bytes, checksum: f94a6973f7a6e6ef02e08536a166c9c0 (MD5) Previous issue date: 2008-06-06 / This paper had the objective of checking the effects of three different sequence of conditioning on the qualities of seeds from silage sorghum (Sorghum bicolor L.) and to such deed, it was used FEPAGRO-RS 11, FEPAGRO-RS 12, FEPAGRO 17 e FEPAGRO 18. The treatment followed the next sequence: T1- pre cleaning; T2 pre cleaning plus three passages through cleaning; T3 pre cleaning, polishing and cleaning. The pre cleaning procedure was done by a pre-cleaning machine with a 5,0mm diameter sieve. The clean was done with an air machine and sieves, whose round holes measured 3,2 and 2,8mms. The polishing was performed by a cereal polisher machine from the brand Grimm (6 to 10sc/h). The treatments were measured through the levels of moisture, the mass of thousand seeds, purity physical analysis and germination tests, first germination count, accelerated aging, electric conductivity and tetrazolien, applied right after the conditioning and 12 months later. It as observed some differences between FEPAGRO-RS 11, FEPAGRO-RS 12, FEPAGRO 17 e FEPAGRO 18, concerning the levels of initial moisture, the mass of thousand seeds and the physiological qualities of the seeds. All the conducting treatments managed to obtain a purity quality superior to 99,0% It can be concluded that the sequence of conditioning consisted by the pre cleaning operations, polishing and cleaning, improves the visual aspect and does not damage the physiological potential of the seeds from silage sorghum. / O presente trabalho teve por objetivo verificar o efeito de três seqüências de beneficiamento sobre a qualidade de lotes de sementes de sorgo silageiro (Sorghum bicolor L.) e, para tal, utilizaram-se os cultivares FEPAGRO-RS 11, FEPAGRO-RS 12, FEPAGRO 17 e FEPAGRO 18. Os tratamentos consistiram das seguintes seqüências: T1 apenas a pré-limpeza; T2 pré-limpeza mais três passagens pela limpeza; T3 pré-limpeza, polimento e limpeza. A operação de pré-limpeza foi realizada com máquina de ar e peneiras, contendo uma peneira com orifício de 5,0mm de diâmetro. A limpeza foi efetuada na mesma máquina de ar e peneiras, cujas peneiras tinham orifícios redondos de 3,2 e 2,8mm. O polimento foi realizado com um polidor de cereais da marca Grimm (6 a 10sc/h). Os tratamentos foram avaliados através das determinações do grau de umidade, massa de mil sementes e análise de pureza e dos testes de germinação, primeira contagem da germinação, envelhecimento acelerado, condutividade elétrica e tetrazólio, aplicados logo após o beneficiamento e 12 meses depois. Observaram-se diferenças entre os cultivares, quanto ao grau de umidade inicial, massa de mil sementes e qualidade fisiológica das sementes. Todos os tratamentos de beneficiamento permitiram obter pureza física superior a 99,0%. Concluiu-se que a seqüência de beneficiamento composta pelas operações de pré-limpeza, polimento e limpeza melhora o aspecto visual e não prejudica o potencial fisiológico das sementes de sorgo silageiro.

A estrutura populacional e o desequilíbrio de ligação são dois processos fundamentais para estudos evolutivos e de mapeamento associativo. Tradicionalmente, ambos têm sido investigados por meio de métodos clássicos comumente utilizados. Tais métodos certamente forneceram grandes avanços no entendimento dos processos evolutivos das espécies. No entanto, em geral, nenhum deles utiliza uma visão genealógica de forma a considerar eventos genéticos ocorridos no passado, dificultando a compreensão dos padrões de variação observados no presente. Uma abordagem que possibilita a investigação retrospectiva com base no atual polimorfismo observado é a teoria da coalescência. Assim, o objetivo deste trabalho foi analisar, com base na teoria da coalescência, a estrutura populacional e o desequilíbrio de ligação de um painel mundial de acessos de sorgo (Sorghum bicolor). Para tanto, análises de mutação, migração com fluxo gênico e recombinação foram realizadas para cinco regiões genômicas relacionadas à altura de plantas e maturidade (Dw1, Dw2, Dw4, Ma1 e Ma3) e sete populações previamente selecionadas. Em geral, elevado fluxo gênico médio (Μ = m/μ = 41,78 − 52,07) foi observado entre as populações considerando cada região genômica e todas elas simultaneamente. Os padrões sugeriram intenso intercâmbio de acessos e história evolutiva específica para cada região genômica, mostrando a importância da análise individual dos locos. A quantidade média de migrantes por geração (Μ) não foi simétrica entre pares recíprocos de populações, de acordo com a análise individual e simultânea das regiões. Isso sugere que a forma pela qual as populações se relacionaram e continuam interagindo evolutivamente não é igual, mostrando que os métodos clássicos utilizados para investigar estrutura populacional podem ser insatisfatórios. Baixas taxas médias de recombinação (ρL = 2Ner = 0,030 − 0,246) foram observadas utilizando o modelo de recombinação constante ao longo da região. Baixas e altas taxas médias de recombinação (ρr = 2Ner = 0,060 − 3,395) foram estimadas utilizando o modelo de recombinação variável ao longo da região. Os métodos tradicional (r2) e via coalescência (E[r2 rhomap]) utilizados para a estimação do desequilíbrio de ligação mostraram resultados próximos para algumas regiões genômicas e populações. No entanto, o r2 sugeriu padrões descontínuos de desequilíbrio em várias ocasiões, dificultando o entendimento e a caracterização de possíveis blocos de associação. O método via coalescência (E[r2 rhomap]) forneceu resultados que pareceram ter sido mais consistentes, podendo ser uma estratégia eventualmente importante para um refinamento dos padrões não-aleatórios de associação. Os resultados aqui encontrados sugerem que o mapeamento genético a partir de um único pool gênico pode ser insuficiente para detectar associações causais importantes para características quantitativas em sorgo. / Population structure and linkage disequilibrium are two fundamental processes for evolution and association mapping studies. Traditionally, both have been investigated using classical methods that are commonly used. These methods certainly provided important advances for the understanding of the evolution processes of the species. However, in general, none of them uses a genealogical view to consider genetic events occurred in the past, making difficult the understanding of the variation patterns observed in the present. An approach that enables the retrospective investigation based on the actual observed polymorphism is the coalescent theory. Here, we used the coalescent theory to analyze the population structure and linkage disequilibrium of a worldwide sorghum (Sorghum bicolor) accession panel. To reach this purpose, analyses of mutation, migration with gene flow and recombination were performed to five genomic regions related to plant height and maturity (Dw1, Dw2, Dw4, Ma1 e Ma3) and seven previously selected populations. In general, high average gene flow (Μ = m/μ = 41,78 − 52,07) was observed between populations considering each genomic region and all the regions simultaneously. The patterns suggested a high exchance of accessions between populations and a specific evolutionary history for each genomic region, showing that the individual analysis of each locus was important. The average number of migrants per generation (Μ) was not symmetric between reciprocal pairs of populations, according to the specific and simultaneous analyses of the regions. This result suggests that the historical and recent evolutionary relations between populations are not equal, showing that the classical methods to investigate population structure may be unsatisfactory. Low average recombination rates (ρL = 2Ner = 0,030 − 0,246) were observed using a constant recombination model along the region. Low and high average recombination rates (ρr = 2Ner = 0,060 − 3,395) were estimated using a variable recombination model along the region. Both traditional (r2) and coalescent (E[r2 rhomap]) methods for the estimation of linkage disequilibrium showed similar results for some genomic regions and populations. However, r2 suggested discontinuous patterns of linkage disequilibrium in several cases, making difficult the understanding and definition of the association blocks. The coalescent method (E[r2 rhomap]) provided results that seemed to be more consistent and could be an eventually important strategy to refine the non-random association patterns. The results detected here suggest that the genetic mapping from a unique gene pool may be insufficient to detect important causal associations for quantitative traits in sorghum.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O objetivo deste trabalho foi avaliar os teores e distribuiÃÃo de Ãons e alguns parÃmetros morfosiolÃgicos associados com a tolerÃncia à salinidade em plantas de sorgo, feijÃo-de-corda e algodÃo. As plantas foram cultivadas em vasos contendo 15 kg de areia lavada, em condiÃÃes de casa-de-vegetaÃÃo, e irrigadas com Ãguas com trÃs nÃveis de salinidade (0,5, 4,0 e 8,0 dS m-1). O experimento foi montado seguindo um delineamento inteiramente casualizado, com arranjo fatorial 3 x 3 (3 espÃcies x 3 nÃveis de salinidade), com quatro repetiÃÃes. Durante a conduÃÃo do experimento foram mensuradas a altura da planta e o consumo de Ãgua. ApÃs 42 dias do inÃcio dos tratamentos foram medidas> acÃmulo de sais na Ãgua drenada e no solo, a Ãrea foliar e a produÃÃo de matÃria seca de folhas, caules e raÃzes. Foram tambÃm determinados: a suculÃncia foliar, a massa especÃfica foliar, a partiÃÃo de carbono e os teores de Na+, Cl-, K+, Ca2+ e prolina. A aplicaÃÃo de Ãgua salina afetou a partiÃÃo de carbono, reduziu o crescimento e o consumo de Ãgua pelas plantas, e provocou acÃmulo de sais na Ãgua drenada e no solo. No entanto, as percentagens de extraÃÃo de sais foram baixas nas trÃs espÃcies, sendo maior em algodoeiro e menor em sorgo A tolerÃncia à salinidade foi avaliada atravÃs dos dados de crescimento, os quais confirmaram a maior sensibilidade do feijÃo-de-corda e a maior tolerÃncia do algodÃo. O algodÃo se diferenciou das duas outras espÃcies por apresentar maior acÃmulo e retenÃÃo de Na+ e Cl- nas raÃzes, maior acÃmulo desses Ãons nos limbos foliares, menores alteraÃÃes nos teores de K+ e aumento nos teores de prolina em resposta ao aumento da salinidade. O sorgo apresentou menores teores de Ãons potencialmente tÃxicos (Na+ + Cl-) nos limbos foliares, porÃm, apresentou reduÃÃes nos teores de K+ e Ca2+ na parte aÃrea. O elevado acÃmulo de Cl- nas folhas, associado à falta de outros mecanismos eficientes de proteÃÃo, contribuiu, pelo menos em parte, para a maior sensibilidade do feijÃo-de-corda ao estresse salino. / The objective of this paper was to evaluate ions concentration and some morphophysiological parameters associates to the salt tolerance in sorghum, cowpea, and cotton plants. Plants were cultivated in plastic pots, using 15 kg of sand soil at greenhouse conditions and subjected to three different salt concentrations (0.5; 4.0; and 8.0 dS.m-1) in irrigation water. A completely randomized design, in a factorial arrangement 3 x 3 (3 species x 3 salt levels), with four replicates was adopted. During the experimental period, plant height and water use was measured. After 42 days of salt application they were measured the salinity of drained water and in the soil, total leaf area and dry masses of leaves, stems and roots. Leaf succulence, specific leaf mass, carbon partitioning and the concentrations of Na, Cl, K, Ca, and proline were also determined. The application of saline water affected the carbon partitioning, reduced plant growth and water use, and caused salt accumulation in drained water and into the soil. However, the percentage of ion extraction from the soil was low in the three species, being higher in cotton and lower in sorghum. The tolerance index, on the basis of the growth data, confirmed the highest sensibility of the cowpea and the highest tolerance of the cotton. The cotton showed some important difference to the other species, presenting greater accumulation and retention of Na and Cl in the roots, greater accumulation of these ions in the leaf blades, lower changes in K concentration and increase in proline contents in response to sat stress application. On the other hand, sorghum showed lower concentrations of potentially toxic ions (Na plus Cl) in the leaf blades. However, it also presented reductions in K and Ca contents, what can contribute to growth inhibition in this species. The high leaf Cl concentration, associated with the absence of the other protection mechanisms, contributed, at least in part, to higher sensibility of the cowpea to salt stress imposed.

Il sorgo zuccherino utilizzato per produrre cibo, mangimi e carburante con limitato impiego di risorse, risponde ai criteri dell’agricoltura moderna ed è impiegato nella produzione di bioenergia. È una pianta C4 adattata agli ambienti semi-aridi, caratteristica che dovrebbe essere mantenuta e migliorata nel processo di ottenimento di nuovi genotipi. Per comprendere le basi genetiche e fisiologiche della tolleranza alla siccità, genotipi di sorgo (IS 19453, Mpwekwa, SDS19483, IS33350, BR505, BR501) sono stati valutati in camera di crescita e in serra. Lo stress idrico è iniziato quando le piante avevano consumato l'80% di acqua disponibile. L’RNA totale è stato estratto da piante irrigate e non a diversi livelli di stress idrico. L'analisi di espressione genica è stata eseguita attraverso l’uso delle tecniche microarray e q-RT PCR. Il numero dei geni differenzialmente espressi aumentava all’aumentare del livello di stress. Gran parte dei geni sovra espressi erano coinvolti nei meccanismi di difesa, di trasporto, di regolazione genica, e nel metabolismo lipidico, proteico e degli zuccheri. Nelle piante non irrigate, al più alto livello di stress, i geni sovra-regolati presentavano livelli di espressione di 2-5 volte superiori rispetto ai campioni di controllo. Questi risultati serviranno all’identificazione di ”single nucleotide polymorphisms” nelle sequenze dei geni candidati e al loro impiego come marcatori nel processo di miglioramento genetico assistito. / Sweet sorghum providing food, feed and fuel with a limited use of resources, responds to the criteria of sustainable bioenergy production. Sorghum is a C4 plant adapted to semi-arid environments, characteristic that should be maintained and further improved in the process of breding new genotypes for bioenergy production. To understand the genetic and physiological basis of drought tolerance, sorghum genotypes (IS 19453, Mpwekwa, SDS19483, IS33350, BR505, BR501) were evaluated in growth chamber and greenhouse experiments. Drought stress started when plants had consumed 80% of transpirable soil water. Total RNA was extracted from irrigated and not irrigated plants at different levels of water stress, and gene expression analysis was carried out using microarray and q-RT PCR techniques. The number of differentially expressed genes increased with the stress level. Most of the up regulated genes were involved in cell rescue, transport, nucleic acid binding, and in lipid, protein and sugar metabolism. In non-irrigated plants, at the higher stress level, up-regulated genes presented levels of expression 2-5 fold higher compared to control samples. These preliminary results will be useful for the identification of single nucleotide polymorphisms in candidate genes sequences in order to use them as markers for assisted breeding.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Objective was to evaluate the effects of different population arrangements in forage sorghum grazing on forage production, morphogenesis, pasture structure, performance, and animal behavior. They were used 36 crossed heifers between Charolais and Nellore, with initial age of 15 months and 262 kg of body weight (BW). The experimental period lasted 84 days, divided into periods of 28 days. The animals received daily supplementation to the level of 1% of body weight. Treatments consisted of a combination of spacings of 22 or 44 cm in planting spacing with two densities of seeds per hectare, 12 or 24 kg, resulting in arrangements population E44D12; E44D24; E22D12; E22D24. The grazing method was continuous with variable number of regulators animals. The forage mass and the mass of leaf blades did not differ between population arrangements, with average values of 1279.11 and 232.99 kg DM / ha. Similarly the stocking rate, dry matter accumulation rate and weight gain per area, with average values of 1172.32 kg LW / ha, 58.47 kg DM / ha / day and 303.31 kg PV / ha, in that order. The performance and development of the animals were not affected by population arrangements grassland, with weight gain and average final weight between treatments of 0.891 kg / day and 330.36 kg of PV. The relation weight:height among the population arrangements was 2.67 kg / cm, indicating that cross heifers between Charolais and Nellore with 18 months of age have fat thickness and appropriate weight for slaughter. Productive parameters of pasture and animal performance were influenced by evaluation periods. The different population arrangements change the behavioral patterns of animals, E44D24 and E22D12 treatments increase the grazing time. The E44D24 treatment decreases the bit rate when compared to E22D24. The lower density of plants per square meter causes the increase in the number of feeding stations / minute and the displacement rate of the animals. The spacing between rows 22cm promote a larger number of bits/food station. The use of higher density of seeds and larger spacing between lines increases the density of leaf blades in the lower and upper stratum of the pasture, respectively. The E44D12 and E22D24 treatments have higher amounts of stems in the upper stratum of the pasture (over 60 cm). Morphogenic variables were not significantly influenced by the different arrangements of plants used and the evaluation periods, being obtained elongation rate and leaf senescence of 1.43 and 1.11 cm/day/tiller, respectively, leaf appearance rate and leaf appearance interval of 0.28 leaves/day/tiller and 3.81 days phillochron and leaf life span of 72.99 and 351.68 degree day, in that order. Have the structural characteristics of pasture were influenced by evaluation periods, reflecting the forage production decline with advancing the use of the pasture cycle. The first to the third evaluation period was verified a reduction of 65.53% in the number of sheets in elongation and 47.79% in the number of living leaves. / Objetivou-se avaliar os efeitos de diferentes arranjos populacionais em pastagem de sorgo forrageiro na produção forrageira, morfogênese, estrutura do pasto, desempenho e comportamento animal. Foram utilizadas 36 novilhas de corte cruzadas entre as Charolês e Nelore, com idade média inicial de 15 meses e 262 Kg de peso vivo (PV). O período experimental durou 84 dias, divididos em períodos de 28 dias. Os animais receberam suplementação diária à nível de 1% do peso vivo. Os tratamentos consistiram na combinação de espaçamentos de 22 ou 44 cm na entrelinha de plantio com duas densidades de sementes por hectare, 12 ou 24 Kg, resultando nos arranjos populacionais E44D12; E44D24; E22D12; E22D24. O método de pastoreio utilizado foi contínuo, com número variável de animais reguladores. A massa de forragem e a massa de lâminas foliares não diferiram entre os arranjos populacionais, apresentando valores médios de 1279,11 e 232,99 Kg de MS/ha. Da mesma forma a carga animal, taxa de acúmulo de matéria seca e o ganho de peso por área, apresentando valores médios de 1172,32 Kg de PV/ha, 58,47 Kg de MS/ha/dia e 303,31 Kg de PV/ha, nessa ordem. O desempenho e o desenvolvimento dos animais não foram influenciados pelos arranjos populacionais da pastagem, apresentando ganho de peso e peso final médio entre os tratamentos de 0,891 Kg/dia e 330,36 Kg de PV. Os parâmetros produtivos da pastagem e desempenho animal foram influenciados pelos períodos de avaliação. Os diferentes arranjos populacionais alteraram os padrões comportamentais dos animais, os tratamentos E44D24 e E22D12 aumentam o tempo de pastejo. O tratamento E44D24 diminui a taxa de bocado quando comparado ao E22D24. A menor densidade de plantas por metro quadrado ocasiona o aumento no número de estações alimentares/minuto e a taxa de deslocamento dos animais. O espaçamento 22 cm entrelinhas promove um maior número de bocados/estação alimentar. A utilização de maior densidade de sementes e maiores espaçamentos entrelinhas aumenta a densidade de lâminas foliares no estrato inferior e superior da pastagem, respectivamente. Os tratamentos E44D12 e E22D24 apresentaram maiores quantidades de colmos no estrato superior do pasto (acima de 60 cm). As variáveis morfogênicas não foram influenciadas significativamente pelos diferentes arranjos de plantas utilizados e pelos períodos de avaliação, sendo obtidos taxa de alongamento e senescência foliar de 1,43 e 1,11 cm/dia/afilho, respectivamente, taxa de aparecimento foliar e intervalo de surgimento de folhas de 0,28 folhas/dia/afilho e 3,81 dias, filocrono e duração de vida foliar de 72,99 e 351,68 graus dia, nessa ordem. Já as características estruturais da pastagem foram influenciadas pelos períodos de avaliação, refletindo a queda de produção forrageira com o avançar do ciclo de utilização da pastagem. Do primeiro para o terceiro período de avaliação foi verificado uma redução de 65,53% no número de folhas em alongamento e de 47,79% no número de folhas vivas.

Made available in DSpace on 2016-08-31T13:24:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoacyFN_DISSERT.pdf: 2496087 bytes, checksum: 1117c9b4b193fc9a52e64526b61bf842 (MD5) Previous issue date: 2013-12-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The sorghum crop (Sorghum bicolor L. Moench) in the context of agriculture in semiarid northeast has been outstanding every day, due to the higher very possibilities to solve the problem of shortage of energy source in this region, because of high productivity, good suitability for mechanization, resistance to drought, reduced requirement of soil and therefore fewer risks and higher net revenue, as an alternative to the corn crop which has more demanding compared to sorghum. The Brazilian semiarid region characterized by water scarcity, become indispensable use of irrigation for most crops can produce satisfactorily. Given the above, this study aimed to determine the crop evapotranspiration (ETc ) and crop coefficient (Kc) for different growth stages of sorghum dual purpose (forage and grain) called BRS - Ponta Negra, as well as evaluating the growth, development and production in irrigated under the climatic conditions of the city of Ipanguaçu/RN. The work was conducted in the experimental area of EMPARN irrigation sprinkler was used and grown in single rows spaced 0.75 m between rows and 0.10 m between plants. The measurement of ETc was performed using two weighing lysimeters identical, with an area of 2.7 m² (dimensions of 1.5 x 1.8 m in area and 0.9 m deep). The reference evapotranspiration (ETo) was estimated by the FAO Penman-Monteith method and necessary to estimate climate data were collected by an automatic meteorological station installed in the area between the two lysimeter. The total crop cycle Sorghum Ponta Negra was 96 days, with an evapotranspiration of 499.89 mm. The crop coefficients (Kc) were found (Phase I - 0.49; Phase II - 0.82, phase III - 1.13; Phase IV - 0.98) with length of time of 21, 36, 27 and 12 days, respectively. The fresh weight was 84.42 ton was ha-1, while the productivity of grains found was 8,72 ton was ha-1 and the dry matter of 35,9 ton was ha-1 / A cultura do sorgo (Sorghum bicolor L. Moench) no contexto da agropecuária do semiárido nordestino vem se destacando a cada dia, por apresentar maiores possibilidades de solucionar o problema da carência de fonte energética dessa região, em virtude da alta produtividade, boa adequação a mecanização, resistência às estiagens, menor exigência de solo e, consequentemente, menores riscos e maior receita líquida, sendo uma alternativa à cultura do milho, que possui maior exigência em relação ao sorgo. A região do semiárido brasileiro caracteriza-se pela escassez de água, tornado indispensável uso da irrigação, para que a maioria das culturas possa produzir satisfatoriamente. Diante do exposto, este estudo teve como objetivo determinar a evapotranspiração da cultura (ETc) e o coeficiente da cultura (Kc) para os diferentes estádios de desenvolvimento do sorgo de dupla aptidão (forrageiro e granífero) denominada BRS Ponta Negra, como também avaliar o crescimento, desenvolvimento e produção em cultivo irrigado sob as condições climáticas do município de Ipanguaçu/RN. O trabalho foi conduzido na área experimental da EMPARN, sendo a irrigação utilizada por aspersão e cultivada em fileiras simples espaçadas 0,75 m entre linhas e 0,10 m entre plantas. A medição da ETc foi realizada utilizando-se dois lisímetros de pesagem idênticos, com área útil de 2,7 m² (dimensões de 1,5 x 1,8 m de área e 0,9 m de profundidade). A evapotranspiração de referência (ETo) foi estimada pelo método Penman-Monteith FAO e os dados climáticos necessários para estimar foram coletados por uma estação meteorológica automática instalada na área entre os dois lisímetros. O ciclo total da cultura do Sorgo Ponta Negra foi de 96 dias, com uma evapotranspiração de 499,89 mm. Os coeficientes da cultura (Kc) encontrados foram (fase I - 0,49; fase II 0,82; fase III 1,13; fase IV 0,98) com duração das fases de 21, 36, 27 e 12 dias, respectivamente. A matéria fresca foi de foi 84,42 ton ha-1, enquanto que a produtividade em grãos encontrada foi de 8.72 ton ha-1e da matéria seca de 35,9 ton ha-1

MIRANDA, Rafael de Souza. Influência de diferentes fontes de N inorgânico na regulação da homeostase K+/Na+ e nas respostas fisiológicas de plantas de sorgo forrageiro ao estresse salino. 2011. 128 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2011. / Submitted by Eric Santiago (erichhcl@gmail.com) on 2016-06-29T13:37:52Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_rsmiranda.pdf: 3995251 bytes, checksum: 4111189769c0516226949e3d06e5695f (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-08-02T20:14:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_rsmiranda.pdf: 3995251 bytes, checksum: 4111189769c0516226949e3d06e5695f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-02T20:14:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_rsmiranda.pdf: 3995251 bytes, checksum: 4111189769c0516226949e3d06e5695f (MD5) Previous issue date: 2011 / The aim of this work was to analyze the influence of inorganic nitrogen (N) on the regulation of homeostasis K+/Na+ in sorghum plants [Sorghum bicolor (L.) Moench], genotype CSF20, submitted to salt stress. Sorghum seeds were sown in moistened vermiculite and after four days, transferred to a nutrient solution containing N at 5.0 mM as NO3 -, NO3 - /NH4 + and NH4 + and K+ at 0.75 mM. After eight days of cultivation, the plants were treated with NaCl at 75.0 mM. Plants were harvested at twelve days (before application of stress), and thereafter at one, three, five and seven days after salt stress exposition. It was determined the growth, the concentration of ions (K+, Na+, Cl-, NO3 - and NH4 +) and organic compounds (soluble carbohydrates, reducing and non-reducing sugars, soluble protein and soluble amino acids), gas exchange and water absorption rate. Non-stressed sorghum plants grown in three N sources showed no significant differences in relation to its growth. However, there was a sharp reduction in growth when plants were subjected to salinity. The K+ contents were severely reduced by salinity, however, NO3 --grown plants as sole N source, showed the greatest reductions. Under these conditions, NH4 +-grown plants had higher rates of absorption and selective K+ transport. The salt stress increased significantly the Na+ levels in all tissues of the sorghum plants, regardless of N source, however, the highest increases were observed in plants growing in NO3 -. As a result of Na+ accumulation reduction, NH4 +-grown plants had a higher K+/Na+ ratio, particularly in shoot. In general, the Cl- levels were higher in NH4 +- grown plants, with the greatest accumulations in the roots. The shoot soluble carbohydrates were increased with salinity, however in roots, little or no effect of salt stress was observed. The reducing sugar contents in shoot and roots was increased one day after stress, however, on seventh day, the content of these sugars was reduced when compared to control, except in NH4 +-grown stressed plants, which seven day after stress exposure, had higher amount of reducing sugars than the control. The levels of reducing sugars were not reduced by salinity in the early days, however, increases were observed in the last days of NaCl exposure, regardless of source N. The starch content increased in the early days of salt stress, however, plants at seven days after stress showed less content of these sugars. Under control conditions, the soluble proteins and soluble amino acids contents were higher in NH4 +-grown plants. Already under salt stress, the soluble protein content were not affected due to the N source, however, the levels of soluble amino acids were significantly higher in NH4 +-grown plants. Reductions in stomatal conductance, transpiration and net photosynthesis were observed in NO3 - and NO3 -/NH4 +-grown stressed plants, however, there were no changes in these parameters in NH4 +-grown plants. Under control conditions, NO3 - or NO3 -/NH4 +-grown plants showed higher water absorption, however, under salinity conditions, water uptake of NO3 --grown plants was severely reduced. On the other hand, salt stress promoted increases in water uptake of NH4 +-grown plants. These results suggested that sorghum NH4 +-grown plants showed a greater tolerance to salinity, due to more efficient regulation of homeostasis K+/Na+ / Objetivou-se com o presente trabalho analisar a influência do nitrogênio inorgânico (N) na regulação da homeostase K+/Na+ e nas respostas fisiológicas de plantas de sorgo forrageiro [Sorghum bicolor (L.) Moench], genótipo CSF20, submetidas ao estresse salino. Sementes de sorgo forrageiro foram semeadas em vermiculita e após quatro dias, transferidas para soluções nutritivas contendo N a 5,0 mM, nas formas de NO3-, NO3-/NH4+ e NH4+ e K+ a 0,75 mM. Após oito dias de cultivo, as plantas foram submetidas a estresse salino com NaCl a 75,0 mM. As coletas foram realizadas aos doze dias (antes da aplicação do estresse), e com um, três, cinco e sete dias de estresse salino. Analisaram-se o crescimento, os teores de íons (K+, Na+, Cl-, NO3- e NH4+) e de compostos orgânicos (carboidratos solúveis, redutores e não redutores, proteínas e N-aminossolúveis), as trocas gasosas e a absorção de água. As plantas de sorgo não estressadas cultivadas nas três fontes de N não apresentaram diferenças significativas em relação ao seu crescimento. No entanto, houve uma forte redução do mesmo quando as plantas foram submetidas à salinidade. Os teores de K+ foram severamente reduzidos com a salinidade, no entanto, as plantas cultivadas com NO3-, como única fonte de N, apresentaram as maiores reduções. Sob estas condições, os cultivos com NH4+ apresentaram maiores taxas de seletividade de absorção e transporte de K+. O estresse salino aumentou consideravelmente os teores de Na+ em todas as partes das plantas de sorgo, independente da fonte de N, no entanto, os maiores incrementos foram observados nas plantas nutridas com NO3-. Em decorrência do menor acúmulo de Na+, as plantas cultivadas com NH4+ apresentaram maior relação K+/Na+, principalmente na parte aérea. De modo geral, os teores de Cl- foram maiores nas plantas cultivadas com NH4+, sendo maiores os acúmulos nas raízes. Os teores de carboidratos solúveis da parte aérea foram aumentados com a salinidade, entretanto, nas raízes, pouco ou nenhum efeito do estresse salino foi observado. O conteúdo de carboidratos redutores, tanto na parte aérea como nas raízes, foi aumentado nos primeiros dias de estresse, entretanto, aos sete dias, o conteúdo desses carboidratos foi reduzido em comparação aos controles, exceto na parte aérea das plantas estressadas e cultivadas com NH4+, que no sétimo dia de estresse, apresentaram mais carboidratos redutores que os respectivos controles. Os teores de carboidratos não redutores foram reduzidos com a salinidade nos primeiros dias de estresse, entretanto, foram observados aumentos nos últimos dias de exposição ao NaCl, independente da fonte de N. Os teores de amido aumentaram nos primeiros dias de estresse salino, porém, aos sete dias, todas as plantas apresentaram redução no conteúdo desses carboidratos. Sob condições controle, o conteúdo de proteínas solúveis e N-aminossolúveis foram maiores nas plantas cultivadas com NH4+. Já sob estresse salino, os teores de proteínas solúveis não foram influenciados com a fonte de N, contudo, os teores de N-aminossolúveis foram significativamente maiores nas plantas nutridas com NH4+. Reduções na condutância estomática, na transpiração e na fotossíntese líquida foram observadas em plantas estressadas e cultivadas com NO3- ou com NO3-/NH4+, entretanto, não houve alterações desses parâmetros nas plantas nutridas com NH4+. Sob condições controle, plantas crescendo com NO3- ou com NO3-/NH4+ apresentaram maiores taxas de absorção de água, entretanto sob condições de salinidade, a absorção de água das plantas crescidas com NO3- foi reduzida. Por outro lado, o estresse salino promoveu aumentos na taxa de absorção de água das plantas cultivadas com NH4+. A análise em conjunto destes resultados permite concluir que plantas de sorgo cultivadas com o íon NH4+ apresentaram uma maior tolerância à salinidade, em decorrência da regulação mais eficiente da homeostase K+/Na+.

OLIVEIRA, Viviane Pinho de. Caracteres fisiológicos e bioquímicos de Sorghum bicolor E Sorghum sudanense sob condições de salinidade. 2011. 143 f. Tese (Doutorado em bioquímica)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2011. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-07-28T14:27:37Z No. of bitstreams: 1 2011_tese_vpoliveira.pdf: 1375579 bytes, checksum: 0f56113f4c4ae98e3935348044793fbf (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-08-02T14:44:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_tese_vpoliveira.pdf: 1375579 bytes, checksum: 0f56113f4c4ae98e3935348044793fbf (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-02T14:44:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_tese_vpoliveira.pdf: 1375579 bytes, checksum: 0f56113f4c4ae98e3935348044793fbf (MD5) Previous issue date: 2011 / This study aimed to evaluate some physiological and biochemical variables of two species of sorghum subjected to different growing conditions and salinity. For this, two experiments were set up. In the first study, the variables in Sorghum bicolor and Sorghum sudanense were evaluated according different levels of salinity stress. In the second, the variables were studied in two distinct phases of development of two species of sorghum, to determine which one of these species are more resistant to the deleterious effects of salinity. In the first experiment, treatments were arranged in a 5 × 2 factorial, consisting of two species (S. bicolor and S. sudanense) and five treatments (NaCl at 0, 25, 50, 75 and 100 mM). In this experiment, the gas exchange parameters were little affected by salinity in both species. Plant growth of both species decreased as salinity increased. The osmotic potential (ψs) leaves was strongly reduced by salinity in these plants, which significantly increased the concentration of organic solutes in the two species of sorghum. The concentrations of Na+ and Cl- increased with salinity in both species. S. bicolor and S. sudanense maintained relative water content under saline conditions the same as the control. In sorghum species studied, the soluble carbohydrates and the ions K+ and Cl- were the main contributors to the osmotic adjustment of plants. In leaves of S. bicolor, there was an increase in activity of ascorbate peroxidase (APX) and guaiacol (GPX) and a reduction in activity of catalase (CAT), while superoxide dismutase (SOD) was not affected. In S. sudanense, the activity of GPX and SOD increased with increasing salinity. In roots, just SOD activity in S. bicolor were increased with salt stress. Ribonuclease activity in the leaves of both species increased with increasing doses of NaCl, whereas in roots it was reduced as the salt stress intensified. In the second experiment, treatments were arranged in a factorial 2 × 3 × 2, composed of two species (S. bicolor and S. sudanense), three concentrations of salts in irrigation water (electrical conductivities of 0.0, 4.0 and 8.0 dS m-1) and two periods of application of salt stress to plants [from sowing until 25 days later (Phase I) and from 25th to 50th day after sowing (Phase II)], with five repetitions. The main changes in gas exchange occurred in Phase II development. The salt stress reduced plant growth of sorghum in both phases of development, but this reduction was more pronounced in Phase I. The levels of organic solutes varied according to the phases of development, species and salinity. In Phase I, in both species of sorghum, there were increases in levels of Na+ and K+ and reduced Cl- by salinity, whereas in Phase II development, the levels of Na+ and K+ were reduced and Cl- extended, both in S. bicolor as in S. sudanense. In Phase I of development, only SOD in S. bicolor, and CAT in S. sudanense showed activity increases in response to salt stress. In the Phase II, no increase in the activity of antioxidant enzyme system was observed as a function of salinity in both species. In Phase I, the activity of RNase in both species was reduced by salinity, while in Phase II development, it was expanded. Plant growth of S. sudanense was slightly more affected than the S. bicolor. Sorghum species studied in this work were able to reduce the leaf ψs high concentrations of NaCl, which may have contributed to a better osmotic adjustment. In addition, under the conditions employed in the first experiment, S. bicolor appeared to have a more effective antioxidant system against the effects of salinity than S. sudanense. For the second experiment, the growth of sorghum plants was more affected when the salt stress was applied in the early stage of development. The oxidative stress caused by salinity seems to have been sufficient to stimulate the enzymatic antioxidant defense system in Phase II development in both species. Furthermore, increased activity RNase may indicate the role of this enzyme in protecting against the deleterious effects of salinity in these species of sorghum. Overall, there were no marked differences in plant tolerance between S. bicolor and S. sudanense under salinity. / Este trabalho teve por finalidade avaliar algumas variáveis fisiológicas e bioquímicas de duas espécies de sorgo forrageiro submetidas a diferentes condições de cultivo e de salinidade. Para isso, foram montados dois experimentos. No primeiro deles estudou-se tais variáveis em Sorghum bicolor e Sorghum sudanense, em função de diferentes níveis de estresse salino, enquanto no segundo, as variáveis foram estudadas em duas fases distintas de desenvolvimento das duas espécies de sorgo, visando determinar em qual delas essas espécies são mais resistentes aos efeitos deletérios da salinidade. No primeiro experimento, os tratamentos foram dispostos em esquema fatorial 2 × 5, composto por duas espécies (S. bicolor e S. sudanense) e cinco tratamentos (NaCl a 0, 25, 50, 75 e 100 mM). Nesse experimento, os parâmetros de trocas gasosas foram pouco afetados pela salinidade, em ambas as espécies. O crescimento das plantas de ambas as espécies reduziu à medida que a salinidade aumentou. O potencial osmótico (s) foliar foi fortemente reduzido pela salinidade nessas plantas, a qual aumentou significativamente a concentração de solutos orgânicos nas duas espécies de sorgo. As concentrações de Na+ e Cl- aumentaram com a salinidade em ambas as espécies. S. bicolor e S. sudanense mantiveram o teor relativo de água sob condições salinas igual ao do controle. Nas espécies de sorgo estudadas, os carboidratos solúveis e os íons K+ e Cl- foram os que mais contribuíram para o ajustamento osmótico das plantas. Nas folhas de S. bicolor, houve um aumento na atividade das peroxidases do ascorbato (APX) e do guaiacol (GPX) e uma redução na atividade da catalase (CAT), enquanto a dismutase do superóxido (SOD) não foi afetada. Em S. sudanense, à medida que foram elevadas as doses de NaCl, observou-se um aumento na atividade da GPX e da SOD. Nas raízes, apenas a SOD apresentou aumento em atividade no S. bicolor. A atividade ribonucleásica nas folhas de ambas as espécies aumentou com as doses crescentes de NaCl, enquanto que nas raízes, ela foi reduzida à medida que o estresse salino intensificou-se. No segundo experimento, os tratamentos foram arranjados em esquema fatorial 2 × 3 × 2, composto por duas espécies (S. bicolor e S. sudanense), três concentrações de sais na água de irrigação (condutividades elétricas de 0,0; 4,0 e 8,0 dS m-1) e dois períodos de aplicação do estresse salino às plantas [desde a semeadura até 25 dias depois (Fase I) e do 25º ao 50º dia após a semeadura (Fase II)], com cinco repetições. As principais alterações nas trocas gasosas ocorreram na Fase II do desenvolvimento. O estresse salino reduziu o crescimento das plantas de sorgo em ambas as fases de desenvolvimento, porém essa redução foi mais acentuada na Fase I. Os teores dos solutos orgânicos variaram em função das fases de desenvolvimento, da espécie e da salinidade. Na Fase I, em ambas as espécies de sorgo, houve acréscimos nos teores de Na+ e K+ e redução nos de Cl- pela salinidade, enquanto que, na Fase II do desenvolvimento, os teores de Na+ e K+ foram reduzidos e os de Cl-, aumentados, tanto em S. bicolor como em S. sudanense. Na Fase I do desenvolvimento, apenas a SOD, em S. bicolor, e a CAT, em S. sudanense, mostraram incrementos de atividade em resposta ao estresse salino. Já na Fase II, nenhum aumento na atividade do sistema enzimático antioxidativo foi observado em função da salinidade, nas duas espécies estudadas. Na Fase I, a atividade da RNase, em ambas as espécies, foi reduzida com a salinidade, enquanto na Fase II do desenvolvimento, ela foi aumentada. O crescimento das plantas de S. sudanense foi ligeiramente mais afetado que o de S. bicolor. As espécies de sorgo forrageiro estudadas neste trabalho foram capazes de reduzir o s foliar em concentrações elevadas de NaCl, o que pode ter contribuído para um melhor ajustamento osmótico. Além disso, nas condições empregadas no primeiro experimento, S. bicolor pareceu ter um sistema antioxidante mais eficaz contra os efeitos da salinidade do que S. sudanense. Em relação ao segundo experimento, o crescimento das plantas de sorgo forrageiro foi mais afetado quando o estresse salino foi aplicado em estádios iniciais do desenvolvimento. O estresse oxidativo causado pela salinidade parece não ter sido suficiente para estimular o sistema de defesa enzimático antioxidativo na Fase II do desenvolvimento, em ambas as espécies. Além disso, o aumento na atividade RNásica pode indicar o papel desta enzima na proteção contra os efeitos deletérios da salinidade nessas espécies de sorgo. De modo geral, não houve diferenças marcantes na tolerância das plantas de S. bicolor e S. sudanense à salinidade.