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Ecofisiologia em poliploides de Lippia alba sob diferentes regimes hídricos

Freitas, Jober Condé Evangelista January 2018 (has links)
Submitted by Geandra Rodrigues (geandrar@gmail.com) on 2018-06-14T15:15:46Z No. of bitstreams: 1 jobercondeevangelistafreitas.pdf: 1552019 bytes, checksum: 9ee88d5723251c6df682f9f3445a6163 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2018-06-27T14:37:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 jobercondeevangelistafreitas.pdf: 1552019 bytes, checksum: 9ee88d5723251c6df682f9f3445a6163 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-27T14:37:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 jobercondeevangelistafreitas.pdf: 1552019 bytes, checksum: 9ee88d5723251c6df682f9f3445a6163 (MD5) Previous issue date: 2018 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Lippia alba (Mill.) N. E. Br ex Britton & P. Wilson é uma planta arbustiva muito utilizada na medicina tradicional como analgésica e calmante, estando amplamente distribuída pela América do Sul. Há, também, o interesse comercial pela espécie, pois alguns cosméticos e chás industrializados utilizam-na em sua composição. Assim, torna-se clara a necessidade de se estudar como essa espécie responde a diferentes condições de cultivo, principalmente em relação à água, recurso escasso em muitas regiões e diretamente impactado pelas mudanças climáticas globais. O objetivo deste trabalho foi verificar como acessos autopoliploides diploide, tetraploide e hexaploide de L. alba respondem fisiologicamente à desidratação. Para tanto, em dois experimentos, foram avaliados parâmetros bioquímicos e metabólicos da fisiologia de plantas de L. alba cultivadas sob diferentes condições de irrigação. Em ambos os experimentos ficou demonstrado que o nível de poliploidia não influenciou na resposta fisiológica das plantas de L. alba ao estresse hídrico. O Experimento 1 contou com quatro tempos de desidratação contínua do solo após a suspensão da irrigação: 0; 5; 10 ou 15 dias. Os resultados dessa etapa indicaram que o quadro de estresse hídrico ocorreu apenas no tratamento de 15 dias sem irrigação. Além disso, a condutância estomática e a transpiração destacaram-se como as variáveis mais sensíveis e responsivas ao estresse, sendo a queda nas taxas fotossintéticas atribuída principalmente ao fechamento estomático. O Experimento 2 foi planejado e conduzido de acordo com os resultados do Experimento 1. Nesta etapa, plantas das mesmas ploidias do experimento anterior foram submetidas a 0 ou 15 dias de suspensão total da irrigação e reidratadas após o período de déficit hídrico. Passadas 24 horas da reidratação, as mesmas foram reavaliadas. Em adição, mais parâmetros fisiológicos foram avaliados durante o período de desidratação do Experimento 2. Os resultados demonstraram que os parâmetros de trocas gasosas possuem um alto poder de explicação da variação total dos dados em relação aos demais. Sobre a reidratação, ficou apurado que apenas 24 horas não foram o suficiente para que plantas de L. alba recuperassem o seu status hídrico e fisiológico ideais, embora algumas mudanças positivas, em menores escalas, começaram a serem percebidas. As análises de óleos permitiram inferir que o estresse hídrico não influencia no perfil qualitativo da produção destes compostos, que é fortemente regulado por fatores genéticos. Os resultados encontrados indicam que L. alba é uma espécie tolerante ao estresse hídrico, o que, provavelmente, é um dos principais fatores que contribuem para a sua alta dispersão em diferentes regiões. / Lippia alba (Mill.) N. E. Br ex Britton & P. Wilson is a shrub widely used in traditional medicine as an analgesic and soothing, with wide distribution throughout South America. There is also commercial interest in this species because some cosmetics and industrialized teas use it in its composition. Thus, it becomes clear the need to study how this species responds to different growing conditions, mainly in relation to water, a scarce resource in many regions and directly impacted by global climate change. This work aimed to verify how diploid, tetraploid and hexaploid autopolyloid accessions of L. alba respond physiologically to dehydration. For that, biochemical and metabolic parameters were evaluated in L. alba plants cultivated under different irrigation conditions in two experiments. In both it was shown that polyploidy level does not influence the physiological response of L. alba under water stress. Experiment 1 had four continuous soil dewatering times after watering suspension: 0; 5; 10 or 15 days. The results of this step indicated that the water stress situation occurred only in the 15 days treatment without irrigation. In addition, stomatal conductance and transpiration were the most sensitive and stress-responsive variables, and loss in photosynthetic rates was attributed mainly to stomatal closure. Experiment 2 was planned and conducted according to the results of Experiment 1. At this stage, plants of the same ploidy from previous experiment were submitted to 0 or 15 days of total irrigation suspension and rehydrated after the period of water deficit. After 24 hours of rehydration, they were reevaluated. Furthermore, more physiological parameters were evaluated during the dehydration period in Experiment 2. The results showed that parameters of gas exchange have a high power of explanation of the total data variation in relation to the others. On rehydration, it was found that only 24 hours are not enough for L. alba plants to irrigaçãoin their water and physiological status, although some positive changes, on smaller scales, could begin to be perceived. The analysis of essential oils allowed us to infer that water stress does not influence qualitative profile production of these compounds, which is strongly regulated by genetic factors. The results indicate that L. alba is a tolerant species to water stress, which is probably one of the main factors that contribute to its high dispersion in different regions.
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Efeito da restrição hídrica na produtividade e qualidade fisiológica de sementes de feijão (Phaseolus vulgaris L.) / Effect of water restriction on the productivity and physiological quality of common bean seeds (Phaseolus vulgaris L.)

Oliveira, Rafael Macedo de 28 May 2018 (has links)
Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-09-25T18:08:04Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1131140 bytes, checksum: dcbefdbe20fc517f6e5892532a7a9926 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-25T18:08:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1131140 bytes, checksum: dcbefdbe20fc517f6e5892532a7a9926 (MD5) Previous issue date: 2018-05-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Um dos principais problemas associados ao plantio do feijoeiro é a restrição hídrica, presente em mais de 2/3 da área cultivada com a cultura no mundo. Os efeitos adversos da restrição hídrica dependem da sua intensidade e duração e da fase de desenvolvimento da cultura. Como efeitos decorrentes da falta d'água, destacam-se o menor desenvolvimento da planta, a baixa produtividade e, especificamente, em sementes, a diminuição da qualidade fisiológica. Assim, objetivou-se avaliar no Artigo 1 os efeitos da restrição hídrica na produtividade, nos fatores de produção e crescimento das plantas de feijão; no Artigo 2, os efeitos sobre o vigor e a qualidade fisiológica das sementes produzidas sob tais condições. O experimento foi conduzido no campo experimental da Universidade Federal de Viçosa, no período de abril a agosto de 2016, utilizando-se um cultivar não comercial, denominado VC 17, desenvolvida pela Universidade Federal de Viçosa (UFV). O delineamento experimental foi em esquema fatorial 3x2+1, sendo três épocas de desenvolvimento da cultura (florescimento, formação de vagens e enchimento de sementes), sob dois regimes de irrigação (0% e 40% da evapotranspiração), durante vinte dias, mais o tratamento controle com 100% da evapotranspiração. Avaliou-se o crescimento e o desenvolvimento das plantas pela determinação das seguintes características: produtividade, rendimento por planta, número de sementes por vagem, número de sementes por planta, número de nós na haste principal, altura das plantas, número de vagens cheias e chochas. A qualidade fisiológica das sementes foi determinada pelas seguintes características: grau de umidade, primeira contagem e germinação, emergência e índice de velocidade de emergência, envelhecimento acelerado, condutividade elétrica, crescimento de plântulas e matéria seca de plântulas. Para avaliar possíveis efeitos maternos na resistência ao estresse hídrico, a germinação e o crescimento de plântulas, conduziu-se o experimento com a utilização de polietilenoglicol 6000 para simular estresse hídrico em laboratório. Houve redução do número de sementes por vagem e do número de nós na haste principal, em função da restrição hídrica utilizada nas diferentes fases de desenvolvimento da cultura. Quanto ao vigor, houve diminuição apenas quando avaliado sob estresse simulado com polietilenoglicol, para as características primeira contagem e germinação. No geral, atesta-se que as condições hídricas a que as plantas estão submetidas no campo determinam a produção e a qualidade das sementes produzidas. Contudo, os efeitos dependem da intensidade e da época em que ocorrem. Sob restrições moderadas, em curto período, a produção e a qualidade das sementes das plantas são mantidas. / One of the main problems associated with the bean cultivation is water restriction, occurring in more than 2/3 of the crop cultivated area in the world. The adverse effects of water restriction depend on its intensity, duration and the crop development stage. As the water shortage effects highlights a lower plant development, low productivity and specifically in seeds, decreasing in vigor and physiological quality. The objective of this study was in chapter one to evaluate the water restriction effects on productivity, production and growth factors of bean plants, and in chapter 2, seed vigor and physiological quality produced under these conditions. This study was set in experimental field of Federal University of Viçosa, from April to August 2016 by using a non-commercial cultivar, developed by UFV called VC17. The experimental design was a factorial scheme 3x2+1: three crop stages development (flowering, pod formation and seed filling), under two irrigation regimes (0 and 40 % of evapotranspiration) for twenty days, with the addition of control treatment with 100% evapotranspiration. Growth and development plants were evaluated by following characteristics: productivity, yield per plan, number of seed per pod, number of seed per plant, nodes number of main stem, plant height, number of full and hollow pods. Seed physiological quality was determined by following characteristics: humidity degree, first germination count, emergence, emergence speed index, accelerated aging, electrical conductivity, seedling growth, seedling dry matter. To evaluate possible maternal effects on water stress resistance, germination and seedling growth tests was conducted using polyethylene glycol 6000 in order to simulate water stress in laboratory. There was a reduction in the number of seeds per pod and nodes number of main stem as a function of the water restriction received in different crop development stages. About the vigor, there was a decreasing only when evaluated under simulated stress with polyethylene glycol, for the first germination count and germination characteristics. In general, water conditions that plants are exposed in field will determine production and seed produced quality, but the effects will depend on its intensity and occurrence season. Under moderate restrictions in a short time, plants are able to maintain seed production and quality.
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Germinação de sementes e morfoanatomia de raízes de cultivares de soja submetidas à simulação de déficit hídrico / Germination and roots morphoanatomy of soybean cultivars submitted to water deficit simulation

Duarte, Anunciene Barbosa 27 February 2018 (has links)
Submitted by MARCOS LEANDRO TEIXEIRA DE OLIVEIRA (marcosteixeira@ufv.br) on 2018-09-28T11:32:04Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 11279210 bytes, checksum: e7f0833b134bddead71103ea52ea7b97 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-28T11:32:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 11279210 bytes, checksum: e7f0833b134bddead71103ea52ea7b97 (MD5) Previous issue date: 2018-02-27 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A soja é uma cultura que apresenta sensibilidade ao déficit hídrico. Durante a fase de germinação e estabelecimento da plântula, a falta de água é ainda mais preocupante, já que reduz a produção e a estabilidade da soja. Tendo em vista as mudanças climáticas no cenário atual, especialmente a redução da precipitação, as pesquisas têm voltado a atenção para o estudo das raízes das plantas cultivadas, haja vista que essas, são os primeiros órgãos a detectarem o déficit hídrico. O sistema radicular desempenha papel importante na tolerância das plantas ao déficit hídrico. Alterando o sistema radicular, as plantas utilizam estratégias para lidar com a restrição hídrica, podendo, por exemplo, explorar água de camadas mais profundas do solo. Sendo assim, a morfologia das raízes permite obter informações importantes a respeito da tolerância ao déficit hídrico de uma determinada cultivar. Além da morfologia de raízes, o conhecimento detalhado da anatomia destas, quando submetidas ao déficit hídrico, se faz necessário, visto que, na presença de tal estresse, espera-se a ocorrência de uma série de alterações anatômicas. Neste contexto, estudos que priorizem a caracterização de cultivares de soja frente às alterações morfológicas e anatômicas, sob déficit hídrico, é encorajado. Objetivou-se, portanto, avaliar o comportamento de 19 cultivares de soja, por meio da germinação e características morfoanatômicas sob déficit hídrico. Para isto, foram avaliadas, em laboratório, 19 cultivares de soja, recomendadas para a região Centro-oeste do Brasil. As cultivares MG/BR46 e BRS 239 foram utilizadas como padrão de tolerância, ao passo que BRs 16 e Embrapa 59, foram consideradas como padrão de sensibilidade, conforme recomendações da literatura. O experimento foi conduzido em esquema fatorial composto por dois fatores e cinco repetições, sob delineamento inteiramente casualizado. Os fatores foram condição hídrica (condição controle e condição estresse) e cultivar. Para simular o déficit hídrico foi o utilizado o polietilenoglicol 6000 (PEG 6000), no potencial osmótico de -0,2 MPa. Procedeu-se o teste de germinação das sementes (7 dias), utilizando-se 5 repetições de 50 sementes de cada cultivar. Após o teste de germinação, foram retiradas de forma aleatória 5 plântulas normais, as quais foram dispostas entre duas folhas de papel germitest, onde seguiram por mais quinze dias para desenvolvimento do sistema radicular. Nesta etapa, os papéis foram umedecidos com solução nutritiva + PEG 6000 também no potencial osmótico de -0,2 MPa (condição estresse) e apenas solução nutritiva (condição controle). Após esse período, as raízes foram separadas dos cotilédones para proceder as mensurações inerentes à morfologia da raiz. Para as características anatômicas foram coletadas amostras da região do coleto e a 0,5 cm do ápice da raiz. Essas, foram desidratadas em série etílica crescente e incluídas em resina metacrilato. Procedeu-se secções transversais de 5μm, os quais foram corados com azul de toluidina. Feito isso, realizou- se os registros fotográficos, para posteriormente, proceder com as medições dos caracteres anatômicos. Houve interação significativa para todas as variáveis analisadas (p-valor <0,05). A maior porcentagem de germinação foi verificada na condição controle. Sob déficit hídrico, a maior porcentagem de germinação foi observada na cultivar BRS 216 RR (87%).Com relação às características morfológicas das raízes, de modo geral, sob déficit hídrico (condição estresse), as cultivares apresentaram maior alongamento do sistema radicular. A cultivar BR 16 apresentou aumento de 189 % no comprimento da raiz quando comparada à condição controle. O déficit hídrico promoveu maior área superficial das raízes de soja para a maioria das cultivares, conferindo maior capacidade de absorção de água e nutrientes. Ainda sob déficit hídrico, observou-se menor volume e menor diâmetro das raízes das cultivares de soja. Houve também maior ocorrência de raízes finas. Quanto às variáveis anatômicas, o déficit hídrico também provocou alterações em todas as variáveis analisadas. Houve menor área de sessão transversal total, redução da área de sessão transversal do córtex e do cilindro central, na região do coleto. Verificou-se, também, maior espessamento da epiderme, e maior área de sessão transversal de floema. Quanto à diferenciação dos tecidos, esta foi acelerada pela imposição do déficit hídrico. Aproximadamente 75% das amostras da seção transversal realizados a 0,5 cm do ápice radicular das cultivares de soja apresentaram tecidos completamente diferenciados. Na condição controle 84% das cultivares de soja apresentaram aerênquimas nos cortes realizados na região do coleto das cultivares de soja. O déficit hídrico provocou alterações na germinação, morfologia e na anatomia de raízes de cultivares de soja. / Soybean is crop sensitive to water deficit. During the germination and establishment phase of the seedling, lack of water is even more worrying, since it reduces the production and stability of the soybean. Considering climate changes in the current scenario, especially the reduction of rainfall, research has focused attention on the study of roots of cultivated plants, since these are the first organs to detect the water deficit. The root system of soybean cultivars confers tolerance to water deficit. By altering the root system, plants use strategies to deal with water restriction, for example by exploring water from deeper layers of the soil. Thus, the morphology of the roots allows obtaining important information about the tolerance to the water deficit of a given cultivar. In addition to the root morphology, the detailed knowledge of the anatomy, when submitted to water deficit, is necessary, since, in the presence of such stress, a series of anatomical changes are expected. In this context, studies that prioritize the characterization of soybean cultivars against morphological and anatomical alterations, under water deficit, are encouraged. The objective of this study was to evaluate the behavior of 19 soybean cultivars by means of germination and morpho-anatomic characteristics under water deficit. For this, 19 soybean cultivars, recommended for the Central-West region of Brazil, were evaluated in laboratory. The cultivars MG/BR46 and BRS 239 were used as tolerance standards, while BRs 16 and Embrapa 59 were considered as a sensitivity standard, according to the literature recommendations. The experiment was conducted in a factorial scheme composed of two factors and five replications, under a completely randomized design. The factors were water condition (control condition and stress condition) and cultivar. In order to simulate the water deficit, polyethylene glycol 6000 (PEG 6000) was used, at the osmotic potential of -0.2 MPa. The seed germination test (7 days) was carried out using 5 replicates of 50 seeds of each cultivar. After the germination test, 5 normal seedlings were randomly collected, which were arranged between two sheetsof germitest paper, where they were maintained by fifteen days for development of the root system. At this stage, the papers were moistened with nutrient solution + PEG 6000 also in the osmotic potential of -0.2 MPa (stress condition) and only nutrient solution (control condition).After this period, the roots were separated from the cotyledons to proceed the measurements inherent the root morphology. For the anatomical characteristics samples were collected from the coleto region and 0.5 cm from the root apex. These, were dehydrated in increasing ethylic series and included in methacrylate resin. Cross sections of 5μm were obtained, which were stained with toluidine blue. Done that, the photographic records were taken, and later, the measurements of the anatomical characters were carried out. There was significant interaction for all analyzed variables (p-value <0.05). The highest percentage of germination was verified in the control condition. Under water deficit, the highest percentage of germination was observed in cultivar BRS 216 RR (87%). In relation to the morphological characteristics of the roots, in general, under water deficit (stress condition), the cultivars showed a greater lengthening of the root system. The cultivar BR 16 presented a 189% increase in root length when compared to the control condition. The water deficit promoted a higher surface area of the soybean roots for most of the cultivars, conferring greater capacity of absorption of water and nutrients. Still under water deficit, it was observed a smaller volume and a smaller diameter of the roots of soybean cultivars. There was also a higher occurrence of fine roots. For the anatomical variables, the water deficit also caused alterations in all variables analyzed. There was a smaller total cross-sectional area, reduction of the cross-sectional area of the cortex and central cylinder, in the coleto region. There was also a greater thickening of the epidermis, and a larger cross-sectional area of phloem. Regarding tissue differentiation, this was accelerated by the imposition of the water deficit. Approximately 75% of the cross section samples at 0.5 cm from the root apex of the soybean cultivars presented completely differentiated tissues. In the control condition, 84% of the soybean cultivars presented aerenquimms in the cuts made in the coleto region of the soybean cultivars. The water deficit caused changes in the germination, morphology and root anatomy of soybean cultivars.
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Adubação fosfatada como atenuante do estresse hídrico no crescimento e produção de berinjela. / Phosphorus fertilization as an atenuant of the water stress in eggplant crop.

SILVA, Ariano Barreto da. 21 May 2018 (has links)
Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-05-21T21:10:41Z No. of bitstreams: 1 ARIANO BARRETO DA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGHT 2017.pdf: 927077 bytes, checksum: 26e1b288a6634c478579fde74a7acc05 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-21T21:10:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ARIANO BARRETO DA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGHT 2017.pdf: 927077 bytes, checksum: 26e1b288a6634c478579fde74a7acc05 (MD5) Previous issue date: 2017-08-23 / A água é um dos fatores limitantes para o desenvolvimento agrícola, tanto pela falta, quanto pelo excesso, afetando o crescimento, o desenvolvimento e a produção das plantas, em especial aquelas consideradas sensíveis, a exemplo da berinjela. Nesse sentido o uso de estratégias que viabilizem o seu cultivo, notadamente em regiões semiáridas, onde há potencial de cultivo e limitação de recursos hídricos. Assim, objetivou-se estudar o efeito de doses de fósforo como atenuante do estresse hídrico ocasionado por lâminas de irrigação no crescimento e na produção de frutos de berinjela. O experimento foi conduzido no Centro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar da Universidade Federal de Campina Grande, no período de maio a setembro de 2016, usando-se o delineamento experimental de blocos ao acaso, onde se estudou cinco doses de fósforo, estabelecidas com base na recomendação para cultura (0,0%, 50%, 100%, 150% e 200% da recomendação) e duas lâminas de irrigação (50% e 100% ETr), perfazendo um esquema fatorial 2 x 5, totalizando 10 tratamentos, que foram repetidos em quatro bloco, com 12 plantas por parcela. As mudas de berinjela, cultivar Embú foram transplantadas aos 45 dias após a semeadura, em campo, usando-se o espaçamento de 1,0 x 0,60 m. A lâmina de 100% foi obtida por meio de estimativa da evapotranspiração usando a equação de Penman Monteith – FAO, com dados obtidos da estação agrometeorológica de São Gonçalo – Sousa – PB. Para aplicação das lâminas de água, usou-se um sistema de irrigação por gotejamento, com emissores de 2,6 l h-1 de vazão, e espaçamento de 30 cm entre emissores, colocando-se uma fita gotejadora por linha de cultivo. Durante o período de cultivo, realizou-se o monitoramento da umidade do solo, por meio de tensiômetros instalados em cada tratamento a uma profundidade de 15 cm. Avaliou-se o crescimento por meio da altura de planta, do diâmetro do caule e do número de folhas; variáveis fisiológicas por meio das trocas gasosas e a produção das plantas. Adubação acima da recomendação não proporciona melhorias nas características avaliadas. A adubação próxima a 100% da recomendação teve as melhores respostas para a lâmina de 50% da ETr, onde níveis inferiores ou superiores de P interferiram negativamente na maioria das características avaliadas. Não foi observado interação entre os fatores avaliados (lâminas e doses), porém em condições de déficit hídrico, a adubação com 100% da recomendação proporcionou efeito atenuante do estresse. Em condições de déficit hídrico onde a água é um fator limitante para irrigação, recomenda-se uma adubação fosfatada adequada à cultura, no entanto a falta de água não pode ser totalmente contornada com a adubação fosfatada. / Water is one of the limiting factors for agricultural development, both for lack and for excess, affecting growth, the development and production of plants, especially those considered sensitive. Such as eggplant, and it is important to use strategies that enable their cultivation, especially in semi-arid regions, where there is potential for cultivation and limitation of water resources. The objective of this study was to study the effect of phosphorus doses as attenuating water stress caused by irrigation slides on growth and physiology. The experiment was conducted at the AgroFood Science and Technology Center of the Federal University of Campina Grande, In the period from May to September 2016, using a randomized block design, where five phosphorus doses were studied, based on the recommendation for culture (0.0%, 50%, 100%, 150% and 200% of the recommendation) and two irrigation blades (50% and 100% ETr), making a 2 x 5 factorial scheme, totaling 10 treatments, which were repeated in four blocks, with 12 plants per plot. The eggplant seedlings, to grow Embú, were transplanted at 45 days after sowing, In the field, using the spacing of 1.0 m between rows and 0.60 m between plants, with the plot covering an area of 0.60 m2, being conducted up to 130 days after sowing, when the last Fruit harvest. As a 100% blade was obtained by estimating evapotranspiration using an equation of Penman Monteith - FAO, with data obtained from the São Gonçalo - Sousa - PB agrometeorological station. For application of the water slides, a drip irrigation system was used, with emitters of 2.6 l h-1 of flow, and spacing of 30 cm between emitters, placing a drip tape per culture line. During the cultivation period, the soil moisture was monitored by tensiometers installed in each treatment at a depth of 15 cm. Growth was evaluated by plant height, stem diameter and number of leaves; Physiological variables through gaseous changes, fruit quality variables, through physical and chemical analyzes of the fruits and the production of the plants. Fertilization above the recommendation does not provide improvements in the evaluated characteristics. Fertilization close to 100% of the recommendation had the best responses for the 50% ETr slide, where lower or higher levels of P interfered negatively in most of the characteristics evaluated. No interaction was observed between the factors evaluated (slides and doses), but under conditions of water deficit, fertilization with 100% of the recommendation provided an attenuating effect of stress. In conditions of water deficit where water is a limiting factor for irrigation, it is recommended a phosphate fertilization appropriate to the crop, however the lack of water cannot be completely bypassed with phosphate fertilization.
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Comportamento anatômico, fisiológico e agronômico do milho (Zea mays L.) submetido a estresses de ambiente em diferentes estádios fenológicos / Anatomical, physiological, and agronomical behaviour of maize (Zea mays L.) submited at environment stresses in different phenology stages

Baldo, Marcelo Nascimento 10 October 2007 (has links)
Com o objetivo de avaliar o comportamento agronômico, fisiológico, bem como as características anatômicas e morfológicas do milho submetido a estresses por água e luz de forma isolada e conjunta, entre os estádios de desenvolvimento V2 &#150; V5, V6 &#150; V9 e V10 &#150; V13, foi realizado o presente experimento, na área experimental do Depatamento de Produção Vegetal da ESALQ/USP, no município de Piracicaba, Estado de São Paulo, no ano agrícola de 2005/2006. O delineamento experimental adotado foi o de blocos ao acaso em esquema fatorial 3 x 3 + 1, contendo 10 tratamentos e 3 repetições. As parcelas foram compostas por 4 linhas de milho espaçadas 0,7 m entre si com 5 m de comprimento. As avaliações anatômicas foram compostas por: características organográficas das estruturas do colmo; número de estômatos; espessura da epiderme superior e inferior; diâmetro das bainhas do feixe vascular (&#181;m); distância entre as bainhas do feixe vascular diâmetro dos elementos de vasos (&#181;m); diâmetro dos vasos crivados (&#181;m); distância entre as linhas de células buliformes; tamanho das linhas de células buliformes e espessura do mesofilo (&#181;m). As análises fisiológicas foram compostas pela determinação da taxa de assimilação de dióxido de carbono e respiração de escuro. As análises agronômicas realizadas foram: produtividade; componentes de produção (número de espigas por planta, número de fileiras de grãos por espiga e número de grãos por fileira); potencial produtivo; altura de plantas; diâmetro do colmo; índice de área foliar e número de folhas por planta. Os resultados obtidos permitem concluir que os estresses por água e luz aplicados concomitantemente são os mais prejudiciais para todas as características analisadas, seguido do estresse hídrico isoladamente e do estresse por luz. Ainda, no que se refere às épocas de estresse, foi possível concluir que, para a produtividade de grãos, quanto mais avançado o estádio de desenvolvimento de ocorrência do estresse, maiores são as perdas de produtividade. As outras características agronômicas como altura de plantas, diâmetro do colmo e índice de área foliar foram mais prejudicadas pela ocorrência dos fatores de estresse aplicados entre os estádios V6 e V9. As análises fisiológicas demonstraram que a cultura do milho submetida a estresses por água e luz, apresenta um comprometimento irreversível das suas funções fisiológicas, não conseguindo voltar ao nível metabólico normal apresentado antes da ocorrência dos estresses. Quanto aos caracteres morfológicos externos e internos estudados foi possível observar um acúmulo de lignina nos colmos de milho nos tratamentos relacionados aos estresses hídricos, além do aumento na quantidade de estômatos nas folhas do milho pela ocorrência dos fatores de estresse estudados. As demais características morfológicas avaliadas não foram influenciadas pelos fatores de estresse e épocas de ocorrência de estresses estudados. / With the aim of studying the agronomical and physiological behavior and the anatomical characteristics of the corn referred to the stress for water, light and the two comcomitant, among the stages of development V2 &#150; V5, V6 &#150; V9 and V10 &#150; V13, the present was made at experimental area of ESALQ/USP, in Piracicaba, São Paulo State, during the 2005/2006 season. The experimental design used was randomizide blocks with a factorial scheme 3 x 3 +1 containing 10 treatements and 3 repetitions. The plots were composed by four lines of corn interrupted 0,7 m among themselves with 5 m of length. The anatomical available were composed by characteristics of the structure of thatch; number of stomaches; thickness of superior and inferior epidermis; diameter of the vascular bundle sheath (&#181;m); distance among vascular bundle (&#181;m); vessel diameter (&#181;m); sieve tube diameter; distance among buliforms cells lines; buliforms cells lines size; and thickness of mesophyll (&#181;m). The physiological analyses were composed by determination of the rate assimilation of carbon dioxide and respiration. The agronomical analysis done were: productivity; components of production (number of ears by plant, number of files of grain by ears and number of grains by files); productive potencial; height of the plants; diameter of the thatch; leaf index area and number of leaves by plants. The results obtained allow to conclude the stress by water and light applied together are the most harmful for all the analysed characteristics, followed by the water stress isolatedly of the stress, it was possible to conclude that, to the productivity if the stage of development of the plant is advanced, the lost of productivity are greater. The other agronomical characteristics as the height of the plants, diameter of the thatch, leaf index area and safe keeping were more harmful by the occurrence of the stress factors applied between V6 and V9 stages. The physiological analyses showed that the corn crop suffers an irreversible compromise of its physiological functions. As the anatomical and morphological characteristics studied it was possible to observe an accumulation of lignin in the thatch of corn in the treatments that involved the water stress and increase at the quantity of stomaches in the leaves of the corn by the factors of studied stress and the other anatomical and morphological available characteristics non influenced by the factors of stress and time of the studied occurrence.
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Rizobactérias nativas da Caatinga com potencial para redução dos efeitos da seca em soja (Glycine max L.) / Native of Caatinga rhizobacteria with potential for reducing the adverse effects of drought in soybean (Glycine max L.)

Braga, Ana Paula Andrade 03 March 2016 (has links)
No semiárido brasileiro, a vegetação predominante é a Caatinga, bioma ainda pouco explorado, que apresenta plantas e micro-organismos com alta resistência aos períodos de seca imposto pelo clima. Os micro-organismos associados às plantas deste bioma, são capazes de desenvolver mecanismos de proteção celular contra o estresse hídrico, assim como proteção vegetal contra a dessecação. O presente estudo buscou compreender as rizobactérias associadas a Mimosa artemisiana a fim de selecionar bactérias tolerantes à seca com características de promover o crescimento de plantas sob condições de estresse hídrico, diminuindo assim, os efeitos adversos impostos pela seca. As amostras de solo rizosférico foram coletadas ao longo da Caatinga, englobando os estados da BA e PE, totalizando quatro pontos de coleta. Com o uso de metodologias dependentes de cultivo, foi isolado bactérias com algumas características de promoção de crescimento de plantas diretos e/ou indiretos, como produção de AIA e fixação de nitrogênio. Além disso, linhagens capazes de crescer em meio com reduzida atividade de água e com mecanismos de proteção contra a dessecação, como, produção de EPS, biofilme, produção da ACC deaminase e indução de resistência sistêmica através das enzimas peroxidase e polifenoloxidase. Uma linhagem de Paenibacillus sp. e outra de Bacillus sp. foram capazes de promover o crescimento de soja sob condições de estresse hídrico, aumentando alguns parâmetros vegetais como, parte aérea e sistema radicular analisados. / In the Brazilian semi-arid region, the predominat vegetation is the Caatinga biome, still little explored, which features plants and micro-organisms with high resistance to drought periods imposed by the climate. Microorganisms associated with plants in this biome are able to develop mechanisms of cellular protection agains water stress, as well as vegetable protection agains desiccation. The presente study souught tounderstand the rhizobacteria associated with Mimosa artemisiana in order to select drought-tolerant bactéria with characteristics to promote the growth of plants under water stress conditions, thus reducing adverse effects imposed by drought. Rhizospheric soil samples were collectes along the Caatinga, encompassing the States of Bahia and Pernambuco, totaling four collection points. With the use of farming-dependet methodologies, was isolated bactéria with some features of promotion of growth of direct and/or indirect plants such as AIA production and nitrogen fixation. In addition, able to grow amid strains with reduced water activity and mechanisms of protection against desiccation, such as production of EPS, biofilm, production of ACC deaminase and induction of systemic resistance through peroxidase enzymes and polifenoloxidase. A strain of Paenibacillus sp. and Bacillus sp. were able to promote soybean gowth under water stress conditions, increasing some parameters like vegetables, shoot and root system.
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Comprehensive analysis of sugarcane (Saccharum spp) gene expression changes in response to drought and re-watering conditions / Análise global das mudanças na expressão gênica em cana-de-açúcar (Saccharum spp) em resposta às condições de seca e reidratação

Silva, Danielle Izilda Rodrigues da 15 December 2017 (has links)
The exhaustion of oil fields together with the undesirable effects of its use has turned sugarcane into an attractive crop for the biofuel market, increasing its economic and environmental importance. The position of Brazil as the world\'s major sugarcane producer and the need to expand the planted area to soil with less favorable conditions makes the study of drought, one of the abiotic stresses affecting the most of this crop yield, essential for the future of Brazil as the main exporter of this commodity. This work has the aim of providing a comprehensive analysis of sugarcane drought responses in the physiological and molecular levels. In order to do that we followed four strategies. First, we performed the analysis of physiology and transcriptome (microarray) of drought stressed sugarcane plants in three time points (4 days of stress, 6 days of stress and re-watering) of a greenhouse experiment. The plant material analyzed was leaves and roots. Second, aiming to identify different genes and new patterns of expression it was done the analysis of RNA-Seq from the most discrepant condition, from both leaves and roots, found by the microarray, third, we performed the analysis of a drought progression experiment through physiology and qRT-PCR of selected candidate genes and forth we built co-expression networks to detect interesting patterns. Physiology analysis showed that plants were under moderate to severe water stress with decreases of up to 97% in photosynthesis. Microarray data indentified 7,867 unique SAS with a fold change of more than 2 or less that 0.5, and 575 unique SAS differentially expressed. The analysis of the identified sequences allowed the observation that in leaves after 4 days of stress, the plant is mostly transducing the signal from the environment, while after 6 days and after rehydration there is a more functional response of the plant, with re-watering leading the metabolism back to homeostase. In the case of roots, it was observed a similar response, however roots take longer to go back to the initial condition, since several genes are still being down-regulated even after re-watering. There are also pathways presenting an opposite pattern in the analyzed tissues, being activated in one tissue but repressed in the other, such as Phenylpropanoid Biosynthesis pathway. Furthermore, while in leaves there is a restriction on photosynthesis, on roots it seems to be a restriction on growth. RNA-Seq de novo assembly showed 28,240 differentially expressed features in leaves and 7,435 in roots, while using the reference genome (unpublished data) it was possible to identify 38,317 differentially expressed genes in leaves and 7,649 in roots, and the analysis of KEGG pathways indicate that ABA has a major role in both leaves and roots responses to drought, but in leaves there is an interplay of phytohormones. Drought progression experiment confirms the results obtained from microarray and shows that when stress is extreme, gene expression starts to decrease, suggesting the plant might be entering in senescence. Co-expression analysis allowed the determination of three modules correlated with physiological parameters altered during water stress, and lead to the identification of some possible hub genes that may be important for sugarcane responses to drought. Furthermore, it was possible to identify genes that through both co-expression and qRT-PCR analysis had similar patterns of expression. Altogether, these results give us a comprehensive view of the alterations in sugarcane responses to water stress and helped us gain insight for defining better suited candidate genes for plant breeding. / A exaustão dos combustíveis fósseis juntamente com os efeitos não desejáveis de seu uso, tonaram a cana-de-açúcar uma cultura atrativa para o mercado de biocombustíveis, aumentando a sua importância econômica e ambiental. A posição do Brasil como o principal produtor de cana-de-açúcar e a necessidade de expandir a área plantada para regiões com condições menos favoráveis, tornam o estudo da seca, um dos principais estresses abióticos que afetam a produtividade da cultura, essencial para o futuro do Brasil como o principal exportador dessa comoditie. Este trabalho tem o objetivo de fornecer uma análise global das respostas da cana-de-açúcar à seca, tanto em nível fisiológico quanto molecular. Para isso, foram seguidas quatro estratégias. Primeiro foi realizada uma análise da fisiologia e do transcriptoma (microarranjo) de plantas de cana-de-açúcar cultivadas em casa de vegetação e estressadas por três períodos diferentes (4 dias de estresse, 6 dias de estresse e reidratação). Os tecidos analisados foram folha e raiz. Segundo, com o objetivo de identificar diferentes genes e novos padrões de expressão, foi realizada a análise de RNA-Seq em tecidos de folha e raiz utilizando a condição mais discrepante identificada pelo microarray; terceiro, foi feita a análise de um experimento de progressão da seca por meio da fisiologia e qRT-PCR usando genes candidatos selecionados. A quarta estratégia foi a construção de redes de co-expressão objetivando detectar módulos de genes relacionados à resposta a seca. As análises de fisiologia mostraram que as plantas estavam sob estresse moderado a severo com diminuição de até 97% na fotossíntese. Os dados de microarray levaram à identificação de 7.867 SAS únicos com diferença de razão de expressão maior que 2 ou menor que 0,5, e 575 SAS únicos diferencialmente expressos. A análise das sequencias identificadas permitiu a observação de que em folhas, depois de 4 dias de estresse, há basicamente a transdução dos sinais obtidos a partir do ambiente, enquanto depois de 6 dias e após a reidratação há uma resposta mais funcional da planta, com a última conduzindo o metabolismo de volta à homeostase. No caso das raízes foi observado uma resposta similar, porém, as raízes demoram mais tempo para voltar à condição inicial, de forma diversos genes continuam reprimidos mesmo após a reidratação. Há ainda rotas metabólicas, como o Biosíntese de Fenilpropanoides, que apresentam perfis opostos nos tecidos analisados, sendo ativada em um e reprimida no outro. Além disso, enquanto em folhas há uma restrição na fotossíntese, em raízes parece existir uma restrição no crescimento. A análise de novo do RNA-Seq mostrou 28.240 \"features\" diferencialmente expressos em folhas e 7.435 em raízes, enquanto a utilização do genoma de referência (dados não publicados) identificou 38.317 genes diferencialmente expressos em folha e 7.649 em raiz, sendo que a análise das rotas do KEGG indicam que o ABA tem um papel principal nas respostas à seca em ambos os tecidos, no entanto em folhas existe uma interação entre fitohormônios. O experimento de progressão da seca confirma os resultados obtidos a partir do microarranjo e mostram que quando o estresse é severo, a expressão gênica começa à diminuir, sugerindo que a planta pode estar entrando em senescência. As análises de coexpressão permitiram a determinação de três módulos correlacionados com parâmetros de fisiologia alterados durante o estresse hídrico, e conduziram à identificação de alguns genes centrais que podem ser importantes para as respostas da cana à seca. Além disso, foi possível identificar genes que tanto pela análise de co-expressão quanto pelo qRT-PCR apresentam padrões similar de expressão. Juntos, esses resultados forneceram uma visão global das alterações que ocorrem na cana-de-açúcar em resposta ao estresse hídrico e ajudaram a obter conhecimento para seleção de genes candidatos adequados para o melhoramento genético de plantas.
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Sensoriamento remoto para monitoramento de mosca branca, Bemisia tabaci biótipo B (Hemiptera: Aleyrodidae) em soja / Remote sensing for monitoring whitefly, Bemisia tabaci biotype B (Hemiptera: Aleyrodidae) in soybean

Iost Filho, Fernando Henrique 11 February 2019 (has links)
Surtos de pragas em lavouras são imprevisíveis em relação ao local e ao momento. Contudo, um programa manejo integrado de pragas eficiente depende do conhecimento da distribuição dos insetos o mais cedo possível, antes que a população esteja bem estabelecida e atinja o Nível de Dano Econômico. É possível, no entanto, identificar no campo fatores que podem tornar as plantas mais atrativas a esses insetos, como o estresse hídrico. Uma possível maneira de tentar prever os surtos de pragas é pelo diagnóstico da suscetibilidade das plantas às pragas. Nesse sentido, objetivou-se com esse trabalho descrever os padrões de reflectância de plantas de soja estressadas, tanto pela restrição hídrica quanto pela infestação por Bemisia tabaci biótipo B. Para tanto, plantas de soja foram cultivadas em casa de vegetação sob diferentes regimes hídricos (30, 50, 70 e 100% de reposição do volume de água perdido diariamene) e oferecidas a adultos de B. tabaci biótipo B em ensaios com e sem escolha. Todas plantas utilizadas nos bioensaios foram previamente avaliadas quanto à sua reflectância utilizado o sensor hiperespectral FieldSpec&reg; 3, para posterior classificação nos grupos relativos ao regime hídrico imposto. Após os ensaios de suscetibilidade, foram realizados ensaios para determinar a possibilidade de uso do sensor hiperespectral para classificação de plantas estressadas, tanto pelo estresse hídrico, quanto pela infestação por B. tabaci biótipo B, em um esquema fatorial. Os regimes hídricos utilizados foram 70 e 100% de reposição e, ensaios com infestação controlada e não-controlada foram realizados. Nos ensaios de suscetibilidade, foi possível observar que, quando têm escolha, adultos de B. tabaci biótipo B depositam mais ovos em plantas cultivadas com 70 e 50% de reposição do volume de água perdida. Já quando os adultos não têm escolha, diferenças estatísticas entre a quantidade de ovos depositados nos regimes testados não foram encontradas. Quanto à classificação das plantas em grupos, pode-se afirmar que o sensor hiperespectral FieldSpec&reg; 3 fornece informação suficiente para tanto. No ensaio de infestação controlada, quatro grupos foram gerados, 70% de reposição do volume de água com infestação, 70% de reposição sem infestação, 100% de reposição com infestação e 100% de reposição sem infestação. A análise discriminante dos dados de reflectância demonstrou que, ao final do ensaio, os quatro grupos são significativamente diferentes. Ainda, com uma validação cruzada, foi possível classificar os respectivos grupos com 73,81% de precisão. No ensaio com infestação não controlada, as plantas infestadas foram classificadas em 3 grupos de acordo com o nível de infestação, baixa, média e alta. Da mesma maneira, a análise discriminante dos dados de reflectância demonstrou que há diferença entre os grupos e, a validação cruzada indicou que é possível classificar o nível de infestação com 91,98% de precisão. Portanto, conclui-se que o sensoriamento remoto hiperespectral pode somar ao manejo integrado de pragas, tanto na avaliação da suscetibilidade das plantas às pragas, quanto na identificação de plantas infestadas e sadias. / Pest outbreaks in commercial fields are unpredictable in relation to location and timing. However, an efficient Integrated Pest Management depends on the knowledge of the distribution of the insects as early as possible, before the population is established and reaches the threshold of Economic Injury. It is possible, however, to identify factors in the field that may make plants more attractive to insects, such as water stress. One possible way to try to predict pest outbreaks is to diagnose the susceptibility of plants to insects. Thus, the objective of this study is to describe the reflectance patterns of soybean plants stressed by either water stress and Bemisia tabaci biotype B infestation. Soybean plants were grown in greenhouse under different irrigation regimes (30, 50, 70 and 100% daily water recharge), and offered to B. tabaci Biotype B adults in both choice and non-choice bioassays. All the plants used in the bioassays were previously evaluated for their reflectance, using the FieldSpec&reg; 3 hyperspectral sensor, to classify them later in the irrigation groups. After the susceptibility bioassays, new studies were carried out to evaluate the feasibility of using the hyperspectral sensor to classify plants under infestation and water stress, in a factorial scheme. Irrigation regimes were 70 and 100% daily water refill, and tests were performed with controlled and uncontrolled infestation. In the susceptibility tests, it was possible to observe that, when given the options, B. tabaci Biotype B adults lay more eggs in plants grown with 70 and 50% daily water refill. When adults have no options, no significant difference was observed between the amount of eggs deposited in all irrigation regimes. Regarding the classification of plants in groups, it is possible to state that the FieldSpec&reg; 3 hyperspectral sensor provides sufficient information for this. In the controlled infestation trial, four distinct groups were generated, 70% water refill + infestation, 100% water refill + infestation, 70% water refill without infestation and 100% water refill without infestation. Discriminant analysis showed that, after the assay, the groups were statistically different. In addition, using a cross-validation, it was possible to classify the groups with 73.81% accuracy. In the test with uncontrolled infestation, three groups were generated, according to the level of infestation: low, medium and high. Likewise, the Discriminant analysis showed that there is a significant difference between the groups, and cross validation indicated that it is possible to classify the level of infestation with 91.98% accuracy. Therefore, it is possible to conclude that hyperspectral remote sensing may be an additive tool for Integrated Pest Management, both to evaluate the susceptibility of plants to pests and to identify healthy and infested plants.
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Identificação de genes diferencialmente expressos em feijoeiro envolvidos na resistência ao estresse hídrico / Identification of differentially expressed genes in common bean involved in drought stress resistance

Recchia, Gustavo Henrique 03 June 2011 (has links)
O Brasil é o segundo maior produtor de feijão, sendo a espécie mais cultivada o Phaseolus vulgaris L. Entre as três possíveis safras exploradas no Brasil, aquela que gera a maior produção é a da seca. Por outro lado, como a maioria das lavouras emprega pouca tecnologia, um dos problemas desta cultura é o estresse hídrico, que leva a uma redução na produtividade. Dessa forma, a identificação de genes que controlam os mecanismos de defesa e adaptação do feijoeiro à falta de água seria de grande utilidade. Nos últimos anos, muitas informações ômicas do feijoeiro foram geradas, criando uma visão integrada deste organismo e oferecendo uma complexa rede de interações entre genes e seus produtos. Este trabalho teve como objetivo central à identificação de genes diferencialmente expressos no sistema radicular de um genótipo de feijoeiro resistente ao estresse hídrico (BAT 477), quando submetido a uma interrupção de irrigação durante seu desenvolvimento. Foi construída uma biblioteca subtrativa de cDNA (SSH), que representou os genes diferencialmente expressos no genótipo resistente, utilizando-se como driver o genótipo Carioca 80SH (suscetível a seca). Foram obtidos 1572 reads válidos, sendo 931 destes singletons e 189 contigs com uma média de seis reads por cluster. A anotação das sequências foi conduzida via BLASTX, sendo consideradas para anotação somente os melhores resultados dos produtos gênicos similares com E- Value \'<OU=\' 10-5. A classificação funcional foi feita tendo-se como base modelos descritos para plantas (modelo CS e MIPS) e os resultados foram agrupados em seis classes funcionais distintas. As análises de bioinformática ajudaram na identificação de genes descritos como envolvidos na resposta da planta ao estresse hídrico. Entre eles: proteínas do grupo LEA; fatores de transcrição como DREB, NAC e proteínas ricas em leucina; enzimas sintetizadoras de carboidratos incluindo trehalose, sacarose e rhamnose; proteínas ricas em prolina; receptores de hormônios (ABA, etileno); aquaporinas; chaperonas; ubiquitinas; nodulinas; e proteínas associadas à fotossíntese e à respiração. A fim de se obter a validação das ESTs anotadas, foi conduzido um experimento de PCR em tempo real confrontando os padrões de expressão de 15 genes sob quatro tratamentos: ambos os genótipos sob estresse e respectivos controles. Três replicatas biológicas foram adotadas e dois genes de referência (act e skip2) foram escolhidos para normalização interna dos dados. Os padrões de expressão gênica obtidos confirmam a hipótese de que tais genes são mesmo mais expressos no genótipo resistente, embora não sejam exclusivos já que uma quantidade menor de tais transcritos também foi detectada no genótipo suscetível / Brazil is the second biggest producer of common bean, being Phaseolus vulgaris L. the most cultivated species. Among the three possible harvests exploited in Brazil, drought is the one which generates the greatest production. On the other hand, as the majority of the households employees low technology, one of the problems of this culture is drought stress that leads to a reduction in the productivity. So, the identification of gene that controls the mechanisms of defense and adaptation of common bean to the lack of water would be very useful. In the past years, many omics information of common bean have been generated, creating an integrated view of this organism and providing a complex network between genes and its products. The main goal of this work was the identification of differentially expressed genes in a genotype of common bean resistant to drought stress (BAT 477), when submitted to a interruption of irrigation during its development. It was build a cDNA suppression subtractive hybridization library (SSH), which represented the differentially expressed genes, on the resistant genotype, having as driver the genotype Carioca 80SH (susceptible to drought). It was obtained 1572 valid reads, being 931 singletons and 189 contigs, with the average of 6 reads per cluster. The sequences annotation was conducted via BLAST X, considering only the best similarity results with E value \'<OU=\' 10-5. The functional classification was done adopting models described for plants (CS and MIPS) and the results were grouped into six different functional classes. Bioinformatic analyses contribuited to the identification of genes described as involved on plants response to drought stress. Among them: LEA proteins; transcription factors like DREB, NAC and leucine-rich proteins; carbohydrates synthesizers enzymes like the ones for trehalose, sucrose and rhamnose; proline-rich proteins; hormone receptors (ABA and ethylene); aquaporins; chaperones; ubiquitins; nodulins; and proteins associated with photosynthesis and respiration. In order to validate the ESTs annotated, a RT-qPCR experiment was conducted comparing the expression patterns of 15 genes under four treatments: both genotypes under stress and their respective controls. Three technical replicates were used and two reference genes (act and skip2) were chosen for intern data normalization. The gene expression patterns obtained confirm the hypothesis that such genes are more expressed on the resistant genotype although they are not exclusive since a lower levels of these transcripts were also detected in the susceptible genotype
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Mapeamento de QTLs de caracteres relacionados à tolerância ao estresse hídrico em milho tropical / Mapping QTLs of traits related to moisture stress tolerance in tropical maize

Câmara, Tassiano Maxwell Marinho 23 February 2007 (has links)
Caracteres relacionados à tolerância ao estresse hídrico e correlacionados à produção de grãos têm sido considerados em programas de melhoramento de milho em função dos insucessos obtidos na seleção direta para produção de grãos sob estresse hídrico. O objetivo deste trabalho foi mapear QTLs de caracteres relacionados à tolerância ao estresse hídrico, estimar seus efeitos genéticos, e estudar a interação QTL por ambientes em duas populações de milho tropical. Duzentas e cinqüenta e seis progênies F2:3 de cada uma das duas populações, denominadas posteriormente U e D, foram avaliadas no delineamento em látice simples 16 x 16 em nove ou sete ambientes. As parcelas foram uma fileira de 4,0 m de comprimento, espaçadas entre si por 0,8 m, e 0,2 m entre plantas (62.500 plantas ha-1). Os caracteres avaliados foram produção de grãos com 15% de umidade dos grãos (PG), prolificidade (PROL), florescimento feminino (FF), florescimento masculino (FM), intervalo entre florescimentos (IF), número de ramificações do pendão (NRP) e stay-green (SG). Para o mapeamento de QTLs foi utilizado o mapeamento por intervalo composto expandido para múltiplos ambientes. Em ambas populações foi detectada variância genética para todos os caracteres. Produção de grãos apresentou correlação genética significativa nas populações D e U com PROL (0,88 e 0,79), e FF (-0,44 e -0,76); PG também foi geneticamente correlacionado com FM (-0,74) na população U, e com SG (-0,50) na população D. Vinte e quatro, 19, 16, 14, 15, 12 e 20 QTLs foram mapeados na população D, e 17, 22, 34, 28, 17, 26 e 33 QTLs foram mapeados na população U para PG, PROL, IF, FF, FM, NRP e SG, respectivamente. Os QTLs foram distribuídos por todos os 10 cromossomos, mas um menor número de QTLs foi mapeado nos cromossomos 6, 7, 9 e 10 em ambas populações. QTLs para diferentes caracteres foram mapeados em posições coincidentes para várias regiões genômicas em ambas populações. Cerca de 90% dos QTLs mapeados apresentaram pequenos efeitos genéticos, cada um explicando menos de 5% da variância fenotípica dos caracteres. A variância fenotípica total explicada pelos QTLs variou de 32,17% (FF) a 64,55% (FM) na população D, e de 41,70% (PG) a 69,30% (IF) na população U. O grau médio de dominância variou de dominância parcial a sobredominância na população D, enquanto na população U a sobredominância foi o grau médio de dominância para a maioria dos caracteres. Para todos os caracteres a maioria dos QTLs interagiu significativamente com os ambientes em ambas populações. Os QTLs com efeitos mais pronunciados foram, em geral, mais estáveis entre ambientes. Esses QTLs estáveis foram previamente relatados em outras populações sugerindo que eles também poderiam ser mais estáveis entre germoplasmas. QTLs estáveis poderiam ser úteis em estratégias de seleção assistida por marcadores para desenvolver híbridos de milho com alta produtividade e com baixa redução na produção de grãos sob estresse hídrico. / Traits related to moisture stress tolerance and correlated to grain yield have been considered in maize breeding programs because direct selection for grain yield under moisture stress has been unsuccessful. The objectives of this paper were to map QTLs of traits related to moisture stress tolerance, to estimate their genetic effects, and to study the QTL by environment interaction in two tropical maize populations. Two hundred and fifty-six F2:3 progenies from each of the two populations, thereafter named U and D, were evaluated in 16 x 16 simple lattice designs at nine or seven environments. Plots were one row 4.0 m long, 0.8 m spaced apart, and 0.20 m between plants (62,500 plants ha-1). The traits were recorded on grain yield at 15% grain moisture (GY), prolificacy (PRO), days to silk extrusion (SD), days to anthesis (AD), anthesis-silking interval (ASI), number of tassel branches (TB), and stay-green (SG). The composite interval mapping extended to multiple environments was used to map QTLs. Significant genetic variances were detected for all traits in both populations. Grain yield showed significant genetic correlations in populations D and U with PRO (0.88 and 0.79), and SD (-0.44 and -0.76); GY was also genetically correlated with SD (-0.74) in population U, and with SG (-0.50) in population D. Twenty-four, 19, 16, 14, 15, 12, and 20 QTLs were mapped in population D, and 17, 22, 34, 28, 17, 26, and 33 QTLs were mapped in population U for GY, PRO, ASI, SD, AD, TB, and SG, respectively. The QTLs were distributed along the 10 chromosomes, but a lower number of QTLs was mapped in both populations in chromosomes 6, 7, 9, and 10. QTLs for different traits were mapped in the same positions for several genomic regions in both populations. About 90% of the QTLs mapped presented lower genetic effects, each explaining less than 5% of the phenotypic variance of the traits. The total phenotypic variance explained by the QTLs ranged from 32.17% (SD) to 64.55% (AD) in population D, and from 41.70% (GY) to 69.30% (ASI) in population U. The average level of dominance ranged from partial dominance to overdominance in population D, but in population U overdominance was the average level of dominance for most of the traits. For all traits most of the QTLs interacted significantly with environments in both populations. The QTLs with larger effects were, in general, more stable across environments. These stable QTLs were previously reported in other populations suggesting that they could also be more stable across germplasms. Stable QTLs could be useful in marker-assisted selection strategies to develop high yielding maize hybrids with low grain yield decrease under moisture stress.

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