Made available in DSpace on 2016-08-12T19:18:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RobertoPS_TESE.pdf: 1647938 bytes, checksum: dc34992c335e50d26416144e8fb502c1 (MD5) Previous issue date: 2013-11-29 / This study aims to determine the appropriate size of field plots for field experimentation with sunflower. An experiment was conducted in randomized complete blocks design with 14 cultivars of sunflower and 10 replications. The field plots consisted of four rows of six-meter long rows, spaced 0.7 m and 0.3 m between plants, with a total area of 16.8 m2. The useful area of the plot (7.56 m2), consisting of the two central rows, was divided into 12 basic units, each one consisting of three plants in the row (0.63 m2). The production of sunflower grains obtained in basic units was grouped in order to form portions of seven kinds of five different predefined sizes. The appropriate size of the experimental plot was estimated by the following methods: a) Intraclass correlation coefficient b) Maximum modified curvature c) Segmented linear model with plateau and d) Hatheway (1961). Were also estimated the soil heterogeneity coefficient (b) and the detectable difference among treatments (d). There was a reduction in the coefficient of variation with increasing the size of the plot. The soil of the experiment showed high heterogeneity ( = 1.0585). They were estimated by the methods of the intraclass correlation coefficient, maximum modified curvature and segmented linear model with plateau, respectively, the optimal plot sizes corresponding to 2.52, 3.74 and 2.48 m2. The maximum modified curvature method presented estimate of the optimum plot size more appropriate, together with the detectable difference between means of cultivars to accurately assess the yield of sunflower grain. The plot of 3.74 m2 of useful area was considered appropriate to assess the yield of sunflower grains and it was smaller than the size generally used in researches with sunflower. Though the Hatheway method (1961), they were estimated several very aplicable plot sizes. Considering all the cultivars for the same difference to be detected among means of cultivars, the use of a portion of smaller size with the largest number of replicates required less experimental area than the larger plots with a fewer number of replications / O objetivo desse trabalho foi determinar o tamanho adequado de parcela para experimentação de campo com girassol. Foi realizado um experimento no delineamento em blocos completos casualizados com 14 cultivares de girassol e 10 repetições. As parcelas foram constituídas de quatro fileiras de seis metros de comprimento, espaçadas de 0,7 m e entre plantas de 0,3 m, com área total de 16,8 m2. A área útil da parcela (7,56 m2), composta das duas fileiras centrais, foi dividida em 12 unidades básicas, cada uma constituída de três plantas na fileira (0,63 m2). A produção de grãos do girassol obtida nas unidades básicas foi agrupada de modo a formar sete tipos de parcelas de cinco tamanhos diferentes pré-estabelecidos. O tamanho adequado da parcela experimental foi estimado por meio dos seguintes métodos: a) Coeficiente de correlação intraclasse; b) Máxima curvatura modificado; c) Modelo linear segmentado com platô e d) Hatheway (1961). Estimaram-se também o coeficiente de heterogeneidade do solo (b) e a diferença detectável entre tratamentos (d). Ocorreu redução do coeficiente de variação com o aumento do tamanho da parcela. O solo do experimento apresentou alta heterogeneidade ( = 1,0585). Foram estimados pelos métodos do coeficiente de correlação intraclasse, máxima curvatura modificado e modelo linear segmentado com platô, respectivamente, os tamanhos ótimos de parcela correspondentes a 2,52, 3,74 e 2,48 m2. O método da máxima curvatura modificado apresentou estimativa do tamanho ótimo da parcela mais adequado, aliado à diferença detectável entre médias de cultivares para avaliar com precisão o rendimento de grãos do girassol. Parcela 3,74 m2 de área útil foi considerada adequada para avaliação do rendimento de grãos do girassol e foi menor que o tamanho geralmente usado nas pesquisas com o girassol. Pelo método de Hatheway (1961) estimaram-se diversos tamanhos de parcelas, muitos aplicáveis. Considerando todas as cultivares, para uma mesma diferença a ser detectada entre médias de cultivares, a utilização de parcela de menor tamanho com maior número de repetições requereu menos área experimental do que parcelas maiores com menor número de repetições

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In Brazil over recent years the interest increased on the sunflower cultivation. Sunflower yield can be decreased by water deficit. To solve this problem, is necessary to calculate the probable water deficit in critical sunflower sub-phases and in the whole development cycle at different sowing dates. The objective of this study was to determine the probable duration values of sub-phases and the developmental cycle and get sowing dates with lower risk of water deficit and the occurrence probability in different levels of water deficit during the developmental sub-phases of sunflower crop sown at different sowing dates, considering the water storage capacity in different soils in the Central Region of Rio Grande do Sul. Also determine the probability of occurrence of water stress for different years classified as the El Niño Southern Oscilation (ENSO). Crop development was simulated using the thermal time method, for 14 sowing dates, from August until mid-February, for every year during the period from 1968 to 2011, covered by database of Meteorological Station of Santa Maria, RS. For calculating the water deficit, the 13 soils were grouped into six groups with similar water storage capacity (CAD) and infiltration capacity. The water deficit was calculated from daily water balance. Data analysis consisted of analysis of variance, means comparison tests and analysis of probability distribution for the variables: duration of crop developmental sub-phases and the whole developmental cycle of the sunflower, water deficit in the sub-phases and whole developmental cycle. The length of the sub-phases and the development cycle of the sunflower crop are variable depending on sowing date. The length of the developmental sub-phases that occur from sowing until flower bud visible of sunflower are higher in the earliest sowing date (01/08). After anthesis, the longer length of developmental sub-phases occurs in the latest sowing (16/02). The lognormal, normal and gamma distributions represent better the development of sunflower to estimate the length of the phases and the whole cycle. At sowing date of 16/12, for 90% probability level, sunflower has the shortest length of the developmental cycle ending the cycle in a maximum of 96 days. The longer length of the sunflower cycle occurs at sowing date of 01/08, which reaches 132 days, at 90% level of occurrence probability. The sowing dates from early October until early November are the ones with the highest water deficit, considering the whole development cycle of the sunflower regardless of soil, a different choice on sowing date reduces the risk and the level of water deficit in sunflower cycle. In the soils in which the water storage capacity is lower, water deficit is greater in sub-phases as in the full cycle of the sunflower compared to other soils and is little variable among the sowing dates. Sunflower Sowings in the first half of August and since December are the ones with the lowest risk occurrence of water deficit during the more critical sub-phase of sunflower crop, at least there are favorable conditions for sowing and initial establishment of plants. / No Brasil nos últimos anos elevou-se o interesse pelo cultivo do girassol. Quando submetida à deficiência hídrica a cultura do girassol apresenta redução na produtividade. Para contornar esse problema, é necessário calcular a provável deficiência hídrica nos subperíodos críticos e no ciclo de desenvolvimento do girassol para cada uma das diferentes datas de semeadura. O objetivo desse trabalho foi determinar os valores prováveis de duração dos subperíodos e do ciclo de desenvolvimento e obter as datas de semeadura com menor risco de deficiência hídrica e a probabilidade de ocorrência de diferentes níveis de déficit hídrico durante os subperíodos de desenvolvimento do girassol semeado em datas de semeadura distintas, considerando a capacidade de armazenamento de água nos diferentes solos da região central do RS. Também determinar a probabilidade de ocorrência de deficiência hídrica para os diferentes anos classificados conforme o fenômeno El Niño Oscilação Sul (ENOS). O desenvolvimento da cultura foi simulado por meio do método da soma térmica, para 14 datas de semeadura, do início do mês de agosto até meados de fevereiro, para cada ano do banco de dados da Estação Meteorológica Principal de Santa Maria, RS, utilizando o período de 1968 a 2011. Para calcular a deficiência hídrica, os 13 solos da região foram agrupados em seis grupos que apresentam características semelhantes de capacidade de armazenamento de água disponível (CAD) e capacidade de infiltração. As deficiências hídricas foram determinadas a partir do balanço hídrico diário. A análise dos dados consistiu na análise da variância, teste de comparação de médias e análise de distribuição de probabilidade para as variáveis: duração dos subperíodos e do ciclo de desenvolvimento do girassol, deficiência hídrica nos subperíodos e no ciclo do girassol. A duração dos subperíodos e do ciclo de desenvolvimento do girassol é variável conforme a data de semeadura. A duração dos subperíodos que ocorrem da semeadura até o botão floral visível do girassol são maiores na primeira data de semeadura (01/08). Após a antese a maior duração dos subperíodos ocorre na semeadura mais tardia (16/02). As distribuições lognormal, normal e gama representam melhor o desenvolvimento do girassol para estimar a duração dos subperíodos e do ciclo. Na data de semeadura de 16/12, ao nível de 90% de probabilidade de ocorrência, o girassol tem a menor duração do ciclo, completando o ciclo em no máximo de 96 dias. A maior duração do ciclo do girassol ocorre na data de semeadura de 01/08, na qual alcança 132 dias, em nível de 90% de probabilidade de ocorrência. As datas de semeadura de início de outubro até o início de novembro são as que apresentam a maior deficiência hídrica, considerando todo o ciclo de desenvolvimento do girassol independente do solo; a escolha de outra data de semeadura reduz o risco e o nível de deficiência hídrica durante o ciclo do girassol. Nos solos em que a capacidade de armazenamento de água disponível é menor, a deficiência hídrica é maior tanto nos subperíodos quanto no ciclo do girassol em relação aos demais solos e é pouco variável ao longo das datas de semeadura. Semeaduras de girassol na primeira quinzena de agosto e a partir do mês de dezembro são as que apresentam os menores riscos de ocorrer deficiência hídrica no transcorrer do subperíodo mais crítico do girassol, desde que se tenham condições favoráveis para a semeadura e o estabelecimento inicial das plantas.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The approach to knowledge about the probabilities of water excess occurrence enables the planning sunflower crop management, mainly about the sowing period. The objective of this study was quantify and analyze the occurrence of water excess through numerical study for sunflower crop sown on different dates, considering the storage capacity of water in different soils of the Central Region of Rio Grande do Sul and determine the probability distribution functions that better represent the water excess occurrence. Mathematical modeling was used to simulate the sunflower development, considering a medium maturity genotype. The simulation was done for 14 sowing dates in each year of the time series of 43 years of diary weather data from 1968 to 2011 of Main Climatological Station of Santa Maria (ECPSM). The number of days with water excess in different development stages of culture was determined for main soils of the region covered by the ECPSM. Capacity values of available water storage (CAD) were considered according soil and culture characteristics, being the water excess calculated using the Dialy Water Balance, represented by accumulated water in the soil exceeding the CAD. The distribution probability functions tested for the number of days with water excess were Normal, Exponential, Gamma, Lognormal and Weibull, and the Kolmogorov-Smirnov and Chi-square tests were used to check the fit of functions. The weather conditions were different for the different sowing dates simulated in 43 years, so that differentiate the simulations of the development cycle of the sunflower. Thus, difference was observed in the number of days with water excess between sowing dates for all sub-periods analyzed. In terms of functions, there was at least one function that is fitted in most of the cases, and when there was no possible fit, the empirical frequency was used to analyze the risk. The Weibull had the greatest number of adjustments for developmental cycle as well as for subperiods. Early August until mid-September sowing dates are those with the greatest number of days with water excess, considering the whole development cycle of sunflower, regardless of the soil CAD. / A abordagem do conhecimento acerca das probabilidades de ocorrência de excedentes hídricos permite o planejamento do manejo da cultura do girassol, principalmente quanto ao período de semeadura. O objetivo do presente trabalho foi quantificar e analisar a ocorrência de excesso hídrico, por meio de estudo numérico, para a cultura do girassol semeada em diferentes datas, considerando-se a capacidade de armazenamento de água nos diferentes solos da região central do Rio Grande do Sul e determinar as funções de distribuição de probabilidade que melhor representam a ocorrência de excesso hídrico. Foi utilizada a modelagem matemática para simular o desenvolvimento da cultura do girassol, considerandose um genótipo de grupo de maturidade médio, sendo a simulação feita para 14 datas de semeadura em cada ano da série histórica de 43 anos de dados meteorológicos da Estação Climatológica Principal de Santa Maria (ECPSM), desde 1968 até 2011. A ocorrência de dias com excesso hídrico nos diferentes subperíodos da cultura foi determinada para os principais solos da região de abrangência da ECPSM. Foram considerados os valores de capacidade de armazenamento de água disponível (CAD) conforme características dos solos e da cultura, sendo o excesso hídrico calculado por meio do Balanço Hídrico Sequencial Diário, representado pelo acumulado de água no solo excedente à CAD. As funções de distribuição de probabilidade testadas para o número de dias com excesso hídrico foram Normal, Exponencial, Gama, Lognormal e Weibull, sendo utilizados os teste de Kolmogorov-Smirnov e Chi-Quadrado para verificar o ajuste das funções. As condições meteorológicas foram distintas para as diferentes datas de semeadura simuladas nos 43 anos, de modo a diferenciar as simulações do ciclo de desenvolvimento do girassol. Assim, houve diferença no número de dias com excesso hídrico entre as datas de semeadura para todos os subperíodos analisados. Em relação às funções, houve pelo menos uma função que se ajustou na maioria dos casos, sendo que quando não houve ajuste possível foi utilizada a frequência empírica para analisar o risco. A função Weibull apresentou maior número de ajustes, tanto para o ciclo de desenvolvimento quanto para os subperíodos. As datas de semeadura de início de agosto até meados de setembro são as que apresentam a maior ocorrência de dias com excesso hídrico, considerando todo o ciclo de desenvolvimento do girassol, independente da CAD do solo.

La verticilliose est causée par des agents pathogènes telluriques du genre Verticillium. Elle est, depuis sa découverte dans les années 50, maladie majeure du tournesol en Argentine où des sources de résistances ont été identifiées. En France, c’est une maladie de plus en plus fréquente, observée chaque année sur de nouvelles zones de production. Elle suscite désormais des efforts dans la recherche de moyens de lutte sur ce territoire. Ce travail s’est concentré sur l’étude des interactions Tournesol - agents causals de la verticilliose à deux niveaux d’observation : celui du système de culture (français vs. argentin) et celui de l’individu. L’objectif est d’apporter des connaissances sur l’agent causal et sur le déterminisme moléculaire dans la résistance à la verticilliose du tournesol afin de développer un modèle de criblage de résistances à grande échelle. L’étude de la maladie dans les systèmes de culture a permis de mettre en évidence l’existence d’une différence significative de la réponse du tournesol à Verticillium entre la France et l’Argentine. L’étude moléculaire des pathogènes vasculaires in planta, échantillonnés dans les 2 systèmes de culture, a permis de confirmer l’implication majeure de V. dahliae dans la verticilliose du tournesol. En conditions contrôlées, une étude comparative de la pathogénicité de plusieurs isolats de V. dahliae (de la tomate, du coton, du sol) sur le tournesol a mis en évidence que seul l’isolat 85S, isolé à partir du tournesol, est capable de le coloniser et de provoquer des symptômes. L’étude du génome de l’isolat 85S révèle que cet isolat n’appartient à aucune branche existante de l’arbre phylogénétique ; il forme un groupe per se, associé aux isolats non défoliant du coton mais infectant la tomate. L’hypothèse de la spécificité de la réponse induite dans l’hypocotyle et les feuilles du tournesol par certains isolats de V. dahliae a été confirmée en étudiant la cinétique de l’expression de 9 gènes associés à la défense, 5 semaines après inoculation. Le tournesol met uniquement en place son système de défense en réponse à l’infection par 85S. La réponse semble induite ; la colonisation n’est pas systémique, la biomasse fongique n’a pas été détectée dans l’hypocotyle et les feuilles de l’hybride asymptomatique. L’ensemble de ces travaux a conduit au développement d’un modèle pour le criblage de résistances à Verticillium chez le tournesol. Celui-ci répond aux contraintes liées à la diversité du pathogène dans les méga-environnements, conséquences de pressions de sélection différentielles. / Verticillium wilt is caused by soil-borne fungi of the genus Verticillium. From its discovery in the 50’s, sunflower Verticillium wilt is a major disease in Argentina where sources of resistances have been identified. Since few years, the disease occurs more frequently in France raising concerns on sources of resistances discoveries regarding its spread to other sunflower French production areas. This work focus on the study of Sunflower- causals agent of Verticillium wilt interaction at 2 levels of observation: at the cultural system (French vs Argentinian) and at the plant individual scale. The aim is to provide identification of the causal agents and knowledge on the molecular determinism of sunflower resistances to implement high-throughput plant phenotyping approach. Disease symptom studies within the cultural systems reveal a significant difference in the phenotypic expression of sunflower against Verticillium pressure according to the location in France or in Argentina. Molecular studies of isolates in planta, from naturally infested field in cultural systems reveal the major implication of V. dahliae in the sunflower Verticillium wilt disease. In controlled conditions, comparative studies of V. dahliae isolates pathogenicity (isolated from cotton, tomato and soil) on sunflower reveal that only 85S, isolated from sunflower is able to colonize and provoke symptoms. Genomic studies of 85S isolates reveal that the isolate did not belong to any branch of the current phylogenetic tree; 85S makes a 'per se' group within the cotton non-defoliating but tomato infecting strains. Specificity of induced responses in sunflower hypocotyl and leaves by only some of V. dahliae isolates have been confirmed through a gene expression kinetic analysis of 9 defenses related genes on 5 weeks post inoculation. Sunflower genotype is responding only to the 85S isolate. Resistance seems to be induced; colonization is not systemic as pathogen biomass has been detected but not quantify in symptomless cultivar. Our study finally leads to the implementation of Verticillium resistances screening model on the sunflower with respect to the constraints related to the pathogen diversity from the different environments, according to differential selection pressure.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Sunflower is an alternative specie to the system of no-tillage and crop rotation. His inclusion in this system provides soil improvements and interruption on cycle of pests and diseases, which are responsible for losses of productivity of the mainly sown crops. In addition to these benefits this specie has characteristics of increased tolerance to drought than traditional crops such as soybean and corn, maintaining satisfactory yields even in dry years considereds. For inclusion in the rotation and maintaining satisfactory yields the knowledge of the best sowing dates is necessary. As the weather has interannual variability, the risk analysis for the sowing dates is required, through a study of probability with a long series of weather data for better definition. This study aims to determine the sowing date of sunflower in which lower severity of alternaria and septoria leaf spots in the RS Central Region occurs. For it has adapted and calibrated an algorithm providing a forecasting system diseases, based on data from leaf wetness duration, air temperature during the leaf wetness period and rain, calculating the accumulated severity values (VSCA) throughout the cycle. In this adaptation and calibration data from six experiments performed at the Department of Plant Science since 2007. Hourly values of weather data from 1968 to 2011 was estimated from the default readings, and use this algorithm were simulated for 14 different dates of sowing spaced in 15 days, beginning on August 1 and ending on February 16 of each year. Due to the interannual variability of ENSO and their influence on weather conditions, crop seasons years was apart in Neutral, La Niña and El Niño. The data generated from the analysis of variance and the means of Scott- Knott test at 5% probability of error was taken. In addition, the VSCA were subjected to analysis of probability distribution, verifying that the Weibull, lognormal and normal distributions has the best represent the distribution of values of severity of leaf spots on sunflower, both for the entire cycle and for the subperiods emergency-end of anthesis and early reproductive-final stage of anthesis sunflower. It was also found that the period between early February and late April is more favorable to leaf spots, while sowing dates from August 1 to October 16, resulting in lower severity values, differing significantly from later sowings. In El Niño years suffer the greatest severities of disease, followed by La Niña years, and finally with the lowest values of VSCA for Neutrals years. / O girassol é uma espécie alternativa para o sistema de plantio direto e rotação de culturas. Sua inserção neste sistema proporciona melhorias edáficas e interrupção do ciclo de pragas e doenças causadoras de perdas de produtividade nas culturas agrícolas mais semeadas. Além destes benefícios, esta espécie possui características de maior tolerância ao déficit hídrico do que culturas tradicionais como a soja e o milho, mantendo produtividades satisfatórias mesmo em anos considerados secos. Para a sua inclusão no sistema de rotação e manutenção de produtividades satisfatórias é necessário o conhecimento das melhores datas semeadura. Como as condições meteorológicas tem variabilidade interanual, é necessária a análise de risco para uma mesma data de semeadura, através de um estudo de probabilidade com uma série longa de dados meteorológicos para sua melhor definição. Este trabalho objetiva determinar a data de semeadura do girassol na qual ocorre menor severidade das manchas foliares de alternária e septória, na Região Central do RS. Para isso adaptou-se e calibrou-se um algoritmo provendo um sistema de previsão de doenças, baseado em dados de duração do molhamento foliar, temperatura do ar durante o período de molhamento foliar, e chuva, obtendo-se os valores de severidade calculada acumulados (VSCA) durante todo o ciclo. Nesta adaptação e calibração utilizaram-se dados de seis experimentos realizados no Departamento de Fitotecnia desde o ano de 2007. Os dados meteorológicos estimados para valores horários de 1968 até 2011, a partir das leituras padrão, e a utilização deste algoritmo, foram simuladas para 14 diferentes datas de semeadura espaçadas em 15 dias, iniciando em 01 de agosto e finalizando em 16 de fevereiro de cada ano. Devido à variabilidade interanual do fenômeno ENOS e sua influência sobre as condições meteorológicas, os anos separados em Neutros, La Niña e El Niño. A partir dos dados gerados foi feita a análise de variância e o teste de médias de Scott-Knott a 5% de probabilidade de erro. Além disso, os VSCA obtidos foram submetidos a análise de distribuição de probabilidade, verificando-se que as distribuições Weibull, lognormal e normal representam melhor a distribuição dos valores de severidade máxima das manchas foliares no girassol, tanto para o ciclo completo quanto para os subperíodos emergência-final da antese e início da fase reprodutiva-final da antese do girassol. Verificou-se ainda que o período entre o início de fevereiro e o final de abril é mais favorável às manchas foliares, enquanto que as datas de semeadura de 01 de agosto a 16 de outubro resultam nos menores valores de severidade, diferindo significativamente das semeaduras posteriores. Em anos El Niño ocorrem as maiores severidades das doenças, seguido pelos anos de La Niña, e finalmente com os menores valores de VSCA para os anos Neutros.

Si bien se ha realizado una intensa selección genética a favor de frutos de girasol con mayor valor agronómico (mayor peso y contenido de materia grasa, resistencia a enfermedades, etc.) sorprende la escasez de información referida a los eventos anatómicos que controlan su crecimiento y madura-ción. La dinámica y el grado de superposición de los procesos de división y aumento de volumen celular y diferenciación de tejidos del ovario y pericarpo, y del óvulo, saco embrionario y semilla, que definen el peso y la estructura final que alcanza el fruto de girasol, no han sido estudiados. Delimitar temporal o fenológicamente dichos procesos resulta información indis-pensable para plantear y comparar trabajos en que se inves-tiguen las relaciones e interacciones entre factores genéticos y ambientales sobre el peso y la estructura final que alcanza el fruto de girasol. Estos parámetros inciden sobre el rendimiento del cultivo y la facilidad con que la cáscara se separa de la pepa, la que puede evaluarse determinando la aptitud al descascarado (AD) de los frutos, durante su indus-trialización. Los objetivos de esta tesis fueron: 1) establecer un modelo de desarrollo histogénico del fruto de girasol en una escala temporal y fenológica, en dos híbridos de similar base genética que diferían en su AD; 2) Analizar las modificaciones que se producen en el patrón de desarrollo de los frutos de tres posiciones del capítulo, al reducir la radiación incidente sobre el cultivo en un 80% mediante sombreado durante la preantesis (Pre-A) y postantesis temprana (Post-A) y 3) Eva-luar el efecto que el genotipo y las modificaciones generadas por los tratamientos de estrés lumínico tienen sobre la AD y parámetros subyacentes de los frutos. El modelo de desarrollo de los frutos fue similar entre híbridos. Entre los estadios reproductivos R2 y R4 se produjo la diferenciación del saco embrionario y de los granos de polen. La división celular en la pared del ovario (futuro pericarpo) fue disminuyendo a partir de R2, no observándose células en división en R4, momento en que quedó fijado el tamaño potencial del pericarpo. El ta-maño final del pericarpo se estableció al completarse la escle-rificación y acumulación de materia seca del mismo, entre 10 y 13 días después de la antesis (DDA). El tamaño potencial del embrión se fijó 18 DDA cuando ya había transcurrido la etapa inicial del período de rápida acumulación de materia seca del embrión. Este período se extendió desde 11 DDA hasta, aproximadamente, 29 a 32 DDA cuando se registró el máximo peso del embrión y la madurez fisiológica (MF) del fruto. El sombreado de Pre-A redujo el período de acumulación de materia seca del pericarpo de los frutos de la posición interna del capítulo. El sombreado de Post-A también modificó la dinámica de crecimiento del pericarpo. Así, el peso del pericarpo (PP) de los frutos medios e internos se mantuvo constante desde el inicio del tratamiento hasta 4-7 días después de finalizado el mismo. Luego de ello, el PP se incrementó durante 3 a 4 días. En MF, la reducción en el PP (18 a 52%) y en el espesor (20-33%) de la capa media (ECM) del mismo fue similar entre tratamientos de sombreado. El sombreado de Pre-A redujo el número de estratos (NTE) e incrementó el grosor de las paredes celulares de la CM del pericarpo en la posición media e interna del capítulo. Por el contrario, el tratamiento de Post-A redujo el número de estratos esclerificados de la CM (NEECM) y el espesor y el contenido de celulosa, hemicelulosa y lignina de las paredes celulares del pericarpo en las tres posiciones del capítulo. En MF, el peso de los embriones (PE) de los frutos del sombreado de Pre-A, fue inferior al tratamiento control (Con) y el de los frutos de Post-A fue igual al de los frutos del control. Ello estuvo asociado a la reducción del número de células de los cotiledones de los frutos en las tres posiciones del capítulo, la duración del periodo de llenado de los embriones (PLLE) de los frutos externos, la tasa de crecimiento de los embriones (TCE) de los frutos medios y la TCE y el PLLE de los frutos en la posición interna en el sombreado de Pre-A. El sombreado de Post-A solo prolongó la duración de la fase de lento crecimiento del embrión (fase lag) de los frutos medios e internos. La reducción en el rendimiento por planta fue similar en ambos tratamientos de sombreado, variando, con respecto al Con, los componentes del rendimiento a través de los cuales se realizó el ajuste. Las plantas sombreadas en Pre-A presentaron el mismo número de frutos llenos, pero el peso individual de los mismos fue inferior al Con. Por el contrario, en el sombreado de Post-A se redujo el número de frutos llenos por planta, mientras que su peso individual fue similar al Con. La heterogeneidad entre los frutos de las distintas posiciones del capítulo no fueron modi-ficadas por los tratamientos de sombreado, y estuvieron asociadas a diferencias, en el número de células de los cotile-dones, excepto entre los frutos medios e internos del trata-miento de Pre-A, y en la TCE, excepto entre los frutos externos y medios del tratamiento de Post-A. Las variaciones en la AD de los frutos resultaron tanto consecuencia de dife-rencias entre híbridos como de las condiciones de manejo del cultivo (sombreado). Así, la frecuencia de radios de parén-quima por mm de sección transversal de pericarpo, que determinó las diferencias en la AD entre híbridos, se mantuvo, salvo ligeras variantes, constante entre localidades. La menor AD observada en el sombreado de Post-A, con respecto al tratamiento Con y al sombreado de Pre-A, estuvo asociada a la reducción en el grosor de las paredes celulares del pericarpo. Los resultados de esta tesis permiten avanzar en el marco actual de conocimiento sobre los procesos involucrados en la determinación de la estructura y peso final que alcanza el fruto de girasol, componente que incide sobre el rendi-miento del cultivo y la calidad de los subproductos obtenidos durante la industrialización de sus frutos. Además, constitu-yen el primer aporte que analiza los efectos del estrés lumínico (sombreado) sobre los cambios morfo-anatómicos asociados al crecimiento y desarrollo del pericarpo y/o embrión de girasol, así como, sobre las variaciones en la AD de sus frutos. Palabras clave: girasol, Helianthus annuus L., tamaño potencial del pericarpo, tamaño final del fruto, aptitud al descascarado, estrés lumínico. / In spite of the intense genetic selection to obtain sunflower fruits with a higher agronomic value (higher weight and oil content, resistance to diseases, etc.), there is a surprising lack of information on the developmental events that control their growth and maturity. No one has studied the dynamics and overlapping degree of the cell division and volume increase processes and the differentiation of ovary, pericarp, ovule, embryo sac and seed tissues which define the final weight and structure of the sunflower fruit. Understanding the timing and phenological definition of these processes is essential to proposing and comparing research on the relations and interactions between genetic and environmental factors determining final weight and structure (volume, weight and anatomic structure) of the sunflower fruit. These last variables have an impact on the crop yield and on the ability of the hull to separate from the seed, which can be assessed by establishing the dehulling ability (DA) of fruits during processing. The objectives of this thesis are: 1) to establish a histogenic development model, on both a time and a phenological scale, of the fruit of two sunflower hybrids with similar genetic background but with different fruit DA; 2) to analyze the modifications of the fruit development pattern, in three positions of the capitulum, with 80% reduction of incident radiation (shading) on the crop during preanthesis (Pre-A) and early postanthesis (Post-A); and 3) to assess the effect of genotype and light stress on the fruit DA and underlying parameters. The fruit development model was similar between hybrids. Differentiation of the embryo sac and the pollen grains took place between stages R2 and R4. The ovary wall (future pericarp) cell division decreased after R2, with no dividing cells found at R4, when the potential size of the pericarp was determined. The final size of the pericarp was established between 10 and 13 days after anthesis (DAA) upon completion of its sclerification and accumulation of dry matter. The embryo potential size was established by 18 DAA, when the initial stage of rapid dry matter accumulation of the embryo had already passed. The last stage lasted from the 11 DAA until about 29 to 32 DAA when the maximum weight of the embryo (MF) was recorded. Pre-A shading decreased the dry matter accumulation period of the pericarp in the capitulum central position. Post-A shading also modified the pericarp growth dynamics. In this way, the pericarp weight (PW) of the mid and central fruits remained constant during the treatment and for 4-7 days after it was completed. After that the PW increased during 3 to 4 days. At MF, the PW reduction (18 to 52%) and thickness (20-33%) of the middle layer (ML) of the pericarp was similar in both shading treatments. In the Pre-A treatment, the number of strata decreased and the thickness of the cell wall of the ML increased in the capitulum mid and central positions. On the contrary, the Post-A treatment decreased the number of sclerified strata of the ML, as well as the thickness and the content of cellulose, hemicellulose and lignin of the pericarp cell wall of the fruits from the three positions on the capitulum. At PM, the weight of the embryos (EW) from the Pre-A shade was lower than the EW of the Con and Post-A treatment fruits. The EW reduction was associated with the reduction in the cotyledon cells number at the three capitulum positions, the duration of the embryo filling period (EFP) of the peripheral fruits, the embryo growth rate (EGR) of mid fruits and the EGR and the EEP of central fruits from Pre-A shading. The Post-A shading extended the slow growth phase duration of the embryo (lag phase) of the central and mid fruits only. The reduction of yield per plant, with respect to Con, was similar in both shading treatments. The yield components responsible for the adjustments depended on the treatment. Pre-A shaded plants produced the same number of filled fruits but with a lower weight per fruit. On the contrary, in Post-A shading the number of filled fruits decreased while their individual weight was similar to Con. The heterogeneity among fruits in the different capitulum positions was not modified by the shading treatments, and it was associated to differences in cotyledons cell number, except for the mid and central fruits of the Pre-A treatment, and to EGR, except between peripheral and mid fruits of the Post-A treatment. Variations in the DA were both a consequence of the differences between hybrids and the crop management conditions (shading). Thus the frequency of parenchyma radii by mm of cross section of the pericarp, that determined the DA differences among hybrids, remained the same, except for slight variants, throughout locations. The lowest EW/PW ratio observed in Post-A shading with respect to Con treatment and the Pre-A shading, resulted from the PW reduction and not from EW, which was associated with a reduction in cell wall thickness and in the DA.The results of this thesis are the first contribution that analyzed the effects of light stress (shading) on the morphological and anatomical changes associated to growth and development of the sunflower pericarp and embryo. They improve our understanding of the processes involved in the determination of the structure and finalweight of the sunflower fruit, a component that impacts crop yield and also the quality of the byproducts of fruit processing. Keywords: sunflower, Helianthus annuus L., pericarp potential size, fruit final size, dehulling ability, light stress.

A ampliação de novos procedimentos para rápida obtenção de informações precisas sobre o potencial fisiológico é importante para a pesquisa e programas de controle de qualidade de sementes. A análise de imagens de raios X, para avaliar a qualidade de sementes, é um método de precisão que possibilita examinar, com detalhes, a região danificada ou alterada, sua localização e extensão. Por ser um método não destrutivo, as sementes em análise podem ser submetidas a testes fisiológicos e, desta forma, é possível estabelecer as relações de causa e efeito. Na avaliação do potencial fisiológico de sementes de diversas espécies, como as de girassol, além dos métodos rotineiramente utilizados para análise de vigor, a análise computadorizada de plântulas também possui grande potencial, pois este sistema inclui a minimização do erro humano, aumentando a confiabilidade dos dados para fins de comparação, além da possibilidade de arquivamento das imagens para análise posterior. Neste sentido, os objetivos desta pesquisa foram avaliar a morfologia interna de sementes de girassol utilizando raios X na identificação de danos mecânicos, mal formação do embrião e tecidos deteriorados nas sementes e sua relação com a germinação; e avaliação da eficiência do sistema computadorizado de análise de imagens de plântulas (Seed Vigor Imaging System - SVIS®), em comparação com os outros testes recomendados para determinação do vigor de sementes de girassol. Foram utilizadas dez lotes de sementes de girassol do cultivar Catissol 01, tanto para avaliação da morfologia interna quanto para a análise de plântulas. As análises relativas à morfologia interna das sementes foram realizadas em apenas uma época, no início da pesquisa, ao passo que aquelas relativas ao sistema computadorizado de imagens de plântulas e demais testes de vigor foram realizados em duas épocas, espaçadas de quatro meses. Concluiu-se que a análise de imagens de raios X permite identificar danos mecânicos, mal formação do embrião e tecidos deteriorados em sementes de girassol e relacioná-las com a presença de plântulas normais, anormais e sementes mortas no teste de primeira contagem de germinação; o SVIS® é uma alternativa viável para a avaliação do vigor de sementes de girassol. / The use of new procedures to quickly obtain accurate information on the physiological potential is important for research and quality control programs of seeds. The analysis of X-ray images to evaluate the quality of seeds is an accurate method that allows to examine in detail the damaged or altered region, its location and extent. Because it is a nondestructive method, the seeds under analysis can be subjected to physiological tests, and therefore, it is possible to establish relations of cause and effect. In the physiological potential of seeds of several species, such as sunflower, beyond the methods routinely used to analyze the vigor, the computerized analysis of seedlings also has great potential, because this system includes the minimization of human error, increasing data reliability for comparison purposes, besides the possibility of storing the image for further analysis. Thus, the objectives of this study were to evaluate the internal morphology of sunflower seeds using X-ray identification of mechanical damage, embryo malformation and deteriored tissues in the seeds and its relation to germination and evaluation of the efficiency of computerized image analysis of seedlings (Seed Vigor Imaging System - SVIS®) in comparison with other tests to determine the recommended vigor of sunflower seeds. Was used ten lots of sunflower seeds of the cultivation Catissol 01 without chemical treatment, both for the evaluation of the internal morphology and for the analysis of seedlings. Analyses of the internal morphology of seeds were performed in only one season, at the baseline, while the computerized imaging analyses and other seedling vigor tests were performed in two times, spaced four months. Results showed that the analysis of X-ray images can identify mechanical damage, embryo malformation and deteriored tissues in sunflower seeds and relate them to the presence of normal and abnormal seedlings and dead seeds in the first count of germination; the SVIS® is a viable alternative for evaluation of vigor of sunflower seeds.

A ampliação de novos procedimentos para rápida obtenção de informações precisas sobre o potencial fisiológico é importante para a pesquisa e programas de controle de qualidade de sementes. A análise de imagens de raios X, para avaliar a qualidade de sementes, é um método de precisão que possibilita examinar, com detalhes, a região danificada ou alterada, sua localização e extensão. Por ser um método não destrutivo, as sementes em análise podem ser submetidas a testes fisiológicos e, desta forma, é possível estabelecer as relações de causa e efeito. Na avaliação do potencial fisiológico de sementes de diversas espécies, como as de girassol, além dos métodos rotineiramente utilizados para análise de vigor, a análise computadorizada de plântulas também possui grande potencial, pois este sistema inclui a minimização do erro humano, aumentando a confiabilidade dos dados para fins de comparação, além da possibilidade de arquivamento das imagens para análise posterior. Neste sentido, os objetivos desta pesquisa foram avaliar a morfologia interna de sementes de girassol utilizando raios X na identificação de danos mecânicos, mal formação do embrião e tecidos deteriorados nas sementes e sua relação com a germinação; e avaliação da eficiência do sistema computadorizado de análise de imagens de plântulas (Seed Vigor Imaging System - SVIS®), em comparação com os outros testes recomendados para determinação do vigor de sementes de girassol. Foram utilizadas dez lotes de sementes de girassol do cultivar Catissol 01, tanto para avaliação da morfologia interna quanto para a análise de plântulas. As análises relativas à morfologia interna das sementes foram realizadas em apenas uma época, no início da pesquisa, ao passo que aquelas relativas ao sistema computadorizado de imagens de plântulas e demais testes de vigor foram realizados em duas épocas, espaçadas de quatro meses. Concluiu-se que a análise de imagens de raios X permite identificar danos mecânicos, mal formação do embrião e tecidos deteriorados em sementes de girassol e relacioná-las com a presença de plântulas normais, anormais e sementes mortas no teste de primeira contagem de germinação; o SVIS® é uma alternativa viável para a avaliação do vigor de sementes de girassol. / The use of new procedures to quickly obtain accurate information on the physiological potential is important for research and quality control programs of seeds. The analysis of X-ray images to evaluate the quality of seeds is an accurate method that allows to examine in detail the damaged or altered region, its location and extent. Because it is a nondestructive method, the seeds under analysis can be subjected to physiological tests, and therefore, it is possible to establish relations of cause and effect. In the physiological potential of seeds of several species, such as sunflower, beyond the methods routinely used to analyze the vigor, the computerized analysis of seedlings also has great potential, because this system includes the minimization of human error, increasing data reliability for comparison purposes, besides the possibility of storing the image for further analysis. Thus, the objectives of this study were to evaluate the internal morphology of sunflower seeds using X-ray identification of mechanical damage, embryo malformation and deteriored tissues in the seeds and its relation to germination and evaluation of the efficiency of computerized image analysis of seedlings (Seed Vigor Imaging System - SVIS®) in comparison with other tests to determine the recommended vigor of sunflower seeds. Was used ten lots of sunflower seeds of the cultivation Catissol 01 without chemical treatment, both for the evaluation of the internal morphology and for the analysis of seedlings. Analyses of the internal morphology of seeds were performed in only one season, at the baseline, while the computerized imaging analyses and other seedling vigor tests were performed in two times, spaced four months. Results showed that the analysis of X-ray images can identify mechanical damage, embryo malformation and deteriored tissues in sunflower seeds and relate them to the presence of normal and abnormal seedlings and dead seeds in the first count of germination; the SVIS® is a viable alternative for evaluation of vigor of sunflower seeds.

Made available in DSpace on 2016-04-28T14:58:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008 - Camila Santos Barros.pdf: 811099 bytes, checksum: 452e8563bd4cfa234b8ac79183a70bb3 (MD5) Previous issue date: 2008-08-15 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Sunflower production may be influenced by plant density, requiring uniformity in the initial growth phase. This may be influenced by water availability, as well as by soil temperature from germination through emergence. The priming technique has been used to reduce the period between germination and seedling emergence in the filed, providing better performance under stress conditions. Hence, an experiment was performed to evaluate the effect of three seed priming methods in sunflower achenes physiological quality, under different temperatures and water substrate potential. Thus, sunflower, cv. Catissol 01 achenes were submitted to artificial aging at 45?C for 0, 24 and 36 hours, to obtain three different lots. The achenes of each lot were submitted to osmopriming in KNO3 and polyethyleneglycol (PEG) 6000 solution and to hydropriming with subsequent drying. Following, lots were divided into two sub-lots, the first one being immediately evaluated and the second kept under controlled conditions and evaluated two months after storage. Achenes were submitted to germination tests at zero, 15, 35 e 45?C and at zero, -0,3, -0,6 e -0,9 MPa and tests of vigour (first counting, electrical conductivity, accelerated aging, emergence of seedlings and speed of seedlings). Results indicated that osmopriming with PEG solution after two month storage, improved germination and vigor, measured by first counting test, of lots aged for 24 hours under -0.3 MPa. Osmopriming with KNO3 solution also improved germination and vigour of the unaged lot, at the first counting test under 15?C, on both evaluations. Under hydropriming, vigour increase, measured by accelerated aging test, was only found in 36 hour artificially aged lots. During storage, maintenance of germination under 15?C on the lot achenes artificially aged for 36 hours, under 25?C on the the unaged lot and under under -0.3 MPa on the unaged lot occurred after osmopriming with PEG solution . Maintenance of germination under -0.3 MPa on the unaged lot after osmopriming with KNO3 solution also occurred. / A produ??o de girassol pode ser influenciada pela densidade de plantas, sendo importante a uniformidade da popula??o inicial de plantas, a qual pode ser afetado tanto pelo restri??o do potencial h?drico como pela temperatura do solo, desde a fase de germina??o at? a emerg?ncia de pl?ntulas. A t?cnica de condicionamento fisiol?gico tem sido utilizada visando diminuir o per?odo entre a germina??o e a emerg?ncia de pl?ntulas a campo, bem como proporcionar acentuada performance sob condi??es de estresse. Dentro deste contexto, foi instalado um experimento com o objetivo de avaliar o efeito de tr?s m?todos de condicionamento fisiol?gico na qualidade fisiol?gica dos aqu?nios de girassol, sob diferentes temperaturas e potencias h?dricos do substrato. Para isso, foram utilizados aqu?nios da variedade Catissol 01, que foram submetidos ao envelhecimento artificial a 45?C durante 0, 24 e 36 horas, para obten??o de tr?s distintos lotes. Os aqu?nios de cada lote, foram submetidos ao osmocondicionamento usando solu??o de KNO3 e de polietilenoglicol (PEG) 6000 e ao hidrocondicionamento, com subsequente secagem. Posteriormente, os lotes foram divididos em dois sublotes, sendo um avaliado imediatamente e, o outro, mantido em condi??es controladas e avaliado ap?s dois meses de armazenamento. Os aqu?nios foram submetidos aos testes de germina??o sob zero, -0,3, -0,6 e -0,9 MPa e sob 15, 25, 35 e 45?C e de vigor (primeira contagem, condutividade el?trica, envelhecimento acelerado, emerg?ncia de pl?ntulas e ?ndice de velocidade de pl?ntulas). Pelos resultados pode-se concluir que o osmocondicionamento com solu??o de PEG, ap?s o armazenamento, favorece a germina??o e o vigor, considerando o teste de primeira contagem sob -0,3 MPa do lote de aqu?nios envelhecido por 24 horas. O osmocondicionamento com solu??o de KNO3, em ambas as avalia??es, promove a germina??o e o vigor, estimado pelo teste de primeira contagem sob 15?C, do lote de aqu?nios n?o envelhecido. Ap?s o hidrocondicionamento, h? favorecimento somente do vigor, avaliado pelo teste de envelhecimento acelerado, do lote de aqu?nios envelhecidos por 36 horas. Durante o armazenamento, houve manuten??o da germina??o sob 15?C, ap?s o osmocondicionamento com solu??o de PEG do lote de aqu?nios envelhecidos por 36 horas, sob 25?C do lote n?o envelhecido, e da germina??o sob -0,3 MPa, ap?s o osmocondicionamento com solu??o de KNO3 do lote de aqu?nios n?o envelhecido.

Submitted by Sandra Pereira (srpereira@ufrrj.br) on 2016-08-31T18:29:21Z No. of bitstreams: 1 2011 - Ludmila Fonseca da Silva.pdf: 418709 bytes, checksum: 3fdbea46dfe13f8e8414fea7b84fbd88 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-31T18:29:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011 - Ludmila Fonseca da Silva.pdf: 418709 bytes, checksum: 3fdbea46dfe13f8e8414fea7b84fbd88 (MD5) Previous issue date: 2011-02-25 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico - CNPq / Two experiments were installed. The first experiment was conducted to evaluate the physiological quality of sunflower seeds after hydration by the methods of humid atmosphere and soak substrate combined to 10 and 20?C to increase the water content of seeds for 15, 20 and 25%. For this, the initial physiological quality and after the moistening of the seeds was determined by germination tests and vigor. The second experiment was conducted to evaluate the precocity of the primary root emission of sunflower seeds as a vigor test. For this, four seed lots were tested for germination and vigor, among them, the primary root emission aiming percentage of emission and precocity index. From the results it was concluded that the method of soak substrate at 10?C to increase the water content at 15 and 20% was positive for moistening the seeds of high quality, although it has seen little reduction in seedling vigor. The test root emission after 48 hours was effective in classifying different levels of vigor lots of sunflower seeds / Foram instalados dois experimentos. O primeiro foi realizado com o objetivo de avaliar a qualidade fisiol?gica das sementes de girassol ap?s a hidrata??o pelos m?todos da atmosfera ?mida e substrato ?mido combinados a 10 e 20?C para elevar o teor de ?gua das sementes para 15, 20 e 25%. Para isto, a qualidade fisiol?gica inicial e ap?s o umedecimento das sementes foi determinada pelos testes de germina??o e de vigor. O segundo experimento foi realizado com o objetivo de avaliar a precocidade da emiss?o de raiz prim?ria de sementes de girassol como teste de vigor. Para isto, quatro lotes de sementes foram submetidos a testes de germina??o e vigor, entre eles, o de emiss?o de raiz prim?ria, visando a porcentagem de emiss?o e o ?ndice de precocidade. Pelos resultados foi poss?vel concluir que o m?todo do substrato ?mido a 10?C visando aumentar o teor de ?gua a 15 e 20% foi favor?vel para o umedecimento das sementes de elevada qualidade, embora tenha sido observado pequena redu??o do vigor das pl?ntulas. O teste de emiss?o de raiz prim?ria ap?s 48 horas foi eficiente na classifica??o de distintos n?veis de vigor dos lotes de sementes de girassol.