Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-06-20T13:22:21Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4049182 bytes, checksum: 79ddba8b62f336c302090d58945c64dd (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-20T13:22:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4049182 bytes, checksum: 79ddba8b62f336c302090d58945c64dd (MD5) Previous issue date: 2000-11-06 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Plantas de soja (Glycine max (L.) Merril) foram cultivadas em casa de vegetação, em substrato de solo e areia. Os experimentos foram em fatorial 2 x 2 x 2. O primeiro nível refere-se aos cultivares utilizados (UFV-18 e Doko RC), o segundo à concentração de P (25 mg e 250 mg P dm -3 de substrato) e o terceiro, o estado hídrico da planta (plantas mantidas permanentemente irrigadas e plantas submetidas a déficit hídrico quando as vagens começaram a ser formadas - R3). Um grupo de plantas foi utilizado para a avaliação do efeito do déficit hídrico e um outro grupo para avaliação dos efeitos do ressuprimento de água. Verificou- se redução da taxa fotossintética líquida sob condições de deficit de água. A deficiência hídrica não alterou a eficiência quântica do fotossistema II, medido pelas razões Fv/Fm, Fv’/Fm’ e φFSII, e nem a dissipação não-fotoquímica (qNP), exceto quando em interação com a deficiência de fósforo. Em função do déficit hídrico, ocorreram diminuição na condutância estomática e na taxa transpiratória. O teor de amido foliar foi reduzido e a atividade da pirofosforilase do ADPG não foi alterada, enquanto os teores de açúcares não-redutores, redutores e solúveis totais foram aumentados em função da deficiência hídrica. A massa seca das folhas e da parte aérea das plantas só sofreu redução nas plantas do cultivar Doko RC cultivadas no nível mais alto de fósforo. Sob deficiência de fósforo, a queda da taxa fotossintética líquida foi acompanhada por redução na eficiência quântica fotoquímica e por aumento na dissipação não-fotoquímica da energia radiante. Grande parte dessa dissipação não-fotoquímica foi na forma de calor. O efeito da deficiência de fósforo na condutância estomática foi ambivalente, a razão C i /C a aumentou, enquanto o teor de Pi foliar foi drasticamente reduzido e os teores de clorofilas sofreram redução apenas no cultivar Doko RC. Sob déficit de fósforo, os teores de amido foliar e a atividade da pirofosforilase do ADPG foram aumentados e, de maneira geral, os teores de açúcares não-redutores, redutores e solúveis totais não foram alterados. Ocorreram ainda, reduções acentuadas da massa seca das folhas e da parte aérea das plantas. A reirrigação praticamente não afetou os mecanismos dissipativos da energia não-fotoquímicos. Após a reirrigação, houve recuperação da taxa fotossintética líquida, da condutância estomática, da taxa transpiratória e da relação C i /C a , com valores iguais aos das plantas-controle. Também, os teores de todos os açúcares analisados foram semelhantes após a reirrigação, com exceção das plantas que sofreram deficiências combinadas. / Soybeans plants, Glycine mm: (L.) Merril. were grown in greenhouse conditions, in a soil and sand substratum. Experiments were conducted in a factorial 2 x 2 x 2 design, referring to two cultivars (UFVaIS and Doko RC) two P levels (25mg and 250 mg P dm’3 substratum) and to plant water status (plant permanently irrigated and submitted to a water deficit when pods were initiated - R3). A group of plants was employed as for evaluation of the effects of the water deficit and another one for evaluation as for the effect of the water ressuply. A decrease in the rate of net photosynthesis under conditions of water defiti was observed. The water deficit did not affect either the quantum efficiency of photosystem II or the non-photoehemical dissipation of the absorbed energy (qNP). except when in co-action with a P deficiency. A decrease in stomatal condutance and transpitation rate as related to water deficit was also observed. Starch levels in leaves were decreased, ADPG pyrophosphorilase activity was not altered and reducing. non-reducing and total soluble sugars were increased in relation to water deficits. Leaf and shoot dry matter was decreased only in plants of cv Doko RC grown under higher P levels. Under a P deficiency, the fall in rate of net photosynthesis was accompanied by a reduction in photochemical quantum efficiency and by an increase in the non-photochemical dissipation of energy. A large part of this non-photochemical dissipation occurred in heat form. The effect of P deficiency on stomatal conductance did not show any consistent pattern, the (Ti/Ca ratio increased, whilest the levels of leaf Pi were drastically reduced and chlorophyll contents were decreased only in cv Doko RC. Under a P deficit, leaf starch and ADPG pyrophosphorilase activity were increased and, in a general way, the levels of not-reducing, reducing and total soluble sugars were not affected. Accentuated reductions in leaf and shoot dry matter were observed. Re-irrigation practically did not affeCt the dissipating mechanisms of non- photochemical energy. Following re-irrigation recoveries in the rate of net photosynthesis, stomatal conductance, transpiration rates and in the Ci/Ca ratio to the extent of control values occurred. Also, the contents of all sugars showed similar to controls following re-irrigation, except for the plants suffering a combined water and P deficiency. / Tese importada do Alexandria

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-06-26T18:02:26Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3159697 bytes, checksum: 5ce41b70a0c517e686238f4f67fde6a1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-26T18:02:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3159697 bytes, checksum: 5ce41b70a0c517e686238f4f67fde6a1 (MD5) Previous issue date: 2000-10-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de um novo cultivar de soja (UFV116), geneticamente melhorado para ausência das lipoxigenases 2 e 3, na regulação do metabolismo do colesterol. Utilizou-se uma variedade comercial (OCEPAR-19), para fins comparativos. Foram determinados os teores de proteínas e lipídios totais e a composição em aminoácidos, ácidos graxos e isoflavonas em farinhas obtidas dos grãos de ambos os cultivares. Não houve diferença significativa entre eles, com relação ao teor de proteína. O cultivar UFV116 apresentou maior teor de fenilalanina, treonina, tirosina, glicina, ácidos aspártico e glutâmico. O teor de lipídios totais foi menor para UFV116, que no entanto apresentou maiores teores de ácidos palmítico e linoléico e menores para esteárico, linolênico e oléico. Este cultivar apresentou maior teor de isoflavonas nas formas agliconas. Numa segunda etapa, grupos de ratos machos Wistar foram alimentados com dietas semipurificadas, nas quais as fontes protéicas foram provenientes dos cultivares UFV116 (UFV) e OCEPAR-19 (OCP) e da caseína (CAS), com ou sem a adição de colesterol dietético (0,25%), por 28 dias. O cultivar UFV116 foi mais eficaz na redução do colesterol sérico na dieta sem adição de colesterol que a variedade OCEPAR- 19. Contudo, não teve influência no acúmulo de colesterol no fígado, com e sem a adição de colesterol dietético. Ambos os cultivares reduziram o colesterol do sangue e seu acúmulo no fígado, em comparação à caseína, independente da adição de colesterol na dieta. Houve redução dos níveis de mRNA para 3-hidroxi-3-metilglutaril coenzima A redutase (HMGR) nas dietas de soja, quando comparadas com a caseína, independente da adição de colesterol dietético. As dietas de soja promoveram aumento nos níveis de mRNA para colesterol 7α-hidroxilase (CYP7A), com e sem a adição de colesterol dietético, em comparação à caseína. Isto foi acompanhado por maior excreção de ácidos biliares fecais, especificamente ácidos biliares secundários. Não houve diferença significativa entre os cultivares de soja nos parâmetros avaliados. A adição de colesterol às dietas experimentais provocou aumento da excreção de esteróides neutros. Estes resultados evidenciam que o colesterol hepático provavelmente foi convertido em esteróides e excretado nas fezes, primariamente como ácidos biliares. Adicionalmente, a síntese hepática de colesterol foi reduzida, contribuindo para a manutenção dos baixos níveis séricos. É importante ressaltar que os componentes não-protéicos dos cultivares podem ter influenciado os seus efeitos hipocolesterolemiantes. / The aim of this work was to determine the effects of a new Brazilian soybean variety (UFV116), lacking lypoxigenases 2 and 3, on cholesterol metabolism in rats. It was used a Brazilian commercial variety (OCEPAR-19) and casein to compare the results. The seeds of the two varieties were processed as soy flour. Analysis of protein, total lipids, aminoacids, fatty acids, and isoflavones were carried out on the soy flours. There was no statistical difference between the two varieties on protein content. The UFV116 variety showed higher amounts of phenylalanin, threonin, tyrosin, aspartic and glutamic acids and glycin. The OCEPAR-19 variety showed higher amounts of total lipids. The content of palmitic and linoleic acids was higher for UFV116, and OCEPAR-19 showed higher content for estearic, linolenic, and oleic acids. The UFV116 variety showed higher content of isoflavone aglicones. In a second step, the effect on cholesterol metabolism was determined in groups of male Wistar rats, fed semipurified diets (AIN93M) with protein from UFV116 (UFV) and OCEPAR-19 (OCP) and casein (CAS), with or without dietary cholesterol addition (0.25%) for 28 days. Total blood cholesterol-lowering effect was better for UFV when no cholesterol was added to the diet, compared to OCP. However, it did not affect liver cholesterol, despite dietary cholesterol added. Both varieties lowered total cholesterol levels and liver accumulation on a similar way, compared to casein, regardless the cholesterol addition. There were lower levels of 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase (HMGR) mRNA on groups fed soybean compared to CAS with or without cholesterol in the diet. Differently, soybean diets promoted higher levels of cholesterol 7-α- hydroxylase (CYP7A) mRNA, with or without dietary cholesterol, compared to casein. This was followed by a higher excretion of fecal bile acids, mainly secondary bile acids. No difference was observed between the two varieties in all parameters analyzed. There was higher fecal neutral steroid output when cholesterol was added to all diets. These results suggest that liver cholesterol was likely converted in steroids, increasing their fecal output, primarily, as bile acids. Additionally, liver cholesterol synthesis was reduced, so blood levels remained low. The non-protein compounds of the two soybeans studied may have influenced on their cholesterol-lowering effects.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-07-07T19:44:05Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 423664 bytes, checksum: 246cd209baa63ee66b0ab32b0bdf9278 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-07T19:44:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 423664 bytes, checksum: 246cd209baa63ee66b0ab32b0bdf9278 (MD5) Previous issue date: 2001-03-21 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Este trabalho foi conduzido em laboratórios e área de campo da Universidade Federal de Viçosa, em Viçosa, MG, objetivando estudar o comportamento de linhagens, derivadas de três variedades de soja, sem os genes que codificam as três isoenzimas lipoxigenases das sementes, pela avaliação de suas características agronômicas, com relação à qualidade fisiológica e sanitária das sementes e à resistência ao cancro- da-haste, à cercosporiose e ao oídio. Foram estudadas as variedades FT-Cristalina, Doko- RC e IAC-12 e respectivas linhagens, com as três lipoxigenases nas sementes – triplo -positivas (Lx1Lx1Lx2Lx2Lx3Lx3) –, ou sem a presença delas – triplo- nulas retrocruzamentos colorimétricos (lx1lx1lx2lx2lx3lx3) assistidos e medição por da –, obtidas marcadores atividade por moleculares enzimática. Os meio e de testes resultados indicaram que a ausência de genes que codificam a presença das três lipoxigenases nas sementes não foi prejudicial às características agronômicas da planta e à produção de sementes, sendo, ainda, preservada a qualidade fisiológica das sementes avaliadas pelos testes- padrão de germinação, envelhecimento acelerado, emergência e vigor das plântulas e sanidade das sementes. Do mesmo modo, não houve alteração na resistência ao cancro-da-haste, à cercosporiose e ao oídio. / Field performance of lines derived from three soybean varieties lacking genes coding for three lipoxygenase. Was studied under laboratory and field conditions at UFV. Seed physiological and sanitary conditions, resistance to stern canker, frog eye leaf spot and powdery mildew infection were determined in relation to agronomic traits. FT- Cristalina RCH, Doko RC and IAC - 12 varities and respective lines with seed lipoxygenases (Lx1Lx1Lx2Lx2Lx3Lx3), without three seed lipoxygenases (lx1lx1lx2lx2lx3lx3) methods: were molecular obtained markers, through the colorimetric tests following, and monitored enzyme activity levels. The results indicated that the absence of genes coding for seeds three lipoxygenase didn’t affect field performance, seed production and seed quality. Seed analyses performed were germination test, accelerated aging test, seedling emergence rate in sand bed and Blotter test. Likewise, the absence of lipoxygenases didn’ alter soybean plant resistance to stern canker, frog eye leaf spot and powdery mildew.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-07-26T13:59:23Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 17214641 bytes, checksum: b6762f1cf01bfcf86c00b0e3b78390a8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-26T13:59:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 17214641 bytes, checksum: b6762f1cf01bfcf86c00b0e3b78390a8 (MD5) Previous issue date: 1997-06-03 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Objetivando verificar o efeito das variações climáticas sobre a produtividade da cultura da soja, em Minas Gerais, desenvolveu-se um modelo de simulação dinãmico, mecanistico e deterministico. O modelo desenvolvido teve como principal característica o equilíbrio entre a simplicidade no seu manuseio e o rigor científico necessário. Como variáveis de entrada o modelo utiliza os elementos climáticos precipitação, temperatura e insolação, por serem de fácil obtenção. Durante a fase de teste e ajuste do modelo foram utilizados os dados climáticos para os anos agrícolas de 1995/96 e 1996/97, bem como os dados normais para a região produtora de Capinópolis, MG. Os resultados mostraram que as variações da disponibilidade térmica, solar e hídrica durante o ciclo da cultura alteram diferencialmente os mecanismos de captura (área foliar) e utilização (fotossíntese) da radiação. No entanto, o fator que mais se destacou foi a radiação. Os resultados mostraram, também, que o rendimento de grãos, matéria seca, indice de área foliar e fotossíntese são satisfatoriamente estimados pelo modelo SOYCLIMA. A eficiéncia do modelo na determinação das variações morfológicas e fisiológicas da cultura, em resposta às variações climáticas, evidencia o seu alto potencial de aplicação para o manejo da cultura. O modelo apresentou 87,5% de ajustamento em relação à produtividade, para os anos de 1995/96, e 93,2% para os anos de 1996/97. / Aiming to verify the effects of the climatic variation on the productivity of soybean in Minas Gerais state, Brazil, it was developed a dynamic- mechanistic-deterministic simulation model. The main characteristic of the developed model was the equilibrium between its management simplicitty and the required scientific accuracy. As the input variables, the model applies the climatical elements, that is, rainfall precipitation, temperature and insolation because they are easily obtained. During the phase of testing and adjusting the model, it were used the climatic data for the agricultural years of 1995/96 and 1996/97 as well as the normal data for the productive region of Capinópolis, Minas Gerais state. The results showed that, during the vegetative cycle, the variation of thermal, solar and hydric availabilities, modified differently both the mechanisms of capturing (leaf area) and utilizing (photosynthesis) radiation. However, the most remarkable factor was radiation. The results also showed that grain and dry matter productivity, the leaf area index and photosynthesis are satisfactorily estimated by SOYCLIMA model. The performance of the model in determining the crop morphologic and physiological variations, in response to climatic changes, emphasizes its high application potential for managing crop. The model presented a 87,5% acurracy relative to productivity for the years of 1995/96, and 93,2% for 1996/97.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-09-01T10:47:58Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2024328 bytes, checksum: 08c459cde47f95de6b200e6cfd84a5e0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-01T10:47:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2024328 bytes, checksum: 08c459cde47f95de6b200e6cfd84a5e0 (MD5) Previous issue date: 2017-03-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A soja (Glycine max (L.) Merrill) é um dos mais importantes produtos do agronegócio brasileiro, apresentando como principais atrativos seus altos teores de óleo e proteína no grão. A proteína de soja apresenta grande importância histórica na pecuária brasileira, sendo ingrediente básico da maioria das rações de suínos, aves e peixes. Atualmente, a soja também é importante fonte de proteína na alimentação humana, sendo consumida na forma de diferentes produtos, alguns dos quais têm na sacarose um importante componente. O óleo de soja, por sua vez, apresenta grande importância tanto na indústria alimentícia quanto na produção de biodiesel, uma forma de combustível biodegradável cuja utilização vem aumentando consideravelmente no país devido a leis de incentivo do Governo Federal. O Programa de Melhoramento da Qualidade da Soja (PMQS/BIOAGRO/UFV) tem como objetivo o desenvolvimento de cultivares de soja especiais, visando melhor atender ao mercado de soja para alimentação humana e para produção de óleo de qualidade. O presente trabalho insere-se dentro deste contexto e foi dividido em dois capítulos. No Capítulo I foi caracterizada uma nova mutação no gene GmFAD3A da variedade CS303TNKCA, desenvolvida pelo PMQS e que apresenta baixo teor de ácido linolênico. Esta mutação (delA) foi avaliada em uma população F 2 segregante para teor de ácido linolênico contendo 187 plantas, e em populações F 2:3 e F 2:4 , em diferentes ambientes, por meio de um marcador molecular baseado em High Resolution Melt (HRM). DelA explicou entre 48,81-65,97% da variação da característica, reduzindo os teores de ácido linolênico para 3,4-4,4%, se mostrando uma boa fonte de variabilidade genética para o desenvolvimento de cultivares de soja com óleo de maior qualidade. No Capítulo II, foi avaliado o efeito de uma mutação anteriormente caracterizada por outros pesquisadores no gene rafinose sintase 2 (GmRS2) da linhagem PI200508 sobre características de qualidade do grão de soja, pela da avaliação de uma população F 2 contendo 168 indivíduos. A mutação explicou 69,61%, 51,81% e 31,96% dos teores de estaquiose, rafinose e sacarose, respectivamente, e foi capaz de produzir soja com 0,18% de estaquiose no grão, em média. Os baixos valores de coeficiente de determinação encontrados para teor de proteína e óleo indicam que a mutação pode ser utilizada para aumentar o teor de sacarose e reduzir os teores de rafinose e estaquiose sem mudanças significativas nos teores de óleo e proteína. / Soybean (Glycine max (L.) Merrill) is one of the most important products in Brazilian agribusiness, presenting high oil and protein contents as major attractives. Soy protein has a historical importance in Brazilian livestock, as the basic ingredient in pig, poultry and fish feed. Currently, soy is also an important source of protein for human consumption, in the form of different products, some of which depend on the amount of sucrose in the grain. Soybean oil, in turn, has great importance both in food industry and in the biodiesel production, a form of biodegradable fuel whose use has been increasing considerably in the country due to Federal Government's incentive laws. The purpose of the Soybean Quality Improvement Program (PMQS / BIOAGRO / UFV) is to develop special soybean cultivars, for better attend the soybean market for human consumption and for the production of high quality oil. The present work falls within this context and was divided into two chapters. In Chapter I, a new mutation in GmFAD3A gene of CS303TNKCA variety was characterized. This variety was developed by the PMQS and shows low linolenic acid content. This mutation (delA) was evaluated in a F 2 population containing 187 plants segregating for linolenic acid content, and in F 2:3 and F 2:4 populations, in different environments, using a molecular marker based on High Resolution Melt (HRM). DelA explained between 48.81-65.97% of the phenotype variation, reducing the linolenic acid levels to 3.4-4.4%, and was considered a good source of genetic variability for the development of soybean cultivars with a better quality soybean oil. In Chapter II, the effect of a previously characterized mutation in the raffinose synthase 2 gene (GmRS2), from lineage PI200508, on soybean quality characteristics was evaluated by an F 2 population containing 168 individuals. The mutation explained 69.61%, 51.81% and 31.96% of the stachyose, raffinose and sucrose contents, respectively, and we were able to produce soybean with 0.18% of stachyose in the grain, on average. The low coefficient of determination value found for protein and oil content indicates that the mutation can be used to increase sucrose and reduce raffinose and stachyose contents without significant changes in oil and protein.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-10-10T14:12:00Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1590178 bytes, checksum: 5e4f3869edcd62a478a738e1e483f483 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-10T14:12:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1590178 bytes, checksum: 5e4f3869edcd62a478a738e1e483f483 (MD5) Previous issue date: 2017-06-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Modelos biofísicos de crescimento de cultura consideram os fatores naturais de crescimento e produtividade das culturas agrícolas, mas negligenciam a influência de fatores econômicos no processo. Por outro lado, modelos estatísticos de natureza agroeconômica são utilizados para simular a produção de culturas sob a influência de variáveis econômicas, porém ignorando eventos biofísicos, como por exemplo a influência de uma seca. Este trabalho acopla um modelo agroeconômico a um modelo biofísico de crescimento da cultura de soja. Este trabalho fez simulações espacialmente distribuídas da produtividade de soja no território nacional para o período de 1994 a 2012, utilizando três tipos de modelos: um modelo puramente biofísico (INLAND – Integrated Land Surface Model); um modelo puramente agroeconômico (modelo de regressão linear) e um híbrido biofísico-econômico (INLAND/linear). Para o modelo agroeconômico e híbrido foram utilizados como parâmetros econômicos o custo de transporte, o tamanho médio da fazenda e o preço da soja. Utilizando um algoritmo genético (NSGA-II/Optis) foi realizada uma calibração da produtividade de soja em dois níveis hierárquicos. Foram realizadas oito simulações com configurações diferentes destes modelos. Os melhores resultados foram obtidos com os modelos que consideraram variáveis econômicas e climáticas. O modelo empírico, contemplando variáveis econômicas e climáticas, apresentou o melhor resultado entre todas as simulações, contemplando variáveis econômicas e climáticas, chegando a uma correlação de 0,72. O modelo biofísico com a inserção das variáveis econômicas, ou seja, com limitantes econômicos na produtividade de soja, teve a produtividade potencial simulada reduzida a uma produtividade real simulada próxima da observada, com viés médio no período 1994-2012 de -0,01 ton ha -1 . A correlação entre os dados simulados e observados aumentou de 0,12 usando o modelo puramente biofísico para 0,55 usando o modelo hibrido. O modelo puramente biofísico, quando testado xnacionalmente no Brasil, apresentou resultados de produtividade potencial próximos aos campeões de concursos de produtividade de soja. / Crop models consider the environmental factors influencing the growth and yield of agricultural crops, but neglect the influence of economic factors on the process. On the other hand, statistical agroeconomic models are used to simulate crop yields under the influence of economic variables, however neglecting biophysical events, such as the influence of a drought. This work couples an agroeconomic model with a soybean crop model. This work simulated spatially distributed soybean yield in Brazil for the period 1994-2012, using three types of models: a purely biophysical model (INLAND – Integrated Land Surface Model); a purely agroeconomic model (linear regression model) and a hybrid biophysical- economic model. For the agroeconomic and hybrid models, the economic parameters used are the cost of transportation, average farm size and the soybean price. Using a genetic algorithm (NSGA-II/Optis) a calibration of the soybean yield was performed at two hierarchical levels. Eight simulations were performed with distinct settings of these models. The best results were obtained with the models that considered purely economic and climate variables. The empirical model, contemplating economic and climate variables, presented the best result among all the simulations reaching a correlation of 0.72. The biophysical model with economic variables introduced economic constraints on the soybean yield, had the simulated potential yield reduced to a simulated real yield close to the observed, with a mean bias of -0.01 ton/ha in the 1994-2012 period. The correlation between simulated and observed data increased from 0.12 using the purely biophysical model to 0.55 using the hybrid model. The purely biophysical model, when tested nationally in Brazil, showed results of potential yield close to the soybean yield contest champions / Não foi encontrado o Currículo Lattes

Submitted by Amauri Alves (amauri.alves@ufv.br) on 2015-12-08T16:54:37Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 978738 bytes, checksum: e276249e195666bea77a1d9e97cb4580 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-08T16:54:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 978738 bytes, checksum: e276249e195666bea77a1d9e97cb4580 (MD5) Previous issue date: 2015-07-02 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A produtividade da soja depende da fotossíntese gerada pelas folhas, de modo que qualquer fator que interfira em sua área foliar poderá afetar a produção. A soja é uma planta que suporta determinado nível de redução de área foliar sem que haja decréscimo significativo do rendimento de grãos. No entanto, essa perda depende do estádio em que a desfolha ocorre. Dentre os agentes que causam desfolhamento na cultura da soja estão os insetos desfolhadores, os quais podem causar danos durante praticamente todo o ciclo de vida da cultura; e doenças, sendo a principal a ferrugem asiática que provoca desfolhamento no sentido da base para o ápice. Uma das vantagens frente a esses estresses bióticos é a variabilidade existente entre as cultivares, pois algumas características podem ser vantajosas e influenciar na reação da planta a perda de área foliar. Todos esses fatores vão influenciar os componentes de rendimento que formam a produtividade da planta. Assim, o estudo do efeito ambiental, torna-se fundamental. Nesse sentido, o objetivo desses estudos foram: I - avaliar o efeito de níveis de desfolha contínua, nos estádios vegetativo e reprodutivo, em cultivares de soja com diferentes características agronômicas; II - simular o progresso da ferrugem asiática em cultivares de soja por meio da retirada de trifólios e % de desfolha no sentido da base para o ápice em três estádios reprodutivos; III - avaliar a divergência genética de cultivares de soja no verão e inverno com base em caracteres agromorfológicos e marcadores moleculares e IV - analisar a influência da coleta de vagens com 1, 2 e 3 grãos para formação da geração seguinte e seu respectivo efeito nas frequências do número de grãos por vagem, bem como a associação dos componentes de rendimento pela análise de trilha. Pelos resultados do primeiro experimento observou se que a desfolha teve efeito negativo em todos os componentes de rendimento das cultivares, com maior decréscimo quando ocorre no estádio reprodutivo. A desfolha contínua, a partir de 16,7%, tanto no estádio vegetativo como no reprodutivo diminuiu significativamente a produtividade da soja. Independentemente das características agronômicas, como tipo de crescimento, grupo de maturidade e forma do folíolo, o efeito do estresse por desfolhamento em cultivares vii de soja é semelhante no verão, no inverno, porém as cultivares com maior grupo de maturidade menor redução na produção. Em relação a desfolha simulando a ferrugem asiática, conforme elevou-se a intensidade de desfolha no sentido da base para o ápice nos estádios reprodutivos estudados (R3, R5, R6) há decréscimo linear na produtividade da planta. A simulação de danos por ferrugem asiática por meio dos níveis desfolha das cultivares, independentemente da metodologia estudada, evidenciou a severidade na redução da área foliar e seu consequente reflexo negativo na produtividade. A dissimilaridade genética entre as cultivares a partir de caracteres agromorfológicos varia de acordo com a época de cultivo. Por meio dos marcadores moleculares foi demonstrada variabilidade genética entre os genótipos estudados, com resultados diferentes dos agrupamentos formados a partir dos caracteres agronômicos. Dessa forma, tanto os dados fenotípicos, quanto os moleculares, mostraram-se ferramentas informativas na caracterização da divergência existente entre as cultivares de soja. Independentemente do número de grãos (1, 2 ou 3) das vagens selecionadas em F4, a frequência do número de grãos nas vagens das plantas da geração seguinte não é modificada. Nos dois ambientes estudados (Casa de vegetação e campo) as vagens com 2 e 3 grãos tiveram efeito direto e positivo na produtividade. / Soybean yield depends on mainly the photosynthesis generated by the leaves, so that any factor that interferes in their leaf area can affect production. The soybean is a plant that supports determined reduction of leaf area level without significant decrease of yield. However, this loss depends on the stage at which defoliation occurs. Among the agents that cause defoliation of soybean are the defoliating insects, which can cause damage during the entire crop cycle; and diseases, being the main the soybean rust that causes defoliation from the bottom to the top, when environmental conditions are favorable. One of the advantages in relation this biotic stress is the variability among the cultivars because some traits may be advantageous and influence on plant response to loss of leaf area. All these factors will influence the yield components that make up the plant yield. Thus, the study of the environmental effect is essential. In this sense, the objective of the studies were: I - Evaluate the effect of continuous defoliation levels in vegetative and reproductive stages in soybean cultivars with different agronomic traits; II - Simulate the progress of Asian rust in soybean cultivars by removal of trefoliolate leaves and of defoliation percentage towards the bottom to the top in three reproductive stages; III - To assess the genetic diversity of soybean cultivars in summer and winter through agromorphological traits and molecular markers and IV - to analyze the influence of the pods collection with 1, 2 and 3 seeds to training the next generation and their respective effects on frequencies the number of seeds per pod, as well the association of yield components by path analysis. Through of results of the first experiment was observed that the defoliation has a negative effect on all yield components of cultivars with greater decrease when occurs on the reproductive stage. It was noted also that the continuous defoliation, from 16.7% in both the vegetative as well as on the reproductive stage significantly decreased soybean yield. Regardless of the agronomic traits, such as growth type, maturity group and leaf shape, the effect of stress by defoliation on soybean cultivars is similar in summer, but in winter, the cultivars with greater maturity group have higher performance. Regarding defoliation simulating the Asian rust, according increased the defoliation intensity from the bottom to the top during the reproductive stages studied (R3, R5, R6) there is a linear ix decrease in plant yield. The damage simulation of Asian rust through defoliation levels on the cultivars, independent of the study methodology, showed the severity in reducing the leaf area and its consequent negative impact on yield. The genetic dissimilarity between cultivars from agromorphological traits varies according on the growing season. Through of molecular markers was demonstrated genetic variability between genotypes, with results different of the clusters formed from the agronomic traits. Thus, both the phenotypic and molecular data, proved to be informative tools to characterize the existing diversity between the soybean cultivars. And finally, regardless of the number of seeds (1, 2 or 3) per pods selected in F4, the frequency of the number of seeds in the pods of the next generation plants is not modified. In both study environment (greenhouse and field) the pods with 2 and 3 seeds had a direct and positive effect on yield.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-10-05T13:01:32Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 663177 bytes, checksum: ffa992f1521764da943dc8672729f08e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-05T13:01:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 663177 bytes, checksum: ffa992f1521764da943dc8672729f08e (MD5) Previous issue date: 2003-07-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A ingestão de grãos de leguminosas, como a soja e derivados, resulta no aparecimento de sintomas desagradáveis, destacando-se a flatulência. Flatulência é resultante do metabolismo anaeróbico de α-1,6-galactosídeos de rafinose (RO: oligossacarídeos de rafinose) presentes nos grãos das leguminosas em geral. A remoção desses açúcares poderia aumentar o consumo de alimentos derivados de soja. A hidrólise enzimática dos RO, catalisada por α-galactosidases, parece ser o tratamento mais promissor para a redução do conteúdo de RO em produtos derivados de soja. O objetivo deste trabalho foi verificar a eficiência de α-galactosidases de várias fontes para hidrolisar os RO presentes no extrato desengordurado de soja e nos produtos melaço leve e pesado. Foram testadas α-galactosidase de sementes germinadas de soja e de Tachigali multijuga , α-galactosidases de Aspergillus terreus e de Penicillium griseoroseum. O processo de purificação do extrato enzimático, obtido de sementes de soja var. Monarca, embebidas por 60 h, consistiu das etapas de crioprecipitação, precipitação ácida, fracionamento com sulfato de amônio e cromatografias de filtração em gel e de troca iônica, resultando numa preparação contendo atividade de α-galactosidase. A enzima foi purificada 19,74 vezes, com rendimento de 36,64%. Atividade máxima de α- galactosidase foi detectada em pH 5,0 a 50 °C. Cerca de 90% da atividade enzimática original foi mantida, após pré-incubação por 4 h a 40 °C. Os valores de K M ap para ρNPGal, melibiose e rafinose foram de 0,47 mM, 1,46 mM e 3,43 mM, respectivamente. A enzima hidrolisou com maior intensidade o ρNPGal, seguido por rafinose, estaquiose e melibiose. Galactose, SDS, CuSO 4 , rafinose, estaquiose e melibiose atuaram como inibidores da atividade de α-galactosidase. Os resultados dos tratamentos do extrato desengordurado de soja com a preparação enzimática contendo atividade de α-galactosidase, mostraram redução de 100% de rafinose e 53% de estaquiose, após incubação por 8 h, a 40 °C. Quando o extrato desengordurado de soja foi tratado com a α-galactosidase de Tachigali multijuga, a S1 de A. terreus e a de P. griseoroseum, constatou-se redução no teor de rafinose de 72%, 100% e 66%, e no teor de estaquiose de 49%, 100% e 100%, respectivamente, após incubação por 8 h, a 40 °C. A redução no teor de RO nos produtos melaço leve e pesado de soja, tratados com a preparação enzimática contendo atividade de α-galactosidase, foi de 100% para rafinose e 58% para estaquiose, após incubação por 8 h, a 40 °C, para ambos os produtos. Conclui-se que as α-galactosidases testadas hidrolisaram substancialmente os carboidratos não- digeríveis, rafinose e estaquiose, do extrato desengordurado de soja e dos produtos melaço leve e pesado de soja, indicando uma possível utilização destas enzimas em processos industriais, visando a diminuição dos RO e o aumento do uso da soja como fonte protéica vegetal na alimentação humana e animal. / The intake of legume seeds, like soybean and its derived products, results in unpleasant symptoms, including flatulence. It results from the anaerobic metabolism of α-1,6-galactosides of raffinose (RO: Raffinose Oligosaccharides) that is generally present in legume seeds. The removal of these sugars would have a positive impact in soybean food consumption. The enzymatic hydrolysis of RO by α-galactosidase, seems to be the most promising treatment, for the reduction of RO content in derived soybean products. The objective of this work was to verity the efficiency of α-galactosidases from various sources in hydrolyze RO present in soybean extract and soybean molasses. The α-galactosidases tested were purified from germinating seeds of soybean and seeds of Tachigali multijuga, of the Aspergillus terreus and of Penicillium griseoroseum cultures. The purification process of the enzymatic extract from germinating soybean seeds at 60 h was submitted to cryoprecipitation, acid precipitation, fractionation with ammonium sulphate, gel filtration and ion exchange chromatographys, resulting in a preparation with activity for α-galactosidase. The purification factor was 19.74 fold with enzymatic activity recovery of 36.64%. Maximum α-galactosidase activity was detected in pH 5.0 and 50 °C. The enzyme maintained near 90% of its original activity after pre-incubation for 4 h at 40 °C. The K M ap values for hydrolysis of ρNPGal, melibiose and raffinose were of 0.47 mM, 1.46 mM and 3.43 mM, respectively. The highest enzyme activity was observed with ρNPGal, followed by raffinose, stachyose and melibiose. Galactose, SDS, CuSO 4 , raffinose, stachyose and melibiose inhibited the enzyme activity. The results of the treatment of soybean extract with the enzymatic preparation of α- galactosidase, after incubation for 8 h at 40 °C, showed a reduction of 100% and 53% in the raffinose and stachyose contents, respectively. When the soybean extract was treated with α-galactosidases of T. multijuga, S1 of A. terreus and P. griseoroseum, a reduction of 72%, 100% and 66%, and of 49%, 100% and 100%, it was verified in the raffinose and stachyose contents, respectively, after incubation for 8 h, at 40 °C. The reduction in the level of RO in the soybean molasses, treated with the enzymatic preparation with α- galactosidase activity, was from 100% for raffinose and 58% for stachyose, respectively, after incubation for 8 h, at 40 °C. In conclusion, it was observed that the α-galactosidases tested in this study, were able to hydrolyze substantially the non digestible carbohydrates (raffinose oligosaccharides) present in soybean extract and soybean molasses, indicating a possible use of these enzymes in the industrial process, seeking the decrease of RO and the increase of the use of the soybean as a source of vegetable protein for human and animal feeding. / Dissertação importada do Alexandria.

Urease (EC 3.5.1.5) é uma metaloenzima dependente de níquel que catalisa a hidrólise da ureia à amônia e dióxido de carbono. A Soja (Glycine max) produz duas isoformas de urease: a urease ubíqua (uSBU) e a urease embrião-específica (eSBU). Nosso grupo demonstrou que eSBU apresenta propriedades biológicas independentes da sua atividade ureolítica, como ativação de plaquetas, atividade inseticida e inibição do crescimento de fungos fitopatogênicos, estes últimos sugestivos de envolvimento das SBUs em mecanismos de defesa da planta. Outras ureases também estudadas pelo nosso grupo, são as de Feijão-de-porco (Canavalia ensiformis). O Feijão-de-porco produz três isoformas de urease: Canatoxina, JBU e JBURE-II, que também apresentam atividades biológicas, não relacionadas à sua atividade enzimática. Dentre elas, a atividade inseticida tem sido a mais estudada. A toxicidade das ureases a insetos envolve a liberação de um peptídeo interno tóxico, mediante à hidrólise por enzimas digestivas do inseto. Um peptídeo equivalente foi clonado em Escherichia coli e denominado Jaburetox. Este peptídeo apresenta um amplo espectro de ação contra insetos e toxicidade contra fungos. Nossos objetivos nessa tese foram estudar: 1) as propriedades biológicas da urease ubíqua de soja, fusionada à Glutationa S-Transferase (GST-uSBU), e 2) as propriedades estruturais do peptídeo Jaburetox. No capítulo 1 mostramos que a GST-uSBU é tóxica contra fungos filamentosos, interferindo no metabolismo secundário fúngico e na produção de pigmentos, e também foi tóxica a leveduras, induzindo mudanças morfológicas. A proteína de fusão apresentou ainda atividade inseticida e induziu agregação de plaquetas de coelho e de hemócitos de insetos. Os dados sugerem que GST-uSBU serve de modelo para o estudos futuros de propriedades biológicas de ureases de plantas. No captítulo 2, o peptídeo Jaburetox foi estabilizado em sua forma monomérica, com a utilização do agente redutor TCEP (tris (2-carboxietil) fosfina). O Jaburetox apresentou elevado raio hidrodinâmico, característico de uma proteína intrinsicamente desordenada. Estes dados foram confirmados através de análises de Dicroísmo Circular, de preditores de desordem (PONDR) e por Ressonância Magnética Nuclear. A estrutura do peptídeo em solução foi elucidada, apresentando um motivo α-hélice na região N-terminal e duas estruturas do tipo volta, uma na região central e outra próxima da região C-terminal do peptídeo. O conhecimento da estrutura tridimensional do peptídeo será de grande importância para o entendimento do mecanismo de ação inseticida e fungitóxico do Jaburetox. / Urease (EC 3.5.1.5) is a nickel-dependent metalloenzyme that catalyzes the hydrolysis of urea to form ammonia and carbon dioxide. Soybean (Glycine max) produces two urease isoforms: ubiquitous urease (uSBU) and the embryo-specific urease (eSBU). Our group demonstrated that eSBU displays biological properties independent of its ureolytic activity, such as platelets activation, insecticidal activity and inhibition of phytopathogenic fungi growth. These data suggested that soybean ureases could be involved in plant defense. Other ureases also studied by our group are jack bean (Canavalia ensiformis) ureases. Jack bean produces three isoforms of ureases, Canatoxin, JBU and JBURE-II, which also have biological properties unrelated to enzymatic activity. Among them, the insecticidal activity has been the most studied. The toxicity of ureases against insects involves hydrolysis by insect digestive enzymes and the release of a toxic internal peptide. An equivalent peptide was cloned in Escherichia coli and called Jaburetox. This peptide presents a broad spectrum of activity against insects and is also fungitoxic. In this thesis, our objectives were to study: 1) the biological properties of the soybean ubiquitous urease fused to Glutathione S- Transferase (GST-uSBU), and 2) the structural properties of the peptide Jaburetox. In chapter 1, we show that GST-uSBU is toxic against filamentous fungi, interfering on the fungal secondary metabolism, in the pigments production, and also affected yeasts, inducing morphological changes. GST-uSBU also displayed insecticidal activity and induced aggregation of rabbit platelets and insect hemocytes. Thus, this fusion protein could serve as model for future studies related to biological properties on plant ureases. In chapter 2, the peptide Jaburetox was stabilized in its monomeric form by using the reducing agent TCEP (tris (2-carboxyethyl) phosphine). Jaburetox showed a large hydrodynamic radius, which is characteristic of an intrinsically disordered protein. These data were confirmed by Circular Dichroism analysis, disorder predictors (PONDR) and Nuclear Magnetic Resonance. The structure of the peptide in solution was elucidated, showing a α-helix motif in the N-terminal region and two turn-like structures, one located in the central region and another near the C-terminal of the peptide. The knowledge of Jaburetox’s three-dimensional structure is an important step towards the understanding of its insectidal and fungitoxic mode of action.

O etileno (Et) é um fitormônio importante na chamada resposta tripla em plântulas, compreendendo a inibição do alongamento caulinar, o espessamento do caule e o hábito de crescimento horizontal (perda da sensibilidade gravitrópica), além de participar na indução da abscisão foliar e na resposta à estresse. Estudos sobre a resposta da soja aos mais diversos tipos de estresse têm emergido dentre a comunidade científica brasileira, uma vez que esta cultura é de grande importância econômica ao país. Tendo em vista o papel descrito das respostas desencadeadas por etileno em diversas espécies vegetais, este trabalho descreveu in silico a rota de biossíntese deste fitormônio e da sinalização por ele mediada em soja, utilizando recursos disponibilizados por banco de dados públicos e pelo Projeto GENOSOJA (Consórcio Brasileiro do Genoma da Soja), que disponibilizou dados moleculares relacionados à genômica, transcriptômica e proteômica desta leguminosa sob diversas condições de estresse. Com auxílio de ferramentas de bioinformática foram identificados 502 genes em soja, divididos em três grupos: (i) biossíntese de etileno, (ii) transdução de sinal por ele mediada e (iii) fatores de transcrição da superfamília AP2/ER. Análises posteriores possibilitaram a avaliação da possível ortologia das proteínas de soja identificadas por experimentos in silico de BBH (Best Bidirectional Hit), mostrando uma maior proximidade filogenética com Arabidopsis thaliana. A associação destes dados propiciou a elaboração de modelos in silico da biossíntese de etileno e da sinalização por ele mediada em soja, onde foram identificados elementos conservados principalmente com A. thaliana. Além disso, a análise do banco de dados fornecido pelo Projeto GENOSOJA possibilitou identificar em transcriptomas de raízes e folhas de cultivares de soja cultivadas em sistema hidropônico e submetidas à déficit hídrico a expressão diferencial de cerca de 24,00 % dos genes caracterizados. A regulação transcricional destes genes foi estudada pela análise de seus possíveis promotores, onde foram identificadas in silico 29 famílias de elementos cis-atuantes importantes na regulação mediada por etileno e em possíveis interconecções com a sinalização mediada por outros fitormônios, como ácido jasmônico, ácido abscísico, auxinas e brassinoesteróides. Estes dados, associados com a avaliação dos níveis de ACC livre e produção de etileno, possibilitaram melhor compreensão em nível molecular da importância deste fitormônio em soja nas condições analisadas e a sua possível participação em respostas desta commodity à seca. / The ethylene (Et) is the phytohormone known for the seedlings triple response, comprising the inhibition of shoot elongation, the stem thickness and the habit of horizontal growth (loss of gravitropic sensitivity). Ethylene also participates in the induction of leaf abscission and in response to stress. Studies about soybean response to various types of stress have emerged among the Brazilian scientific community since this crop is extremely relevant to the country. Considering the described role triggered by ethylene responses in several plant species, this work described in silico the biosynthesis and signaling pathways mediated by this gas in soybean, using resources provided by public databases and GENOSOJA (Brazilian Soybean Genome Consortium) project. The study expanded the molecular data related to genomics, transcriptomics and proteomics known of this plant under several stress conditions. With the aid of bioinformatics tools, we identified 502 genes in soybean, divided into three groups: (i) ethylene biosynthesis, (ii) signal transduction mediated by this gas, and (iii) AP2/ERF transcriptional factors superfamily. Subsequent analyzes of BBH (Best Bidirectional Hit) experiments enabled the evaluation of the possible protein orthology encoded by these genes, showing phylogenetic proximity with Arabidopsis thaliana. The combination of these data propitiated the development of soybean ethylene biosynthesis and signaling in silico models, which were identified preserved elements mainly with A. thaliana. Furthermore, GENOSOJA database analysis allowed to identify the differential expression of 24, 00% of these genes in soybean transcriptomes, as the crop was initially grown in hydroponic system and then submitted to water deficit. In addition, the transcriptional regulation of these genes was studied by analyzing its putative promoters, in which were identified, in silico, 29 families of cis-acting elements. These elements are important for ethylene-mediated regulation and its possible interconnections with other signaling pathways mediated by other plant hormones, such as jasmonic acid, abscisic acid, auxin and brassinosteroids. Thereby, this study, combined with assessing the abundance of free ACC and ethylene production, allowed a better understanding of ethylene importance at a molecular level in this crop, and its possible participation in responses to drought.