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Previous issue date: 2017-03-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Climate change and its influence on agriculture have been a recurring theme at world leaders' meetings. Expected climate change to be accompanied by increases in temperature, periods of water restriction and changes in the biological cycle of pests and diseases. Perhaps there will be changes in agricultural geography, regions suitable for growing of the crops may become unfit. The rice (Oryza sativa L.) which is considered to be an important food source, but is sensitive to water restriction conditions, may be drastically affected by such changes. In this way, the aims of this study were: (i) evaluated the root system of the accessions of the upland rice; (ii) identify SNPs markers and associate then with the morphologic traits to early vigour in rice under water restriction. We evaluated a panel of rice diversity. In the first trial we evaluated 217 accessions on a phenotyping platform (Integrated System for Induced Drought Treatment - SITIS). This trial was conducted in 2014, under well water conditions, we evaluated the tiller number and different characteristics of root system (root length, root volume and Indices derived from the root length system) in two layers (0-20 cm and 20-40 cm). These traits were evaluated through non-invasive root scanner images. We observed that there was variability to root length and root volume besides there was accessions with well root system distribution in the two layers evaluated. Using the variables:𝐿𝑇1𝑃1 , α𝐿1, Δ𝐿𝑃1, Δ𝐿𝑃2, 𝐿𝑇1𝑃2 _𝑅𝐺 and NBT was possible to discriminate the accessions as well recover and describe the root system architecture. The second trial was conducted with a subset with 140 accessions (selected in previous years). This trial was conducted in the 2015 and 2016 in field conditions under two water conditions (well water and water restriction). The traits evaluated were: leaf number (NBL), tiller number (NBT), plant height (PH), length of blade (LLL), blade width (LLW) and shoot dry weight (SDW). These evaluations were done 30 and 45 days after sowing (DAS). At 30 DAS the plants were submitted to water restriction for 15 days. There was significant differences for the all traits evaluated. There was significant reduction in shoot dry weight (43%), plant height and blade width (18%). The traits evaluated were related to each other, the most of correlations there were low, however positive and significant. We identified 64 significant markers (p-value<0.05), however these markers were associated only the PH at 30 DAS and 45 DAS. The markers detected showed small effect explaining between 15 and 30% of the total phenotypic variation. Thus is connotative that the early vigour in rice is controlled by many genes of small effect. The locus identified as associated may improve understanding of the mechanisms underlying water deficit tolerance in rice. These can be used for marker assisted breeding. / As mudanças climáticas e a sua influência na agricultura têm sido assunto recorrente nas reuniões de lideranças mundiais. Espera-se que essas sejam acompanhadas por aumento na temperatura, períodos de deficiência hídrica e mudanças no ciclo biológico de pragas e doenças. Esperam-se grandes mudanças na geografia agrícola, pois regiões aptas ao cultivo de determinadas culturas poderão se tornar inaptas. O arroz (Oryza sativa L.) que é tido como importante fonte alimentar e sensível às condições de restrição hídrica pode ser drasticamente afetada por tais mudanças. Os objetivos deste trabalho foram: (i) avaliar o sistema radicular de acessos de arroz de terras altas; (ii) identificar SNPs e associá-los com características morfológicas ligadas ao vigor vegetativo em arroz sob condições de restrição hídrica. Foi utilizado um painel de diversidade de arroz, os acessos desse painel foram avaliados em dois ensaios (casa de vegetação e a campo). No primeiro ensaio foram avaliados 217 acessos em casa de vegetação, em uma plataforma de fenotipagem (Sistema Integrado para Tratamento Induzido de Seca - SITIS). Este ensaio foi conduzido no ano de 2014 sob condições ideais de irrigação e foram avaliados o número de perfilhos e diferentes caracteres do sistema radicular (comprimento e volume de raízes, porcentagem de raízes grossas e índices derivados do comprimento do sistema radicular), em duas camadas (0 a 20 cm e 20 a 40 cm). Estes caracteres foram avaliados por meio de imagens geradas por um scanner de raízes. Observou-se variabilidade para o comprimento e volume do sistema radicular, além da existência de acessos com sistema radicular bem distribuído nas duas camadas avaliadas. Utilizando as variáveis 𝐿𝑇1𝑃1 , α𝐿1, Δ𝐿𝑃1, Δ𝐿𝑃2, 𝐿𝑇1𝑃2 _𝑅𝐺 e NBT foi possível distinguir os acessos bem como recuperar e descrever a arquitetura do sistema radicular. O segundo ensaio foi conduzido utilizando-se um subgrupo composto por 140 acessos (selecionados a partir dos 217 avaliados em anos anteriores). Este ensaio foi conduzido nos anos de 2015 e 2016 a campo sob duas condições hídricas (com e sem restrição hídrica). Os caracteres avaliados foram: número de folhas (NBL), número de perfilhos (NBT), altura de plantas (PH), comprimento da folha (LLL), largura da folha (LLW) e matéria seca (SDW). As avaliações foram realizadas aos 30 e 45 dias após a semeadura (DAS). Aos 30 DAS as plantas foram submetidas ao déficit hídrico durante 15 dias. Por meio da análise de variância observaram-se diferenças significativas para todos os caracteres avaliados. Os acessos apresentaram redução significativa na matéria seca (43%), altura de plantas e largura de folhas (18%) sob restrição hídrica. Os caracteres avaliados foram relacionados entre si, a maioria das correlações foram positivas e significativas. Foram identificados 64 marcadores significativos (p-valor < 0,05), no entanto, estes foram associados somente à PH aos 30 DAS e 45 DAS sob estresse hídrico. Os marcadores detectados foram de pequenos efeitos, pois explicaram entre 15 e 30% da variação fenotípica total. Os locus identificados como associados podem melhorar a compreensão sobre os mecanismos subjacentes à tolerância à deficiência hídrica em arroz. Estes poderão ser utilizados pelo melhoramento assistido por marcadores moleculares.
Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/7438 |
Date | 27 March 2017 |
Creators | Guimarães, Paulo Henrique Ramos |
Contributors | Melo, Patrícia Guimarães Santos, Castro, Adriano Pereira de, Raissac, Marcel de, Borba, Tereza Cristina de Oliveira, Colombari Filho, José Manoel, Brito, Giovani Greigh de, Melo, Patrícia Guimarães Santos |
Publisher | Universidade Federal de Goiás, Programa de Pós-graduação em Genética e Melhoramento de Plantas (EAEA), UFG, Brasil, Escola de Agronomia e Engenharia de Alimentos - EAEA (RG) |
Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
Language | Portuguese |
Detected Language | English |
Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
Format | application/pdf |
Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG, instname:Universidade Federal de Goiás, instacron:UFG |
Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
Relation | -3325099404361873119, 600, 600, 600, 600, 4500684695727928426, 2615607299470131967, 2075167498588264571 |
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