Mestrado em Genética e Melhoramento

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DIVERSIDADE GENÉTICA EM ACESSOS DE PINHA DO BANCO DE GERMOPLASMA DA EMBRAPA MEIO-NORTE, PI, BRASIL
(2018-08-18) SÁ, Gisele Holanda de
A pinha (Annona squamosa L.) é uma fruta bastante apreciada por seu sabor adocicado e por sua riqueza em nutrientes, além de apresentar propriedades medicinais. O germoplasma de espécies da família Annonaceae está disponível em bancos ativos de germoplasma (BAGs), porém, a variabilidade genética deste germoplasma é pouco conhecida, dificultando a sua , multiplicação e utilização em futuros programas de melhoramento genético. Dessa forma, utilizou-se nove primers ISSR que amplificaram 127 locos, além de descritores morfoagronômicos e físico- químicos para estabelecer as relações genéticas dentro e entre 19 acessos de pinha do BAG da Embrapa Meio-Norte, Teresina-PI. Os descritores morfológicos e moleculares possibilitaram a caracterização genética dos acessos de pinha. Há variabilidade genética entre os acessos de pinha estudados analisando-se marcadores morfológicos, físico-químicos e moleculares. Os 19 acessos apresentaram uma menor variabilidade genética entre as populações e uma maior variabilidade dentro das populações, provavelmente devido ao seu modo reprodutivo e suas formas limitadas de dispersão. Os descritores massa da casca, massa total do fruto, peso de polpa e porcentagem de polpa apresentaram maior variação nos dados. Os marcadores ISSR foram eficientes na caracterização de genótipos de pinha, sendo uma ferramenta valiosa em estudos de caracterização dessa espécie. As populações de Timon (MA) e Bom Jesus (PI) apresentaram maior variabilidade genética que a população de Canto do Buriti (PI), sugerindo a necessidade da criação de estratégias de conservação e manutenção da biodiversidade existente ambos os acessos. Os acessos G2, M1F1, M3F2 e M4F4 mostraram-se mais divergentes e agregam características de importância econômica, sendo, portanto, recomendados para programas de melhoramento genético de pinha. ABSTRACT The sugar apple (Annona squamosa L.) is a fruit appreciated for its sweet taste and its richness in nutrients, besides presenting medicinal properties. The germplasm of species of the Annonaceae family is available in active germplasm banks (BAGs), however, the genetic variability of this germplasm is little known, making it difficult to preserve, multiply and use it in future breeding programs. Thus, nine ISSR primers that amplify 127 loci, as well as morphosatomic and physical-chemical descriptors were used to establish the genetic relationships within and among the 19 accessions of BAG pine at Embrapa Meio-Norte, Teresina-PI. The morphological and molecular descriptors make possible the genetic characterization of sugar apple accessions. There is a genetic variability between the accesses of sugar apple studies by studying morphological, physicochemical and molecular markers. The 19 accessions are a smaller variability between the variables and a greater variability within the populations, due to its mode of reproduction and its limited forms of dispersion. The descriptors peel mass, total fruit mass, pulp weight and percentage of pulping increased variation in the data. ISSR were specially characterized from pine genotypes, being a valuable tool in characterization studies of this species. As in Timon (MA) and Bom Jesus (BJ), there is a greater genetic variance than the Canto do Buriti (PI) population, suggesting the creation of strategies for conservation and maintenance of biodiversity between accesses. The accesses G2, M1F1, M3F2 and M4F4 were more divergent and added characteristics of economic importance and are therefore recommended for genetic improvement programs of sugar apple.
RESISTÊNCIA À PODRIDÃO-DO-TOPO CAUSADA POR Fusarium sacchari EM GENÓTIPOS DE CANA-DE-AÇÚCAR NA REGIÃO MEIO-NORTE DO BRASIL
(2023-05-23) OLIVEIRA, Elenildo dos Santos
RESMO: A cana-de-açúcar (Saccharum spp. híbridos) contribui significativamente para a economia agrícola do país, gerando recursos importantes com a produção de açúcar, álcool e outros derivados. A podridão-do-topo causada por Fusarium sacchari é uma doença emergente que tem despertado atenção nas diversas áreas canavieiras onde este fungo tem tido ocorrência, considerando que ainda há poucas informações sobre genótipos resistentes a este patógeno. Neste sentido, esse estudo teve como objetivo classificar genótipos de cana-de-açúcar quanto à resistência/suscetibilidade à F. sacchari nas condições de temperatura e umidade relativa da região Meio-Norte do Brasil e, posteriormente, ao longo de dois anos de cultivo sob condições semicontroladas, confirmar aqueles resistente e suscetíveis com base no índice de severidade da doença. Foi realizado inicialmente o screening de 16 genótipos de cana-de-açúcar submetidos à inoculação foliar com suspensão de conídios de F. sacchari, visando classifica-los quanto ao nível de resistência. Posteriormente, com base em oito genótipos contrastantes selecionados no primeiro ensaio, foi conduzido os ensaios com base no Índice de Severidade da Doença (ISD). Os genótipos RB867515, RB0449, RB05876, RB021754 apresentaram menores ISD, sendo classificados no ensaio I (inicial) como resistentes. Por outro lado, o ensaio I demonstrou que os genótipos RB04803, RB975952, RB036066 e RB041443 são mais suscetíveis à F. sacchari, apresentando maiores ISD. Considerando que os ambientes de estudo foram acometidos por altas temperaturas e baixa umidade relativa durante o período dos ensaios para validar os genótipos contrastantes, não foi possível observar expressão da doença. ABSTRACT: Sugarcane (Saccharum spp. hybrids) contributes significantly to the country's agricultural economy, generating important resources with the production of sugar, alcohol and other derivatives. Pokkah Boeng caused by Fusarium sacchari is an emerging disease that has attracted attention in several sugarcane areas where this fungus has occurred, considering that there is still little information about resistant genotypes to this pathogen. In this sense, this study aimed to classify sugarcane genotypes in terms of resistance/susceptibility to F. sacchari under the conditions of temperature and relative humidity in the Mid-North region of Brazil and, subsequently, over two years of cultivation under semi-controlled conditions, confirm those resistant and susceptible based on Disease Severity Index (DSI). Initially, the screening of 16 sugarcane genotypes submitted to foliar inoculation with suspension of F. sacchari conidia was carried out, aiming to classify them according to their level of resistance. Subsequently, based on eight contrasting genotypes selected in the first trial, trials based on the DSI were conducted. Genotypes RB867515, RB0449, RB05876, RB021754 had lower DSI, being classified in trial I (initial) as resistant. On the other hand, trial I demonstrated that genotypes RB04803, RB975952, RB036066 and RB041443 are more susceptible to F. sacchari, presenting higher DSI. Considering that the study environments were affected by high temperatures and low relative humidity during the trial period to validate the contrasting genotypes, it was not possible to observe disease expression.
PADRÕES DE DISTRIBUIÇÃO DE DNA REPETITIVO EM Parkia platycephala Benth. (LEGUMINOSAE, CAESALPINIOIDEAE) USANDO FLUOROCROMOS CMA/DAPI
(2022-12-12) SILVA, Jarbson Henrique Oliveira
RESUMO: O cerrado, bioma de relevante importância brasileira, é representado por um mosaico de espécies e vegetações de grande importância econômica e social. Dentre elas, destaca-se Parkia platycephala Benth. (família Leguminosae, subfamília Caesalpinioideae, clado Mimoisoid), popularmente conhecida como faveira, faveira-de-bolota ou, fava-de-bolota. P. platycephala é uma leguminosa arbórea de grande potencial ecológico, paisagístico, energético e nutricional. Estudos envolvendo as relações filogenéticas dentro do gênero Parkia e em gêneros proximamente relacionados tem sido foco de pesquisas recentes. Apesar disso, estudos citogenéticos em Parkia são, ainda, escassos e incipientes. Diante disso, o presente estudo objetivou caracterizar citogeneticamente o cariótipo de 10 acessos de P. platycephala quanto ao número cromossômico, localização e distribuição dos blocos de heterocromatina constitutiva (HC) por meio de dupla coloração por fluorocromos CMA/DAPI. Para isso, as sementes de P. platycephala foram escarificadas mecanicamente e germinadas em placas de Petri. As radículas foram coletadas e pré-tratadas com PDB. As lâminas foram preparadas de acordo com o protocolo de Carvalho e Saraiva (1993), com pequenas modificações. Todos os acessos avaliados apresentaram número cromossômico básico 2n = 26, com cromossomos pequenos, de morfologia meta- e submetacêntrica. Em todos os acessos, foi possível identificar pelo menos duas bandas CMA++/DAPI- que, provavelmente, são correspondentes a regiões organizadoras de nucléolos (RONs). Ainda, foi possível observar polimorfismo intraespecífico quanto ao padrão e distribuição de bandas heterocromáticas, variando de duas (PP 118) e 20 bandas (EB 07) entre os acessos analisados. O bandeamento por fluorocromos permitiu realizar, pela primeira vez em P. platycephala, uma análise de distribuição de HC nos cromossomos dessa espécie, contribuindo para uma melhor compreensão do cariótipo dessa leguminosa de importância nacional. ABSTRACT: The Cerrado (Brazilian Savanna), relevant Brazilian important biome, is represented by a mosaic of species and vegetation of great economic and social importance. We highlight Parkia platycephala Benth., popularly known as faveira, faveira-de-bolota and fava-de-bolota. P. platycephala is an arboreal legume with great ecological, landscape, energy and nutritional value. Phylogenetic studies in Parkia and its closely related genera have been focus of recent researches. However, cytogenetic studies in Parkia are relatively scarce and incipient. Thus, the present study aimed to cytogenetically characterize the karyotype of 10 P. platycephala accessions regarding to the chromosome number, location and distribution of constitutive heterochromatin (CH) blocks by double staining with CMA/DAPI fluorochromes. Seeds of P. platycephala were mechanically scarified and germinated in Petri dishes. The root tips were collected and pretreated with PDB. The slides were prepared according to Carvalho and Saraiva (1993) protocol, with minor modifications. In all accessions, it was possible to identify at least two CMA++/DAPI- bands, which probably correspond to nucleolar organizing regions (NORs). Furthermore, it was possible to observe intraspecific polymorphism regarding the pattern and distribution of heterochromatic bands, ranging from two (PP 118) and 20 bands (EB 07) among the analyzed accessions. Fluorochrome banding allowed to perform, for the first time in P. platycephala, an analysis of the distribution of CH in the chromosomes of this species, contributing to a better understanding of the karyotype of this legume of national importance.
DIVERSIDADE GENÉTICA EM Spondias mombin L. NA REGIÃO MEIO-NORTE DO BRASIL
(2022-10-14) BATISTA, Giovana Sarah Sales
RESUMO: O cajá (Spondias mombin L.) é uma fruta bastante apreciada por seu sabor e propriedades nutricionais e medicinais. É explorada de forma extrativista e o conhecimento e tecnologias disponíveis para a espécie ainda são escassos, dificultando sua produção em escala comercial. Assim, torna-se evidente a necessidade de estudos de caracterização e conservação dos recursos genéticos da espécie. Como estudos de caracterização genética são essenciais aos programas de melhoramento e conservação, neste trabalho avaliou-se a diversidade e estrutura genética de 31 acessos de cajá mantidos no Banco de Germoplasma da Embrapa Meio-Norte (Teresina-PI, Brasil) e dois acessos de porte anão através de marcadores ISSR e marcadores morfológicos. Para a caracterização morfológica foram avaliados cinco caracteres quantitativos do fruto e para a caracterização molecular foram utilizados 12 primers ISSR. Com base nos caracteres morfológicos e moleculares, verificou-se que há variabilidade genética entre os acessos de cajá analisados e que a maior parte da variação genética total foi encontrada dentro das populações (88,71%), que já era o esperado pois a maioria das espécies do gênero Spondias é preferencialmente alógama. Os cinco pontos de coleta não constituíram subpopulações isoladas reprodutivamente, evidenciado pelo moderado fluxo gênico (0,6268). Entre os acessos analisados, foi observada alta diversidade baseada nos índices de diversidade de Nei (0,37) e Shannon (0,55). Os caracteres massa do fruto, comprimento do fruto e massa de semente apresentaram maior contribuição para a variação. Os acessos anões e o BGC-12 foram os mais divergentes e agregam características de importância econômica, sendo recomendados para programas de melhoramento genético de cajá. ABSTRACT: Yellow mombin (Spondias mombin L.) is a fruit very appreciated for its taste and nutritional and medicinal properties. It is explored in an extractive way and the knowledge and technologies available to the species are still scarce, making it difficult to produce on a commercial scale. Thus, is evident the need for characterization and conservation studies of the genetic resources of the species. As studies of genetic characterization are essential to conservation and breeding programs, this work evaluated the diversity and structure genetic of 31 yellow mombin accessions maintained in the germplasm bank of Embrapa Meio-Norte (Teresina, PI, Brazil), and two dwarf-sized accessions by ISSR and morphological markers. For the morphological characterization, five quantitative traits of the fruit were evaluated and for the molecular characterization 12 ISSR primers were used. Based on the morphological and molecular characteristics, it was verified that there is genetic variability between the yellow mombin accessions analyzed and that most of the total genetic variation was found within the populations(88.71%), which was already expected since the majority of the species of the genus Spondias is preferably allogamous. The five collection points did not constitute isolated subpopulations reproductively, evidenced by the moderate gene flow (0.6268). Among the accessions, high diversity was observed based on the Nei’s genetic diversity (0.37) and Shannon (0.55) index. The fruit mass, fruit length and seed mass presented the greatest contribution to the variation. The BGC-12 and the dwarf accessions were the most divergent and added characteristics of economic importance, being recommended for programs of genetic improvement of yellow mombin.
COMUNIDADES DE MICRORGANISMOS PROMOTORES DE CRESCIMENTO DE PLANTAS EM SOLOS DE CERRADO NATIVO
(2022-09-09) SILVA, Jailson Do Nascimento
RESUMO: O Cerrado brasileiro é considerado um importante hotspot de biodiversidade, formado por diferentes fitofisionomias ao longo das quais há diferenças nas propriedades químicas do solo e nas comunidades microbianas. Entretanto, não se sabe se essas variações nos parâmetros do solo ao longo dessas áreas influenciam as comunidades de fungos micorrízicos arbusculares e as comunidades de rizobactérias promotoras de crescimento de plantas (PGPR). Desse modo, amostras de solo foram coletadas em diferentes fitofisionomias do Cerrado pertencentes ao Campo graminoide, Cerrado stricto sensu e Cerradão. As comunidades de FMA e PGPR foram avaliadas pelo sequenciamento do gene 18S rRNA e 16S rRNA, respectivamente. Dentre os microrganismos promotores de Crescimento de plantas, Glomus e Bacillus foram os gêneros mais abundantes de fungos e bactérias, respectivamente. A análise de redundância agrupou as fitofisionomias em diferentes grupos indicando diferenças nas comunidades microbianas nessas áreas. O Campo graminoide apresentou os valores mais discrepantes das propriedades do solo em relação às outras áreas, principalmente quanto aos valores de pH e temperatura como observado no agrupamento da análise de redundância diferindo as comunidades dessa área em relação as outras. Este estudo mostrou que uma melhor compreensão das comunidades de fungos micorrízicos arbusculares e de bactérias promotoras de crescimento de plantas do Cerrado pode ajudar a delinear estratégias para a conservação do solo e das plantas de forma mais eficiente, garantindo a sustentabilidade deste sistema. ABSTRACT: The Brazilian Cerrado is considered an important biodiversity hotspot, formed by different phytophysiognomies along which there are differences in soil chemical properties and microbial communities. However, it is not known whether these variations in soil parameters along these areas influence the arbuscular mycorrhizal fungi and plant growth promoting rhizobacterial communities (PGPR). Thus, soil samples were collected in different Cerrado physiognomic forms belonging to Campo graminoide, Cerrado stricto sensu and Cerradão. The AMF and PGPR communities were evaluated by 18S rRNA and 16S rRNA gene sequencing, respectively. Among the plant growth promoting microorganisms, Glomus and Bacillus were the most abundant genera of fungi and bacteria, respectively. Redundancy analysis grouped the phytophysiognomies in different groups indicating differences in microbial communities in these areas. The Graminoid field presented the most discrepant values of soil properties in relation to the other areas, mainly regarding pH and temperature values as observed in the redundancy analysis grouping differentiating the communities of this area in relation to the others. This study showed that a better understanding of the communities of arbuscular mycorrhizal fungi and plant growth promoting bacteria in the Cerrado can help to outline strategies for soil and plant conservation more efficiently, ensuring the sustainability of this system.
SEQUENCIAMENTO DO GENOMA DO COWPEA SEVERE MOSAIC VIRUS E CARACTERIZAÇÃO DE FATOR MOLECULAR POSSIVELMENTE ENVOLVIDO COM A RESISTÊNCIA DO FEIJÃO-CAUPI
(2022-09-09) TEIXEIRA, Kelvin Josemar Marques Lima
RESUMO: Cowpea severe mosaic virus (CPSMV), causador do mosaico severo do feijãocaupi, é considerado fator limitante para a cultura. Dependendo da cultivar e da época de infecção, o CPSMV pode reduzir a produção em até 80%. A planta infectada pode apresentar sintomas de mosaico, bolhosidade e nanismo. Apesar da importância desse patógeno, não se tem conhecimento da sequência nucleotídica completa de isolados brasileiros de CPSMV. Além disso, embora existam cultivares de feijão-caupi resistentes ao CPSMV, não é conhecido o mecanismo de resistência envolvido. O presente trabalho teve como objetivos: (1) Obter o genoma completo de um isolado de CPSMV, e (2) caracterizar o fator de iniciação da tradução eIF4E de genótipos de feijão-caupi resistentes e suscetíveis ao CPSMV. Plantas de feijão-caupi var. Imponente foram inoculadas via extrato vegetal com o isolado CPSMV THE_18-01. Após 20 dias, o RNA total das plantas sintomáticas foi extraído e, posteriormente, sequenciado por meio da plataforma NovaSeq 6000. Foram obtidas sequências parciais do RNA 1 (98,0%) e RNA 2 (93,3%). As regiões 5’ e 3’ não traduzidas não foram completamente sequenciadas. O RNA 1 é composto de 5.577 nucleotídeos (nt), codificando uma poliproteína com 1858 aminoácidos (aa). O RNA 2 apresenta 3.005 nt, codificando uma poliproteína de 972 ou 1001 aa. O isolado CPSMV THE_18-01 apresentou baixa identidade de sequências de nt e aa da poliproteína e das proteínas codificadas, quando comparadas com as sequências do isolado de referência CPSMV DG (EUA). As poliproteínas do isolado THE_18-01 apresentaram 78% (nt) e 91% (aa) e 74% (nt) e 83% (aa) dos RNAs 1 e 2 respectivamente, em comparação às sequências do isolado de referência. A região mais variável entre os dois isolados foi aquela codificadora da MP, enquanto VPg foi o cístron que apresentou maior conservação de sequência. Oito plantas de cada genótipo de feijão-caupi (três resistentes e dois suscetíveis) foram inoculadas com CPSMV THE_18-01. Duas plantas de cada genótipo não foram inoculadas (testemunhas). Após 20 dias, o RNA total das folhas foi extraído, amplificadas por RT-PCR com oligonucleotídeos específicos para o CPSMV e eIF4E, e sequenciadas. Por meio do quadro sintomatológico e da presença ou ausência de fragmento amplificado por RT-PCR, os genótipos foram confirmados como resistentes ou suscetíveis. Os padrões polimórficos do gene eIF4E foram averiguados e revelaram duas substituições não sinônimas, diferindo os genótipos resistentes dos suscetíveis. Uma localizou-se na região I (Pro76 ou Ala/Glu76), enquanto a outra fora das regiões I e II (Lys175/ Agr175), ambas as mutações podendo estar associadas a resistência do feijão-caupi ao CPSMV. Esses resultados poderão ser utilizados para subsidiar os programas de melhoramento de feijão-caupi na obtenção de genótipos resistentes, seja por transgenia ou melhoramento genético convencional. ABSTRACT: Cowpea severe mosaic virus (CPSMV), which causes the severe cowpea mosaic, is considered a limiting factor for the crop. Depending on the cultivar and the time of infection, CPSMV can reduce production by up to 80%. The infected plant may show symptoms of mosaic, blistering and dwarfism. Despite the importance of this pathogen, the complete nucleotide sequence of Brazilian CPSMV isolates is unknown. In addition, although there are cowpea cultivars resistant to CPSMV, the resistance mechanism involved is unknown. The present work had as objectives: (1) To obtain the complete genome of a CPSMV isolate, and (2) to characterize the eIF4E translation initiation factor of resistant and susceptible cowpea genotypes to CPSMV. Cowpea plants var. Imponente were inoculated via plant extract with the isolate CPSMV THE_18-01. After 20 days, the total RNA of the symptomatic plants was extracted and subsequently sequenced using the NovaSeq 6000 platform. Partial sequences of RNA 1 (98.0%) and RNA 2 (93.3%) were obtained. The 5 'and 3' untranslated regions have not been completely sequenced. RNA 1 is composed of 5.577 nucleotides (nt), encoding a polyprotein with 1.858 amino acids (aa). RNA 2 has 3.005 nt, encoding a 972 or 1.001 aa polyprotein. The CPSMV isolate THE_18-01 showed low identity of nt and aa sequences of the polyprotein and encoded proteins, when compared to the sequences of the reference isolate CPSMV DG (USA). The polyproteins of THE_18- 01 isolate showed 78% (nt) and 91% (aa) and 74% (nt) and 83% (aa) of RNAs 1 and 2 respectively, compared to the sequences of the reference isolate. The most variable region between the two isolates was that encoding the MP, while VPg was the cistron that showed the highest sequence conservation. Eight plants of each cowpea genotype (three resistant and two susceptible) were inoculated with CPSMV THE_18- 01. Two plants of each genotype were not inoculated (controls). After 20 days, the total RNA of the leaves was extracted, amplified by RT-PCR with specific oligonucleotides for CPSMV and eIF4E, and sequenced. Through the symptoms and the presence or absence of a fragment amplified by RT-PCR, the genotypes were confirmed as resistant or susceptible. The polymorphic patterns of the eIF4E gene were investigated and revealed two non-synonymous substitutions, differing the resistant genotypes from the susceptible ones. One was located in region I (Pro76 or Ala / Glu76), while the other outside regions I and II (Lys175 / Agr175), both mutations may be associated with cowpea resistance to CPSMV. These results can be used to subsidize cowpea breeding programs in obtaining resistant genotypes, either by transgenics or conventional genetic improvement.
ESTABILIDADE E ADAPTABILIDADE FENOTÍPICA NA SELEÇÃO DE VARIEDADES CRIOULAS DE FEIJÃO-FAVA (PHASEOLUS LUNATUS L.)
(2022-09-06) NETO, Wilson Vitorino de Assunção
RESUMO: O feijão-fava (Phaseolus lunatus L.) é a segunda espécie de maior importância socioeconômica do gênero sendo cultivada em muitos países tropicais, principalmente no Brasil, como fonte de proteína para as populações constituindo uma alternativa alimentar na forma de grãos verdes ou maduros e opção de renda para pequenos produtores. Assim, objetivou-se selecionar variedades crioulas de feijão-fava, a partir da avaliação da interação entre genótipos x ambientes e da análise da adaptabilidade e estabilidade, e possibilitando a recomendação de variedades adaptadas a regiões produtoras. Foram conduzidos quatro ensaios de avaliação utilizando o delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições, com 14 variedades crioulas de feijão-fava, nos municípios de Teresina - PI, São Domingos do Maranhão – MA, Bom Jesus – PI e Tianguá – CE, nas quais foram mensurados oito caracteres morfoagronômicos. Para avaliar a interação genótipos x ambientes, realizou-se a análise conjunta para os caracteres avaliados nos quatro locais. Os dados de produtividade foram submetidos à análise de adaptabilidade e estabilidade pelo método GGE biplot. O município de Teresina - PI é considerado como um ambiente discriminante e representativo para a seleção de genótipos adaptados. A variedade crioula Mulatinha (UFPI 1299) é ideal para Teresina - PI, a Boca de Moça CE (UFPI 1297) para São Domingos - MA e Tianguá – CE, enquanto que a variedade crioula Fava Branca MA (UFPI 1235) para Bom Jesus – PI. Estas variedades crioulas podem ser recomendadas se os desempenhos forem confirmados em avaliações posteriores. ABSTRACT: The fava beans (Phaseolus lunatus L.) are the second most important socioeconomic species of the genus being cultivated in several tropical countries, mainly in Brazil, as a source of protein for populations constituting a food alternative in the form of green or ripe grains and income option for small farmers. Thus, the objective was to select landrace varieties of fava beans, based on the evaluation of the interaction between genotypes x environments and the analysis of adaptability and stability, allowing the recommendation of varieties adapted to producing regions. Four evaluation tests were conducted with 14 landraces varieties of fava beans, in the cities of Teresina - PI, São Domingos do Maranhão - MA, Bom Jesus - PI and Tianguá – CE, in which eight morpho-agronomic characters were measured. To evaluate the genotype x environment interaction, a joint analysis was conducted for the characters assessed in the four locations. The productivity data were submitted to the adaptability and stability analysis by the GGE biplot method. The city of Teresina - PI is considered a discriminating and representative environment for the selection of adapted genotypes. The landrace variety Mulatinha (UFPI 1299) is ideal for Teresina - PI, Boca de Moça CE (UFPI 1297) for São Domingos - MA and Tianguá - CE, while the landrace variety Fava Branca MA (UFPI 1235) for Bom Jesus - PI. These landraces varieties can be recommended if the performances are confirmed in later assessments.
DESEMPENHO AGRONÔMICO E SELEÇÃO DE VARIEDADES CRIOULAS DE FEIJÃO-FAVA
(2022-09-02) SILVA, Laís dos Santos Neri da
RESUMO: As variedades crioulas de feijão-fava possuem notável diversidade genética e potencial agronômico, aspectos relevantes no melhoramento vegetal. Esse trabalho objetivou avaliar o desempenho agronômico de variedades de feijão-fava via genotype*trait biplot (GT) e genotype by yield*trait biplot (GYT biplot) além de estimar os coeficientes de correlação e análise de trilha em variedades crioulas de feijão-fava. Foram avaliados 12 genótipos coletados em municípios da mesorregião sul cearense. Os ensaios experimentais foram conduzidos nos municípios de Crato e Farias Brito, no Estado do Ceará. Utilizou-se delineamento em blocos casualizados, com quatro repetições. A mensuração dos caracteres morfoagronômicos considerou os descritores recomendados pelo Bioversity International. Os gráficos GT e GYT biplot foram gerados com base na estimativa dos componentes principais. Estimaram-se coeficientes de correlação e análise de trilha. Verificou-se correlação positiva entre produtividade de grãos e caracteres de vagens, a associação entre esses caracteres é interessante no melhoramento visando ganhos de produção. O GT biplot indicou UFPI1242 como genótipo ideal pelo bom desempenho para a maioria das características de rendimento. Através da abordagem GYT biplot observou-se alta performance de produtividade os genótipos UFPI1242, UFPI1259, e UFPI1285 os quais podem ser empregados em programas de melhoramento de feijão-fava. Verificaram-se correlações positivas e significativas entre os principais caracteres de vagens e grãos, mostrando-se promissoras para o incremento no rendimento. Além disso, número de vagens por planta, peso de vagens, possuem efeito direto e positivo no desempenho da característica principal, produtividade de grãos e, portanto, devem ser utilizadas como critério de seleção indireta para otimizar os ganhos na produção de grãos em variedades locais de feijão-fava. ABSTRACT: The lima bean landraces have remarkable genetic diversity and agronomic potential, relevant aspects in plant improvement. This work aimed to evaluate the agronomic performance of lima bean varieties via genotype*trait biplot (GT) and genotype by yield*trait biplot (GYT biplot) in addition to estimating the correlation coefficients and path analysis in landraces of lima beans. Twelve genotypes collected in municipalities of the southern Ceará mesoregion were evaluated. The experimental tests were carried out in the cities of Crato and Farias Brito, in the State of Ceará. A randomized block design with four replications was used. The measurement of morphoagronomic characters considered the descriptors recommended by Bioversity International. The GT and GYT biplot graphs were generated based on the estimation of the principal components. Correlation coefficients and path analysis were estimated. There was a positive correlation between grain yield and pod characters, the association between these characters is interesting in the improvement aiming production gains. The GT biplot indicated UFPI1242 as the ideal genotype due to its good performance for most yield traits. Through the GYT biplot approach, high yield performance was observed for the genotypes UFPI1242, UFPI1259, and UFPI1285, which can be used in lima bean breeding programs. Positive and significant correlations were verified between the main characters of pods and grains, showing promise for the increase in yield. In addition, number of pods per plant, pod weight, have a direct and positive effect on the performance of the main trait, grain yield and, therefore, should be used as an indirect selection criterion to optimize gains in grain production in local varieties of lima beans.
POTENCIAL AGRONÔMICO E COMERCIAL DE LINHAGENS DE FEIJÃO-CAUPI DE INFLORESCÊNCIA COMPOSTA
(2022-09-02) ARAGÃO, Walter Frazão Lelis de
RESUMO: O feijão-caupi [Vigna unguiculata (L.) Walp.] é uma leguminosa de grande importância agronômica e nutricional para países da África, Ásia, América Latina e os Estados Unidos. No Brasil, a cultura possui grande importância, principalmente nas regiões Norte e Nordeste, predominando seu cultivo e consumo. A seleção de genótipos superiores baseados em múltiplos caracteres de interesse econômico como a inflorescência composta é o que se tem buscado no melhoramento genético do feijão-caupi. Portanto, o presente estudo teve como objetivo selecionar linhagens de inflorescência composta, precoces, de porte ereto e alta produtividade, mas com alta qualidade comercial do grão. Foram avaliados 69 genótipos, compreendendo linhagens (65) e testemunhas (4) em dois ensaios intermediários do programa de melhoramento genético de feijão-caupi da Embrapa Meio-Norte, correspondendo a dois cruzamentos envolvendo quatro parentais. Os ensaios foram conduzidos simultaneamente no campo experimental da Embrapa Meio-Norte, em Teresina-PI, no ano de 2021, em delineamento de blocos ao acaso, com duas repetições. Os caracteres avaliados foram: número de dias para a floração (IF), tipo de porte (TP), valor de cultivo (VC), acamamento (ACAM), comprimento de vagem (COMPV), qualidade comercial do grão (QCG), número de grãos por vagem (NGV), peso de cem grãos (P100G), índice de grãos (IG), produtividade de grãos (PROD). Por meio do software Selegen foram realizadas análises de deviance pela abordagem REML/BLUP e estimados os valores e parâmetros genéticos (modelo 96); para realização da seleção simultânea adotou-se o índice de soma de ranks (modelo 101) e as correlações genéticas de Pearson foram obtidas pelo software R. Observou-se diferença estatística por meio do teste de razão verossimilhança para os genótipos avaliados. O tamanho do grão (P100G) apresentou elevada correlação com a QCG, possibilitando a obtenção de ganhos genéticos simultâneos para esses dois caracteres por meio de seleção indireta. Nos cruzamentos 1 (MNC04-795F-168 x MNC11-1076-131-1-22) e 2 (MNC05-828C-3-15 x MNC11-1076B-91-1-25), as linhagens C1 (G7, G12, G25, G11, G31, G26, G24, G15, G4, G9, G5, G1, G18 e G28) e C2 (G6, G8, G24, G15, G17, G12, G30, G11, G14, G3, G31, G13, G5 e G28) apresentam os valores mínimos aceitáveis para as características alvo da seleção, constituindo-se em candidatas para compor a próximo ensaio de rendimento no processo de melhoramento genético de plantas de feijão-caupi com inflorescência composta. O índice de soma de ranks permitiu maior sucesso no processo de seleção para obtenção de indivíduos superiores que englobem simultaneamente características agronômicas e comerciais de interesse. ABSTRACT: Cowpea [Vigna unguiculata (L.) Walp.] is a legume of great agronomic and nutritional importance for countries in Africa, Asia, Latin America and the United States. In Brazil, culture is of great importance, especially in the North and Northeast regions, with its cultivation and consumption predominating. The selection of superior genotypes based on multiple traits of economic interest such as composite inflorescences is what has been sought in the genetic improvement of cowpea. Therefore, the present study aimed to select precocious compound inflorescence lines, with erect size and high productivity, but with high commercial quality of the grain. A total of 69 genotypes, comprising lines (65) and controls (4), were evaluated in two intermediate trials of the Embrapa Meio-Norte cowpea breeding program, corresponding to two crosses involving four parents. The tests were carried out simultaneously in the experimental field of Embrapa Meio-Norte, in Teresina-PI, in the year 2021, in a randomized block design, with two replications. The traits evaluated were number of days to flowering (IF), type of size (TP), cultivation value (VC), lodging (ACAM), pod length (COMPV), commercial quality of the grain (QCG), number of grains per pod (NGV), weight of one hundred grains (P100G), grain index (GI), grain yield (PROD). Using the Selegen software, deviance analyzes were performed using the REML/BLUP approach, and genetic values and parameters were estimated (model 96); to perform the simultaneous selection, the rank sum index was adopted (model 101) and the Pearson genetic correlations were obtained by the R software. A statistical difference was observed using the likelihood ratio test for the genotypes evaluated. Grain size (P100G) showed a high correlation with QCG, enabling the achievement of simultaneous genetic gains for these two characters through indirect selection. In crosses 1 (MNC04-795F-168 x MNC11-1076-131-1-22) and 2 (MNC05-828C-3-15 x MNC11-1076B-91-1-25), the C1 lines (G7, G12, G25, G11, G31, G26, G24, G15, G4, G9, G5, G1, G18 and G28) and C2 (G6, G8, G24, G15, G17, G12, G30, G11, G14, G3, G31, G13, G5 and G28) present the minimum acceptable values for the target traits of the selection, constituting candidates to compose the next yield trial in the genetic improvement process of cowpea plants with composite inflorescence. The rank sum index allowed greater success in the selection process to obtain superior individuals that encompass simultaneously agronomic and commercial characteristics of interest.
DIVERSIDADE DE BACTÉRIAS ASSOCIADAS A RIZOSFERA DE GENÓTIPOS DE FEIJÃO-FAVA
(2022-09-02) SOUSA, Regina Maria Silva
RESUMO: O feijão-fava (Phaseolus lunatus L.) é uma leguminosa de grande importância para países da América do Sul, África e América Central como fonte de proteínas. No Brasil tem grande relevância, principalmente para a região Nordeste como alternativa de renda e alimento. Diversos estudos apontam que é na rizosfera o local onde as plantas assimilam mais nutrientes e em troca depositam no solo diferentes tipos de exsudatos radiculares que influenciam a biomassa microbiana, até mesmo entre genótipos da mesma espécie, contribuindo para a diversidade de microrganismos, bem como para a qualidade nutricional da planta. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo avaliar a diversidade bacteriana presente na rizosfera e no solo não rizosférico de diferentes genótipos de feijão-fava. Assim, foram conduzidos ensaios de avaliação com quatro variedades crioulas de feijão-fava no município de Teresina-PI, na qual foram obtidas amostras de solo rizosférico e não rizosférico para extração de DNA e análises químicas e biológicas do solo, seguido do sequenciamento por meio da plataforma Illumina MiSeq. O sequenciamento gerou um total de três milhões de sequências que, após o processamento de qualidade foram obtidas, em média, 125.000 sequências por amostra, permanecendo, no total, apenas 74.270 sequências. A partir desta análise, verificam-se que, a rizosfera do feijão-fava foi enriquecida com a presença dos filos Proteobacteria e Actinobacteria, enquanto no solo não rizosférico o filo Firmicutes e sequências que não foram classificadas em nenhum filo bacteriano foram predominantes. Ainda, observa-se que na rizosfera de cada acesso foram encontradas bactérias das ordens Gaiellales e Sphingomonadales, sugerindo-se a formação de um grupo específico selecionado pelo P. lunatus, apesar de o índice que mede a riqueza de espécies não ter sido estatisticamente significativo neste estudo. Analisando a relação das variáveis ambientais do solo com os genótipos, observa-se que houve uma clara distinção entre os acessos, sendo os valores de carbono, nitrogênio e cálcio os principais fatores determinantes da estrutura das comunidades microbianas do feijão-fava. Desse modo, os resultados indicam que o feijão-fava selecionou uma comunidade bacteriana específica para colonizar as rizosferas com base nos diferentes exsudatos radiculares eliminados por cada genótipo, sendo os acessos UFPI-944 (Boca de Moça) e UFPI-1241 (Raio de Sol) os que mais contribuíram para a estrutura e diversidade de bactérias no solo rizosférico. ABSTRACT: The lima bean (Phaseolus lunatus L.) is a legume of great importance for countries in South America, Africa and Central America as a source of proteins. In Brazil it has great relevance, mainly for the Northeast region as an alternative of income and food. Several studies indicate that the rhizosphere is the place where plants assimilate more nutrients and in turn deposit different types of root exudates in the soil that influence microbial biomass, even among genotypes of the same species, contributing to the diversity of microorganisms, as well as to the nutritional quality of the plant. Thus, the work aims to evaluate the bacterial diversity present in the rhizosphere and in the bulk soil of different genotypes of lima bean. Evaluation tests were carried out with four native varieties of lima beans in the city of Teresina-PI, in which samples of rhizosphere and bulk soil were obtained for DNA extraction and chemical and biological analysis of the soil, followed by sequencing using the platform Illumina MiSeq. The sequencing generated a total of three million sequences which, after quality processing, obtained an average of 125,000 sequences per sample, with a total of only 74,270 sequences remaining. From this analysis, it appears that the rhizosphere of the lima bean was enriched with the presence of the phylum Proteobacteria and Actinobacteria, while in the bulk soil the phylum Firmicutes and sequences that were not classified in any bacterial phylum were predominant, however, it is observed that in rhizosphere of each accession, bacteria of the orders Gaiellales and Sphingomonadales were found, suggesting the formation of a specific group selected by P. lunatus, although the index that measures the species richness was not statistically significant in this study. Analyzing the relationship of the environmental variables of the soil with the genotypes, it is observed that there was a clear distinction between the accessions, with the values of carbon, nitrogen and calcium being the main determining factors of the structure of the microbial communities of the lima bean. Thus, the results indicate that lima beans selected a specific bacterial community to colonize rhizospheres based on the different root exudates eliminated by each genotype, with accessions UFPI-944 (Boca de Moça) and UFPI-1241 (Raio de Sol ) those that most contributed to the structure and diversity of bacteria in the rhizospheric soil.
CITOGENOTOXICIDADE E EFEITO PROTETOR DA PIPERINA E CAPSAICINA EM CÉLULAS MERISTEMÁTICAS DE ALLIUM CEPA L.
(2022-08-31) DIAS, Marcondes Soares
RESUMO: A piperina e a capsaicina são moléculas bioativas com atividades biológicas e farmacológicas, no entanto estudos quanto aos aspectos toxicogenéticos ainda são incipientes. Sendo assim, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito citogenotóxico e antigenotóxico da piperina e capsaicina nas células meristemas de Allium cepa. Raízes de A. cepa foram expostas ao controle negativo (CN) (Dimetilsulfóxido 2%) e ao positivo (MMS, Metilmetanosulfonato, 10 µg/mL). Nos tratamentos, as sementes de A. cepa germinadas foram expostas à piperina ou capsaicina nas concentrações de 25, 50, 100 e 200 µM para avaliar a citogenotoxicidade. O efeito protetor foi avaliado pela exposição aos isolados (piperina ou capsaicina) antes, simultaneamente ou após a exposição do MMS, representando os protocolos pré, simultâneo e pós, respectivamente. Para a confecção das lâminas, as raízes foram hidrolisadas em HCl 1N (10 min.) e coradas com Reativo de Schiff (2h). Cinco mil células meristemáticas foram analisadas em microscópio óptico (400x). Os dados foram analisados pelo teste de Kruskal-Wallis e pelo teste de Student-Newman-Keuls (p < 0,05) “a posteriori” no programa BioEstat 5.3. A piperina e a capsaicina foram citotóxicas nas maiores concentrações (50, 100 e 200 µM), pois houve redução significativa do índice mitótico das células meristemáticas de A. cepa em relação ao CN, sendo dose dependente quando expostas à capsaicina. O efeito citoprotetor não foi observado nas células de A. cepa quando expostas à piperina ou à capsaicina, evidenciando que os compostos isolados não foram capazes de neutralizar a ação citotóxica do MMS. A piperina provocou aumento significativo na média total das alterações cromossômicas (efeito genotóxico) nas maiores concentrações (50 a 200 µM), destacando-se a presença significativa de micronúcleos e brotos nucleares. Para a capsaicina, o efeito genotóxico foi dose-dependente com aumento significativo para todas as concentrações testadas com a presença de micronúcleos, brotos nucleares e aderências cromossômicas significativas. Quanto ao efeito modulador de danos ao material genético, foi observado a redução significativa da média total das alterações cromossômicas de A. cepa quando expostas à piperina no pré (50 a 200 µM), simultâneo (todas as concentrações) e no pós-tratamento (todas as concentrações) em relação ao MMS. O efeito protetor também foi observado para a capsaicina, principalmente no pré (todas as concentrações) e no simultâneo (todas as concentrações), enquanto no pós-tratamento apenas a maior concentração (200 µM) reduziu as alterações cromossômicas. Além disso, a redução da maioria das alterações cromossômicas analisadas individualmente nas células de A. cepa reforçam o efeito protetor exercido pelas duas moléculas. Portanto, o presente estudo evidenciou a importante atividade quimiopreventiva da piperina e capsaicina, que estão indiretamente relacionadas com a prevenção e/ou tratamento de doenças genéticas como o câncer, sendo complementar aos poucos estudos toxicogenéticos que foram realizados para investigar seus efeitos no DNA. ABSTRACT: Piperine and capsaicin are bioactive molecules with biological and pharmacological activities, however studies on toxicogenetic aspects are still incipient. Thus, the present work aimed to evaluate the cytogenotoxic and antigenotoxic effect of piperine and capsaicin on Allium cepa meristema cells. A. cepa roots were exposed to negative (CN) (Dimethylsulfoxide 2%) and positive (MMS, Methylmethanesulfonate, 10 µg / mL) control. In the treatments, germinated A. cepa seeds were exposed to piperine or capsaicin at concentrations of 25, 50, 100 and 200 µM to evaluate cytogenotoxicity. The protective effect was evaluated by exposure to the isolates (piperine or capsaicin) before, simultaneously or after MMS exposure, representing the pre, simultaneous and post protocols, respectively. To make the slides, the roots were hydrolyzed in 1N HCl (10 min) and stained with Schiff Reactive (2h). Five thousand meristematic cells were analyzed under optical microscope (400x). Data were analyzed by Kruskal-Wallis test and Student-Newman-Keuls test (p <0.05) “a posteriori” in the BioEstat 5.3 program. Piperine and capsaicin were cytotoxic at the highest concentrations (50, 100 and 200 µM), as there was a significant reduction in the mitotic index of A. cepa meristematic cells in relation to CN, being dose dependent when exposed to capsaicin. The cytoprotective effect was not observed in A. cepa cells when exposed to piperine or capsaicin, showing that the isolated compounds were not able to neutralize the cytotoxic action of MMS. Piperine caused a significant increase in the total average of chromosomal alterations (genotoxic effect) at higher concentrations (50 to 200 µM), highlighting the significant presence of micronuclei and nuclear sprouts. For capsaicin, the genotoxic effect was dose dependent with significant increase for all concentrations tested with the presence of micronuclei, nuclear shoots and significant chromosomal adhesions. Regarding the modulating effect of damage to genetic material, a significant reduction in the total average of A. cepa chromosomal alterations was observed when exposed to piperine before (50 to 200 µM), simultaneously (all concentrations) and post-treatment (all concentrations) in relation to MMS. The protective effect was also observed for capsaicin, mainly pre (all concentrations) and simultaneously (all concentrations), while post-treatment only the highest concentration (200 µM) reduced chromosomal changes. Moreover, the reduction of most chromosomal alterations individually analyzed in A. cepa cells reinforces the protective effect exerted by the two molecules. Therefore, the present study showed the important chemopreventive activity of piperine and capsaicin, which are indirectly related to the prevention and / or treatment of genetic diseases such as cancer, being complementary to the few toxicogenetic studies that were conducted to investigate their effects on DNA.
DIVERSIDADE POPULACIONAL E ASSIMETRIA FLUTUANTE DE MELIPONA SUBNITIDA DUCKE (HYMENOPTERA, APINAE) EM REGIÕES SEMIÁRIDAS E COSTEIRAS DO NORDESTE DO BRASIL
(2022-08-26) MOURA, Vanessa Gomes de
RESUMO: A abelha-sem-ferrão Melipona subnitida, conhecida como jandaíra, é típica da Caatinga e muito utilizada na meliponicultura da região Nordeste. Mesmo estando adaptada às condições da Caatinga, existem vários registros desta espécie em regiões litorâneas, como a Área de Proteção Ambiental (APA) do Delta do Parnaíba, onde há poucos estudos sobre a sua diversidade. Dessa forma, o objetivo desse estudo foi caracterizar a diversidade populacional e assimetria flutuante de Melipona subnitida em regiões semiáridas e costeiras do Nordeste do Brasil, incluindo a APA do Delta do Parnaíba. Para isso, foi utilizada a morfometria geométrica das asas, sendo realizada a análise de variáveis canônicas (AVC), teste de validação cruzada, análise de variância para tamanho do centroide, análise discriminante de componentes principais (ADCP), método hierárquico de ligação média entre grupos (UPGMA), teste de Mantel e análise de variância de Procrustes. A morfometria geométrica evidenciou grande diversidade dentro e entre as populações; as distâncias quadradas de Mahalanobis e as distâncias de Procrustes confirmaram as diferenças morfométricas (p<0,05). A AVC mostrou que as populações de Araioses e principalmente de João Pessoa são as mais distantes das demais. O teste de validação cruzada indicou que 69,7% dos indivíduos foram classificados de forma correta dentro de cada grupo. A análise de agrupamento UPGMA mostrou três grandes grupos, um formado pela população de João Pessoa, outro pelas populações de Granja e Mossoró e outro pelas demais populações. Algumas populações próximas geograficamente não fazem parte do mesmo grupo, o que pode estar relacionado às tipificações climáticas das localidades. A ADCP indica maior diversidade morfométrica na população de Araioses e menor diversidade nas populações de Granja e João Pessoa. Pelo teste de Mantel, foi identificada a correlação significativa (p<0,01) entre forma da asa × pluviosidade média anual forma da asa × bioma predominante, nenhuma correlação foi observada para o tamanho. Verificou-se também assimetria flutuante nas duas populações do Delta do Parnaíba, sendo que os indivíduos de Cajueiro da Praia são mais assimétricos que os da Ilha das Canárias, logo, existem estresses ambientais na região que podem estar causando a instabilidade do desenvolvimento. A análise de variância de Procrustes identificou diferenças significativas entre os habitats e indivíduos (p<0,0001). Portanto, não foi observado um padrão morfométrico entre as populações das regiões semiáridas e costeiras; a APA do Delta do Parnaíba parece contribuir para a conservação da diversidade de M. subnitida, confirmando a importância das unidades de conservação para biodiversidade; a assimetria flutuante maior na população de Cajueiro da Praia pode estar relacionada, principalmente, com o manejo das colônias e às atividades antrópicas na região. ABSTRACT: The stingless bee Melipona subnitida, known as jandaíra, is typical of the Caatinga and widely used in the meliponiculture of the Northeast region. Even though it is adapted to the conditions of the Caatinga, there are several records of this species in coastal regions, such as the Environmental Protection Area (APA) of the Delta do Parnaíba, where there are few studies on its diversity. Thus, the aim of this study was to characterize the population diversity and fluctuating asymmetry of Melipona subnitida in semiarid and coastal regions of Northeast Brazil, including the Delta of Parnaíba APA. For that, the geometric morphometrics of the wings was used, being performed the canonical variables analysis (CVA), cross validation test, analysis of variance for centroid size, discriminant analysis of principal components (DAPC), Unweighted Pair Group Method using Arithmetic averages, Mantel test and Procrustes analysis of variance. Geometric morphometrics showed great diversity within and between populations. The square distances of Mahalanobis and the distances of Procrustes confirmed the morphometrics differences (p<0.05). The CVA showed that the populations of Araioses and especially João Pessoa are the most distant from the others. The cross validation test indicated that 69.7% of the individuals were correctly classified within each group. The UPGMA cluster analysis showed three major groups, one formed by the population of João Pessoa, another by the populations of Granja and Mossoró and another by the other populations. Some geographically close populations are not part of the same group, which may be related to the climatic typifications of the localities. DAPC indicates greater morphometric diversity in the population of Araioses and less diversity in the populations of Granja and João Pessoa. By the Mantel test, a significant correlation (p <0.01) was identified between wing shape × average annual rainfall wing shape × predominant biome, no correlation was observed for size. There was also a fluctuating asymmetry in the two populations of the Delta do Parnaíba, with individuals from Cajueiro da Praia being more asymmetrical than those from the Canary Islands, so there are environmental stresses in the region that may be causing the instability of the development. Procrustes analysis of variance identified significant differences between habitats and individuals (p<0.0001). Therefore, a morphometric pattern was not observed among populations in semiarid and coastal regions; the Delta do Parnaíba APA seems to contribute to the conservation of M. subnitida diversity, confirming the importance of conservation units for biodiversity; the greater fluctuating asymmetry in the population of Cajueiro da Praia may be related, mainly, with colonies management and human activities in the region.
POLIMORFISMO MORFOAGRONÔMICO E CITOGENÉTICO EM ACESSOS DE PIMENTAS DO GÊNERO CAPSICUM L.
(2022-08-15) ALMEIDA, Breno Machado de
RESUMO: O gênero Capsicum é originário das Américas e é representado pelas pimentas e pimentões, grupo com notável variabilidade genética, sobretudo na cor, forma e tamanho dos frutos. O Brasil, por sua vez, é considerado um centro secundário de diversidade para espécies domesticadas e silvestres. Contudo, a sua diversidade genética é pouco conhecida e explorada comercialmente. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo realizar a caracterização morfoagronômica e citogenética em acessos de Capsicum oriundos do Banco Ativo de Germoplasma de Capsicum da Universidade Federal do Piauí (BAGC-UFPI). Foram caracterizados 21 acessos de Capsicum por meio de sete descritores quantitativos e 13 descritores qualitativos multicategóricos. Para estimar a diversidade genética entre os acessos, foi realizada a análise de variância univariada (ANOVA), agrupamento de médias pelo teste de Scott-Knott, método de otimização de Tocher modificado, análise de componentes principais e agrupamento hierárquico de liga ção média entre grupos (UPGMA). Observaram-se diferenças significativas (p<0,05) para todos os caracteres quantitativos. A análise de componentes principais mostrou que, apenas no terceiro componente (CP3), 77,37 % da variação foi acumulada. Os descritores número de dias para florescimento, número de dias para maturação, largura do fruto e peso fruto foram os que mais contribuíram para divergência entre os genótipos. Contudo, pelo método de Singh, a dissimilaridade foi atribuída pelos descritores número de dias para florescimento e altura da planta. Através do método de otimização de Tocher sequencial, foi possível agrupar os acessos em q uatro grupos, de acordo com os descritores qualitativos multicategóricos. O dendrograma estabelecido pelo método UPGMA formou cinco grupos a partir da combinação de variáveis qualitativas e quantitativas. A caracterização citogenética foi realizada utilizando os fluorocromos CMA3 e DAPI em 16 acessos de pimentas. Todos os acessos apresentaram 2n = 24 cromossomos de morfologia metacêntrica e submetacêntrica, núcleo interfásico semirreticulado e padrão de condensação Solanum-like. Os diferentes acessos de Capsicum apresentaram variável polimorfismo de bandas heterocromáticas revelados pela dupla coloração de CMA/DAPI. As marcações CMA ocorreram predominantemente nas regiões terminais e variaram de alta e moderadamente repetitiva em relação à composição de guanina-citosina (GC). Bandas DAPI não foram visualizadas. O padrão de marcação com CMA variou de seis bandas BAGC 114 (C. annuum) a 26 blocos variáveis em BAGC 81 (C. baccatum var. pendulum). Em todos os acessos, foram identificadas pelo menos duas bandas terminais fortemente coradas (CMA ++ /DAPI -) e ligeiramente distendidas em pelo menos um par cromossômico. A partir da caracterização fenotípica e citogenética, foi possível observar uma ampla variabilidade genética presente nos genótipos de Capsicum alocados no BAGC-UFPI em termos de tamanho, cor e forma dos frutos, assim como, polimorfismo cariotípico na morfologia, tamanho cromossômico, padrão e distribuição de bandas heterocromáticas em táxons diferentes e entre indivíduos da mesma espécie . As informações obtidas no presente trabalho contribuíram para uma melhor compreensão acerca do acervo de acessos de Capsicum presentes no BAGC-UFPI 8 e podem contribuir, adicionalmente, para trabalhos futuros de melhoramento genético e conservação dos bancos de germoplasma de pimentas Capsicum. ABSTRACT: Capsicum genus is original from the Americas and is represented by peppers and sweet peppers, a group with remarkable genetic variability, especially of color, shape and size of the fruits. In turn, Brazil is considered a secondary center of diversity for domesticated and wild species. However, its genetic diversity is poorly understood and commercially unexploited. In this context, the present study aimed to perform the morpho-agronomic and cytogenetic characterization of Capsicum accessions belonging to Capsicum Germplasm Bank of Universidade Federal do Piauí (BAGC-UFPI). Twenty-one Capsicum accessions were characterized by 13 qualitative multi -categorical descriptors and seven quantitative descriptors. To estimate the genetic diversity between accessions, analysis of variance (ANOVA), grouping of means by the Scott-Knott test, modified Tocher's optimization method, principal component analysis (PCA) and unweighted pair group method with arithmetic mean (UPGMA) was performed. Significant differences were observed ( p<0.05) for all quantitative characters. The principal component analysis showed that only in the third component (CP3), 77.37% of the variation was accumulated.The descriptors number of days for flowering, number of days for maturation, fruit width and fruit weight were that most contributed to the divergence among the genotypes. However, by Singh's method, dissimilarity was attributed by number of days to flowering and plant height descriptors. By the sequential Tocher optimization method, it was possible to group the accessions into four groups according to the qualitative multi -categorical descriptors. The dendrogram established by the UPGMA method formed five groups based on the combination of qualitative and quantitative variables. The cytogenetic characterization was performed using CMA3 and DAPI fluorochromes in 16 accessions of peppers. All accessions presented 2n = 24 chromosomes with metacentric and submacentric morphology, semi-reticulated interphasic nucleus and Solanum-like condensation pattern. The different accessions of Capsicum showed variable polymorphism of heterochromatic bands revealed by CMA / DAPI double staining. The CMA bands occurred predominantly in the terminal regions and varied from highly and moderately repetitive in relation to the composition of guanine -cytosine (GC). DAPI bands were not viewed. The CMA pattern ranged from six bands in BAGC 114 (C. annuum) to 26 variable blocks in BAGC 81 (C. baccatum var. pendulum). In all accessions, we identified at least two terminal bands strongly stained (CMA ++ /DAPI -) and slightly distended in at least one chromosome pair. The CMA marks occurred predominantly in the terminal regions and varied from highly and moderately repetitive in relation to the composition of guanine -cytosine (GC). DAPI bands were not viewed. The CMA banding pattern ranged from six BAGC 114 bands (C. annuum) to 26 variable blocks in BAGC 81 (C. baccatum var. pendulum). In all the accessions, at least two terminal bands were strongly stained (CMA ++ /DAPI) and slightly distended in at least one pair. Based on the phenotypic and cytogenetic characterization, it was possible to observ a wide genetic variability present in the Capsicum genotypes belonging to the BAGC-UFPI in terms of size, color and shape of the fruits, as well as karyotype polymorphism regarding to the morphology, chromosome size, pattern and distribution of the heterochromatic bands in different taxa and among individuals of the same species. The information here contributed to 10 a better understanding of the Capsicum accession collection belonging to the BAGC-UFPI and may additionally contribute to future studies of genetic breeding and conservation of Capsicum peppersgermplasm bank.
ESTIMATIVAS DE PARÂMETROS GENÉTICOS E PREDIÇÃO DE GANHOS EM GERAÇÕES F3 E F4 DE FEIJÃO-FAVA VIA MODELOS MISTOS
(2022-08-15) COSTA, Guilherme Alexandre Luz da
RESUMO: O feijão-fava é uma cultura importante no contexto socioeconômico nordestino, sendo fonte de alimentação e renda para os agricultores familiares da região. Estudos genéticos com a espécie são escassos, o que limita o conhecimento disponível para ser usado em programas de melhoramento. O objetivo do trabalho foi estimar parâmetros genéticos e predizer os ganhos genéticos em gerações segregantes F3 e F4 de feijão-fava oriundas do Programa de Melhoramento da Universidade Federal do Piauí (UFPI). Os experimentos foram instalados no Departamento de Fitotecnia da UFPI, no qual foram avaliados 13 caracteres agronômicos de seis populações de feijão-fava geradas de cruzamentos biparentais, sendo o experimento da geração F3 instalado em delineamento de blocos casualizados com cinco repetições no ano de 2019, e o experimento da geração F4 em delineamento de blocos casualizados com três repetições no ano de 2020. Os componentes de variância, parâmetros genéticos e ganhos genéticos foram calculados via metodologia de modelos mistos REML/BLUP, com o auxílio do software SELEGEN utilizando o modelo 109. Os resultados de F3 mostram que todas as herdabilidades encontradas foram de baixa magnitude, exceto para a espessura da vagem (36%); os valores da razão CVg/CVe foram superiores a 1, em todos os caracteres, exceto altura da planta (0,87), espessura da vagem (0,24) e peso de 100 sementes (0,33). Na geração F4, as herdabilidades encontradas foram de alta magnitude para espessura de vagem (58%), número de dias para maturação (59%), comprimento da semente (62%), espessura da semente (80%), número de vagens por planta (89%) e largura da semente (98%) a razão CVg/CVe foi superior a 1 nos caracteres número de dias para o início floração (2,49), altura da planta (2,33), largura da vagem (3,66), e número de sementes por vagem (1,12). Considerando os resultados obtidos, foi evidenciado a existência de variabilidade genética entre e dentro das populações para todos os caracteres em F3 e para a maioria dos caracteres em avaliados em F4, sendo que essa variabilidade pode ser explorada no melhoramento da espécie. ABSTRACT: Lima bean is an important crop in the northeast region of Brazil, mainly in a socioeconomic context, being a source of food and income for family farmers. Genetic studies with the species are scarce, which limits the knowledge available to be used in breeding programs. The aim of this work was to estimate genetic parameters and predict the genetic gain in F3 and F4 segregating generations of lima beans belonging to the Lima Bean Breeding Program at Federal University of Piauí (UFPI). The experiments were installed at the Fitotechnics Department of the UFPI, in which 13 agronomic traits from six populations of lima beans originated from two-parent crosses were evaluated, the F3 generation experiment was installed in a randomized block design with five replications in 2019, and the F4 generation experiment was installed in a randomized block design with three replications in 2020. The variance components, genetic parameters and genetic gain were calculated using the mixed model methodology with the help of the SELEGEN software. The results of F3 shows that all heritabilities found were of low magnitude except for the pod thickness (36%), the values of the CVg/CVe ratio were greater than 1 in all traits except plant height (0,87), pod thickness (0,24) and weight of 100 seeds (0,33). The results of F4 shows that the heritabilities found were of high magnitude for pod thickness (58%), number of days to maturation (59%), seed length (62%), seed thickness (80%), number of pods per plant (89%) and seed width (98%), the CVg/CVe ratio was higher than 1 in the traits number of days to onset of flowering (2,49), plant height (2,33), pod width (3,66), and number of seeds per pod (1,12). Considering the results, the existence of genetic variability between and within populations was evidenced for all traits in F3 and for most of the traits evaluated in F4, this variability can be exploited in breeding studies for the species.
RESISTÊNCIA À PODRIDÃO-DO-TOPO CAUSADA POR Fusarium sacchari EM GENÓTIPOS DE CANA-DE-AÇÚCAR NA REGIÃO MEIO-NORTE DO BRASIL.
(2022-06-13) OLIVEIRA, Elenildo dos Santos
RESUMO: A cana-de-açúcar (Saccharum spp. híbridos) contribui significativamente para a economia agrícola do país, gerando recursos importantes com a produção de açúcar, álcool e outros derivados. A podridão-do-topo causada por Fusarium sacchari é uma doença emergente que tem despertado atenção nas diversas áreas canavieiras onde este fungo tem tido ocorrência, considerando que ainda há poucas informações sobre genótipos resistentes a este patógeno. Neste sentido, esse estudo teve como objetivo classificar genótipos de cana-de-açúcar quanto à resistência/suscetibilidade à F. sacchari nas condições de temperatura e umidade relativa da região Meio-Norte do Brasil e, posteriormente, ao longo de dois anos de cultivo sob condições semi-controladas, confirmar aqueles resistente e suscetíveis com base no índice de severidade da doença. Foi realizado inicialmente o screening de 16 genótipos de cana-de-açúcar submetidos à inoculação foliar com suspensão de conídios de F. sacchari, visando classifica-los quanto ao nível de resistência. Posteriormente, com base em oito genótipos contrastantes selecionados no primeiro ensaio, foi conduzido os ensaios com base no Índice de Severidade da Doença (ISD). Os genótipos RB867515, RB0449, RB05876, RB021754 apresentaram menores ISD, sendo classificados no ensaio I (inicial) como resistentes. Por outro lado, o ensaio I demonstrou que os genótipos RB04803, RB975952, RB036066 e RB041443 são mais suscetíveis à F. sacchari, apresentando maiores ISD. Considerando que os ambientes de estudo foram acometidos por altas temperaturas e baixa umidade relativa durante o período dos ensaios para validar os genótipos contrastantes, não foi possível observar expressão da doença.-----------ABSTRACT: Sugarcane (Saccharum spp. hybrids) contributes significantly to the country's agricultural economy, generating important resources with the production of sugar, alcohol and other derivatives. Pokkah Boeng caused by Fusarium sacchari is an emerging disease that has attracted attention in several sugarcane areas where this fungus has occurred, considering that there is still little information about resistant genotypes to this pathogen. In this sense, this study aimed to classify sugarcane genotypes in terms of resistance/susceptibility to F. sacchari under the conditions of temperature and relative humidity in the Mid-North region of Brazil and, subsequently, over two years of cultivation under semi-controlled conditions, confirm those resistant and susceptible based on Disease Severity Index (DSI). Initially, the screening of 16 sugarcane genotypes submitted to foliar inoculation with suspension of F. sacchari conidia was carried out, aiming to classify them according to their level of resistance. Subsequently, based on eight contrasting genotypes selected in the first trial, trials based on the DSI were conducted. Genotypes RB867515, RB0449, RB05876, RB021754 had lower DSI, being classified in trial I (initial) as resistant. On the other hand, trial I demonstrated that genotypes RB04803, RB975952, RB036066 and RB041443 are more susceptible to F. sacchari, presenting higher DSI. Considering that the study environments were affected by high temperatures and low relative humidity during the trial period to validate the contrasting genotypes, it was not possible to observe disease expression.
CARACTERIZAÇÃO DE ISOLADOS RIZOBIANOS NODULADORES DE FEIJÃO-FAVA EM SOLOS DOS ESTADOS DO CEARÁ, MARANHÃO E PIAUÍ
(2022-05-25) AMORIM, Marineide Rodrigues do
RESUMO: Os rizóbios são bactérias nodulíferas que apresentam grande diversidade filogenética e genética. Podem associar-se a várias leguminosas, entre elas o Phaseolus lunatus L. formando estruturas específicas, chamadas nódulos em suas raízes, responsáveis pela fixação do nitrogênio atmosférico, podendo assim contribuir para um melhor desenvolvimento da planta. Objetivou-se caracterizar a partir de uma abordagem polifásica, a diversidade genética de isolados rizobianos nativos noduladores do P. lunatus L. coletados em solos dos estados do Ceará, Piauí e Maranhão. Os genótipos de feijão-fava 491 (Boca de Moça) e 468 (Fava Miúda), foram utilizados como planta isca para captura dos isolados, em amostras de solos coletadas de regiões produtoras da cultura nos municípios de Tianguá - CE, Várzea Grande – PI e São Domingos do Maranhão - MA. Foram obtidos 155 isolados, sendo 49 do CE, 45 do PI e 61 do MA, dos quais após realização de coloração de Gram, 75 isolados (17 – CE, 17 – PI, 41 - MA) foram classificados como bastonetes Gram-negativos e caracterizados morfofisiológica e bioquimicamente. Foram realizados os testes bioquímicos de urease, protease, amilase, lipase, carboximetilcelulase (CMC), catalase, gelatinase, solubilização de fosfato e produção de ácido indol-3- acético (AIA). Os resultados identificaram a presença de diversidade morfofisiológica entre os rizóbios noduladores de feijão-fava dos três estados, com maior variação quanto a produção de muco e detalhes ópticos. Os isolados CE06, CE19, CE32, CE36, CE40, CE43, CE49, CE52 do Ceará, PI04, PI08, PI10, PI11, PI12, PI26 do Piauí e MA17, MA25, MA28, MA31, MA55, MA62 do Maranhão reuniram o maior número de resultados positivos em relação aos nove testes avaliados. As análises filogenéticas foram eficientes na diferenciação dos isolados noduladores de feijão-fava encontrados em solos do CE, PI e MA. ABSTRACT: Rhizobia are nodulating bacteria that present great phylogenetic and genetic diversity. These bacteria can associate with several leguminous plants, among them Phaseolus lunatus L. forms specific structures, called nodules in their roots, responsible for the N fixation, thus contributing to a better plant development. The objective of this study was to characterize the genetic diversity of native rhizobial isolates from P. lunatus L. in soils of Ceará, Piauí and Maranhão states, Brazil, by using a polyphasic approach. The genotypes UFPI 491 (Boca de Moça) and UFPI 468 (Fava Miúda) were used as trap plants for rhizobia in soil samples collected at Tianguá - CE, Várzea Grande – PI and São Domingos do Maranhão - MA. A total of 155 isolates were obtained, 49 from Ceara, 45 from Piaui, and 61 from Maranhao states, which after Gram staining, 75 isolates were classified as Gram-negative, and, then morphophysiologically and biochemically characterized. Tests of urease, protease, amylase, lipase, carboxymethylcellulase (CMC), catalase, gelatinase, phosphate solubilization and indole-3-acetic acid (AIA) production were performed. The results identified the presence of morphophysiological diversity among the lima bean nodulating rhizobia of the three states, with greater variation in mucus production and optical details. The isolates CE06, CE19, CE36, CE40, CE43, CE49, CE52 from Ceará, PI04, PI08, PI10, PI11, PI12, PI12, PI26 from Piauí and MA17, MA25, MA28, MA31, MA55, MA62 from Maranhão presented positive results in relation to the nine evaluated tests. Phylogenetic analyzes were efficient in the differentiation of the isolates found in soils of Ceara, Piaui and Maranhao.
DIVERSIDADE GENÉTICA E IDENTIFICAÇÃO MOLECULAR DE ESPÉCIES DE TRICHOGRAMMA WESTWOOD (HYMENOPTERA, TRICHOGRAMMATIDAE) POR MEIO DE MARCADORES RIBOSSOMAIS ITS2
(2020-10-02) VIANA, Jéssica Barbara Vieira.
RESUMO:As espécies do gênero Trichogramma são parasitoides de ovos de pragas associados a ordem Lepidoptera, utilizados em programas de controle biológico. O sucesso no mesmo depende de algumas etapas como a correta identificação das espécies e caracterização da diversidade genética das populações destes parasitoides. Desta forma, este estudo objetivou identificar espécies e avaliar a diversidade genética entre diversos acessos de espécime do gênero Trichogramma obtidos a partir de diferentes regiões e hospedeiros distintos, por meio de marcadores moleculares da região ITS2 do DNA ribossomal. Foram obtidas 21 amostras de Trichogramma de diferentes regiões do Brasil, e previamente identificadas com base nos caracteres da genitália, antenas e asas dos machos. Foi realizado sequenciamento da região ITS2 destas amostras. As sequências obtidas foram submetidas à busca por similaridade no GenBank, por meio do programa BLAST, as espécies foram identificadas a partir da porcentagem de semelhanças entre as sequências de ITS2 do DNA ribossomal depositadas no banco de dados. As identificações moleculares de todos os acessos corresponderam as identificações previamente realizadas a partir dos caracteres morfológicos. A análise de agrupamento foi realizada por meio do método de máxima verossimilhança, o dendrograma foi montado por meio do método aglomerativo Neighbor Joining. A análise do dendrograma permitiu a identificação de quatro grupos, em que as espécies T. marandobai e T. manicobai encontraram-se bem próximas estando em um único grupo, acessos de uma mesma espécie foram agrupados em grupos distintos, bem como acessos de uma mesma espécie de hospedeiros distintos e diferentes localidades foram agrupados no mesmo grupo. Este estudo demonstra a necessidade de estudos com a espécie T. manicobai, uma vez que até então não há registros de sequências da mesma no banco de dados. Além disso, demonstra a semelhança genética existente entre as espécies T. manicobai e T. marandobai, bem como variações genéticas existentes na região ITS2 da espécie T. pretiosum, tendo em vista que estas variações não estão relacionadas aos respectivos hospedeiros. ABSTRACT:The species of the genus Trichogramma are parasitoids of pest eggs associated with the order Lepidoptera, used in biological control programs. The success depends on some steps such as the correct identification of the species and the characterization of the genetic diversity of the populations of these parasitoids. In this way, this study aimed to identify species and to evaluate the genetic diversity between several accessions of the Trichogramma specimen obtained from different regions and distinct hosts, through molecular markers of the ITS2 region of the ribosomal DNA. Twenty - one Trichogramma samples from different regions of Brazil were obtained and previously identified based on genitalia, antennae and male wings. Sequencing of the ITS2 region of these samples was performed. The obtained sequences were submitted to the search for similarity in GenBank, through the BLAST program, the species were identified from the percentage of similarities between the ITS2 sequences of the ribosomal DNA deposited in the database. The molecular identifications of all accesses corresponded to the identifications previously made from the morphological characters. The cluster analysis was performed using the maximum likelihood method, the dendrogram was assembled using the Neighbor Joining agglomerative method. The analysis of the dendrogram allowed the identification of four groups, in which the species T. marandobai and T. manicobai were very close to being in a single group, accessions of the same species were grouped in distinct groups, as well as accesses of the same Species and different locations were grouped in the same group. This study demonstrates the need for studies with the T. manicobai species, since until then there are no records of the same sequences in the database. In addition, it demonstrates the genetic similarity between the species T. manicobai and T. marandobai, as well as genetic variations existing in the ITS2 region of the T. pretiosum species, considering that these variations are not related to the respective hosts.
TOXICIDADE E CITOGENOTOXICIDADE DE ADITIVOS CORANTES UTILIZADOS NA FABRICAÇÃO DE ALIMENTOS E RAÇÕES ANIMAIS
(2020-09-08) SILVA, Ana Paula Soares e.
RESUMO:Os corantes alimentares são uma categoria de aditivos com importante relevância para a indústria alimentícia por melhorar a aparência dos alimentos destinados a humanos e animais. No entanto, uma série de questionamentos quanto aos níveis de segurança para o uso desses aditivos têm sido feitos nos últimos anos. Por esse motivo, o corante inorgânico dióxido de titânio, o natural carmim e o corante sintético idêntico ao natural caramelo IV foram avaliados quanto a toxidade e a citogenotoxicidade frente aos bioensaios Allium cepa e Artemia salina em 24 e 48 horas de exposição. Para o Dióxido de titânio foram avaliadas as concentrações 25; 50; 100; 200; 400 g/1000 mL (corante/água destilada); para o Carmim 10 mL/10; 5; 2,5; 1,25; 0,625 mL (corante/água destilada) e para o caramelo 1; 10; 20; 30; 40 mL/1000 mL (corante/água destilada) em células meristemáticas de Allium cepa. Para Artemia salina as concentrações com intervalo de 125.000 a 122,07 ppm para o dióxido de titânio e carmim e 7.812,50 a 61,04 ppm para o caramelo foram utilizadas para avaliação de toxidade. Em Allium cepa, as células foram analisadas totalizando 3.000 para cada controle e tempo de exposição cuja análise dos resultados para citogenotoxicidade foi feita pelo software R com o teste não paramétrico de Kruskal Wallis a 5%, os resultados mostraram que todas as concentrações do dióxido de titânio causaram significativa redução do índice mitótico, sendo que nas concentrações 200 e 400 g/1000 mL em 48 horas de exposição esse efeito foi ainda mais efetivo apresentando-se como significativo em relação ao controle e também ao tempo de exposição de 24 horas. Não diferente, o carmim e o caramelo também reduziram o índice de divisão celular logo nas 24 horas de exposição, condição que se manteve para todas as concentrações em 48 horas de exposição. Para Artemia salina a análise de regressão mostrou que os produtos foram tóxicos para os náuplios causando mortalidade, condição essa que ampliou em concentrações maiores e maior tempo de exposição. Assim, esses resultados confirmam o efeito tóxico dos corantes dióxido de titânio, carmim e caramelo sobre os sistemas testes avaliados demonstrando a necessidade de controle no uso desses aditivos pelas principais agências reguladoras. ABSTRACT:Food colorings are a category of additives with important relevance to the food industry for improving the appearance of food intended for humans and animals. However, a number of questions regarding safety levels for the use of these additives have been made in recent years. For this reason, inorganic dye titanium, natural carmine and synthetic dye identical to natural caramel IV were evaluated for toxicity and cytogenotoxicityin relation to the bioassays Allium cepa and Artemia salina in 24 and 48 hours of exposure. For titanium dioxide the concentrations 25 were evaluated; 50; 100; 200; 400 g / 1000 mL (dye / distilled water); for carmim 10 mL / 10; 5; 2.5; 1.25; 0.625 mL (dye / distilled water) and for caramel 1; 10; 20; 30; 40 mL / 1000 mL (dye / distilled water) in Allium cepa meristematic cells. For Artemia salina concentrations ranging from 125,000 to 122,07 ppm for titanium dioxide and carmine and 7,812.50 to 61,04 ppm for caramel were used for toxicity evaluation. In Allium cepa, the cells were analyzed totaling 3,000 for each control and exposure time whose analysis of the results for cytogenotoxicity was performed by software R with the non-parametric Kruskal Wallis test at 5%, the results showed that all concentrations of titanium caused a significant reduction in the mitotic index, and in the concentrations of 200 and 400 g / 1000 mL in 48 hours of exposure this effect was even more effective, being significant in relation to the control and also the time of exposure of 24 hours. Similarly, carmine and caramel also reduced cell division rate within 24 hours of exposure, a condition that persisted for all concentrations within 48 hours of exposure. For Artemia salina the regression analysis showed that the products were toxic to the nauplii causing mortality, a condition that increased in higher concentrations and longer exposure time. Thus, these results confirm the toxic effect of dyes titanium dioxide, carmine and caramel on the evaluated test systems demonstrating the need for control in the use of these additives by the main regulatory agencies.
AVALIAÇÃO TÓXICA E CITOGENOTÓXICA DE BIOESTIMULANTES VEGETAIS EM ALLIUM CEPA L. E ARTEMIA SALINA L. TAMIRES DE
(2020-08-21) SILVA, Tamires de Sousa.
RESUMO:Bioestimulantes vegetais são produtos comerciais ou não que quando aplicados em plantas estimulam os processos naturais para melhorar a absorção e a eficiência de nutrientes, a tolerância ao estresse abiótico e a qualidade das culturas. Apesar da eficiência que os bioestimulantes promovem na agricultura, não há estudos de avaliação de efeitos de toxidade, citogenotoxicidade sobre os mesmos. Assim os produtos bioestimulantes Ácido indolbutírico (AIB), Forth® e Aminon® foram avaliados quanto aos potenciais tóxico, citogenotóxico em dois bioensaios padrão nos estudos toxicogenéticos, os sistemas testes Allium cepa e Artemia salina, em 24 e 48 horas de exposição. Foram avaliadas as concentrações 50; 100; 150 e 200 g/L do produto AIB, 0,5; 1; 2 e 4 mL/L do Forth®, e 0,5; 1; 5 e 10 mL/L do Aminon® em meristemas radiculares de A. cepa. Após a exposição as soluções bioestimulantes, as raízes foram fixadas, hidrolisadas, coradas e analisadas em microscópio óptico. O intervalo das concentrações 125.000 a 30,58 ppm de AIB; 15,625 a 0,061 ppm de Forth®; e 31,25 a 0,122 ppm de Aminon® foram usadas para avaliação tóxica em A. salina. Após a exposição foram contabilizadas as A. salina vivas e mortas. Para detectar diferenças estatísticas entre os tempos de exposição foi utilizado o teste não-paramétrico de Kruskal-Wallis, com pós teste de Dunn, considerando significativo (* p < 0,05), no bioensaio A. cepa. Para a análise da toxidade em A. salina o método de regressão linear foi usado, considerando significativo p< 0,05. Em A. cepa o produto Forth® reduziu significativamente o IM em todas as concentrações, diferentemente AIB induziu um aumento significativo do IM em todas as concentrações, assim como para Aminon® que na concentração 5 mL/L, em 48 horas, e para 10mL/L nos dois tempos de exposição também induziu aumento significativo em relação ao controle. Em relação à genotoxicidade, nesse estudo não foram encontrados alterações cromossômicas significativas em células meristemáticas de A. cepa expostas aos três bioestimulantes. A análise em A. salina mostrou que os três bioestimulantes são tóxicos e causaram 100%, de mortalidade a partir das concentrações 125.000; 7,81 e 3,9 ppm em AIB, Forth® e Aminon®, respectivamente. Esses resultados demonstram os efeitos toxicogenéticos desses produtos, comumente usados em produções agrícolas, relatando dessa forma os riscos ao usar tais produtos nas concentrações testadas nesse estudo. ABSTRACT:Plant biostimulants are commercial or non-commercial products that when applied to plants stimulate natural processes to improve nutrient uptake and efficiency, abiotic stress tolerance and crop quality. Despite the efficiency that biostimulants promote in agriculture, there aren’t studies evaluating the effects of toxicity, cytogenotoxic on them. Thus, the biostimulating products Indolbutyric Acid (AIB), Forth® and Aminon® were evaluated for toxic, cytogenotoxic potentials in two standard bioassays in the toxicogenic studies, the Allium cepa and Artemia salina test systems, at 24 and 48 hours of exposure. The concentrations 50 were evaluated; 100; 150 and 200g / L of product AIB, 0.5; 1; 2 and 4 mL / L of Forth®, and 0.5; 1; 5 and 10mL / L of Aminon® in A. cepa root meristems. After exposure to biostimulant solutions, the roots were fixed, hydrolyzed, stained and analyzed under an optical microscope. The concentration range 125,000 to 30.58 ppm AIB; 15.625 to 0.061 ppm Forth®; and 31.25 to 0.122 ppm Aminon® were used for toxic evaluation in A. salina. After exposure, live and dead A. salina were counted. In order to detect statistical differences between exposure times, Kruskal-Wallis non-parametric test with Dunn post-test, using a significant (* p <0.05) test, in the bioassay A. cepa. For the analysis of toxicity in A. salina the linear regression method was used, considering p <0.05. In A. cepa the Forth® product significantly reduced MI at all concentrations, differently AIB induced a significant increase in MI at all concentrations, as well as for Aminon® at 5 mL / L in 48 hours, and at 10 mL / L in both exposure times also induced a significant increase over the control. Regarding genotoxicity, in this study no significant chromosomal changes were found in meristematic cells of A. cepa exposed to the three biostimulants. The analysis in A. salina showed that the three biostimulants are toxic, and caused 100% mortality from the 125,000; 7.81 and 3.9 ppm concentrations in AIB, Forth® and Aminon®, respectively. These results demonstrate the toxicogenic effects of these products, commonly used in agricultural production, thus reporting the risks of using such products at the concentrations tested in that study.
SELEÇÃO DE GENÓTIPOS DE FEIJÃO-CAUPI PARA ADAPTABILIDADE E ESTABILIDADE PRODUTIVA DE GRÃOS VERDES
(2020-08-05) SOUSA, Teresinha de Jesus Feitosa de
RESUMO:O mercado de vagens e grãos verdes tem crescido a cada dia, principalmente na região Nordeste do Brasil e representa uma alternativa de produção ao mercado de grãos secos. No entanto, predomina no comércio as cultivares locais, com baixa produtividade e qualidade comercial. O objetivo deste trabalho foi selecionar genótipos de feijão-caupi para adaptabilidade e estabilidade produtiva de grãos verdes em ambientes dos estados do Ceará, Piauí e Rio Grande do Norte, por meio de três diferentes metodologias. Foram avaliados 16 genótipos de feijão-caupi em nove ambientes constituídos pela combinação de local (Pentecoste-CE, Acaraú-CE, Teresina-PI e Mossoró-RN) e ano (2012, 2013, 2014, 2015 e 2017). Em todos os ensaios adotou-se o delineamento de blocos completos casualizados com quatro repetições. Foram avaliados os seguintes caracteres: números de dias para o início da floração e maturação, comprimento de vagem, número de grãos por vagem, peso de cem grãos, índice de grãos e produtividade de vagens e grãos verdes. Foram realizadas análises de variâncias individuais e conjunta e agrupamento de médias para todos os caracteres, além de análise de adaptabilidade e estabilidade para a produtividade de grãos verdes, utilizando-se três metodologias: Eberhart e Russel, GGE Biplot e REML/BLUP. Observou-se variabilidade para todos os caracteres dentro de ambientes e, conjuntamente, exceto para o número de dias para a floração e a produtividade de vagens verdes. Os genótipos considerados ideais pela metodologia de Eberhart e Russel são MNC05-835B-16, MNC05-847B-123, MNC05-847B-126 e BRS Guariba, já pelas metodologias GGE Biplot e REML/BLUP são os genótipos MNC00-595F-27, MNC05-847B-123 e BRS Tumucumaque. As metodologias GGE Biplot e REML/BLUP, por conseguirem informar de forma mais direta os genótipos superiores em produtividade, adaptabilidade e estabilidade, são mais práticas do que a metodologia de Eberhart e Russel no processo de seleção. As linhagens MNC00-595F-27, MNC05-847B-123 e a cultivar BRS Tumucumaque foram superiores em precocidade, produtividade de grãos verdes, adaptabilidade e estabilidade, com maior probabilidade de sucesso de cultivo nas condições edafoclimáticas dos ambientes avaliados neste estudo. ABSTRACT:The market for pods and green grains has been growing every day, mainly in the Brazil Northeast region and represents an alternative production to the dry grains market. However, local cultivars predominate in the trade, with low yield and commercial quality. The objective of this work was to select cowpea genotypes for green grain yield adaptability and stability in environments of the states of Ceará, Piauí and Rio Grande do Norte, through three different methodologies. Sixteen cowpea genotypes were evaluated in nine environments (Pentecoste-CE, Acaraú-CE, Teresina-PI and Mossoró-RN) and year (2012, 2013, 2014, 2015 and 2017). In all the trials the design of randomized complete blocks with four replications was adopted. The following traits were evaluated: number of days for flowering and maturation, pod length, number of grains per pod, weight of one hundred grains, grain index and green pod and grain yields. Analysis of individual and joint variances and grouping of averages for all traits, as well as adaptability and stability analysis were performed using three methodologies: Eberhart and Russel, GGE Biplot and REML / BLUP. Variability was observed for all traits within environments and together except for the number of days for flowering and green pod yield. The genotypes considered to be ideal by the Eberhart and Russel methodology are MNC05-835B-16, MNC05-847B-123, MNC05-847B-126, and BRS Guariba, and the GGE Biplot and REML / BLUP methodologies are the genotypes MNC00-595F-27, MNC05-847B-123, and BRS Tumucumaque. The GGE Biplot and REML / BLUP methodologies, because they can more directly inform the superior genotypes in yield, adaptability and stability, are more practical than the Eberhart and Russel methodology in the selection process. The MNC00-595F-27, MNC05-847B-123 lines and BRS Tumucumaque cultivar were superior in precocity, green grain yield, adaptability, and stability, with a greater probability of success in cultivation under the edaphoclimatic conditions of environments evaluated in this study.

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