UFLA - Dissertações
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Item Ajuste de modelos não lineares na descrição de germinação de sementes de café (coffea arábica L.) cv. Catuaí(Universidade Federal de Lavras, 2012-02-13) Sousa, Iábita Fabiana; Muniz, Joel AugustoSementes de café com qualidade fisiológica, de procedência conhecida e com alto desempenho germinativo é fundamental para a obtenção de mudas vigorosas. Na avaliação de sementes, o estudo da curva de germinação pode contribuir para melhor entendimento do processo de germinação. O objetivo desse estudo foi avaliar a qualidade do ajuste dos modelos Logísticos e Gompertz, com estrutura de erros independentes e autorregressivos, com autocorrelação de primeira ordem, AR(1), na descrição de germinação de sementes de café(Coffea arábica L.) linhagem Catuaí vermelho IAC 99, em cinco diferentes percentuais de germinação. Aestimação dos parâmetros para os modelos foi feita pelos métodos de mínimos quadrados e pelo processo interativo de Gauss-Newton, utilizando-se a função gnls do pacote nlme do programa R versão 2.13.1. A seleção do melhor modelo, para descrever o processo germinativo, teve como base a precisão dos ajustes baseados no máximo da função de verossimilhança (MFV) através do teste de razão de máxima verossimilhança utilizado para modelos encaixados, critério de informação de Akaike (AIC) e critério Bayesiano de Schwarz (BIC), além dos avaliadores de qualidade de ajuste (coeficiente de determinação ajustado e desvio padrão residual). Os dados utilizados foram provenientes de um experimento conduzido no ano de 2011 no Laboratório de Análises de Sementes da Universidade Federal de Lavras. Os modelos não lineares Logísticos e Gompertz apresentaram-se adequados para ajuste da porcentagem de germinação. O modelo Gompertz com estrutura de erros autoregressivo de ordem 1 apresentou-se como o melhor para descrever o processo germinativo ao longo do tempo.Item Seleção de progênies do cruzamento entre Icatu e Catuaí(Universidade Federal de Lavras, 2012-08-03) Gomes, Cristiano de Andrade; Carvalho, Gladyston Rodrigues; Botelho, César EliasO melhoramento genético do cafeeiro, por meio do desenvolvimento de cultivares com alta produtividade e atributos agronômicos favoráveis, trouxe ganhos significativos à atividade. Reunir os melhoramentos caracteres em uma cultivar é o objetivo dos programas de melhoramento. Dessa forma, buscou-se selecionar progênies de cafeeiros para características favoráveis de produtividade, tamanho de grãos, vigor vegetativo, resistência à ferrugem e à cercosporiose. Os experimentos foram implantados nas Fazendas Experimentais da EPAMIG, em São Sebastião do Paraíso e Três Pontas – Minas Gerais, sendo utilizadas 33 progênies, derivadas do cruzamento entre cultivares do grupo Icatu e cultivares do grupo Catuaí. O delineamento experimental adotado foi o látice quadrado 6 x 6 com 3 repetições e as avaliações foram realizadas durante 2 safras (2009/2010 e 2010/2011). As características avaliadas foram: produtividade (sacas ha-¹), percentual de frutos retidos em peneiras 17 acima, notas de vigor vegetativo, notas de reação à ferrugem e reação à cercosporiose. As progênies apresentaram inteiração com os dois locais avaliados para as características produtividade, tamanho de grãos, notas de vigor vegetativo e reação à cercosporiose. As progênies apresentaram variabilidade para produtividade, tamanho de grãos, vigor vegetativo e reação à cercosporiose. A progênie H-6-47-10 Cova 3 apresentou produtividade superior às demais, mostrou características favoráveis para tamanho de grãos, vigor vegetativo, reação à ferrugem e cercosporiose. As duas metodologias de avaliação de ferrugem do cafeeiro analisadas apresentaram correlação e coincidência dos dados.Item Diversidade genética de genótipos promissores e acessos de café arábica(Universidade Federal de Lavras, 2020-10-02) Ferraz, Gabriela Ester; Gonçalves, Flavia Maria Avelar; Chalfun Junior, AntonioO café é a segunda bebida mais consumida no Brasil, ficando atrás apenas da água. Assim, é constante a busca dos produtores por cultivares com alta qualidade sensorial de bebida, para atender às diversas preferências dos consumidores, almejando um maior valor agregado. A análise sensorial, nos últimos anos, passou por mudanças em sua forma de avaliação, uma vez que o mercado está mais exigente com relação a qualidade de bebida do café. Neste contexto, objetivou-se identificar genótipos de Coffea arabica L. com qualidade de bebida superior e verificar a existência de diversidade genética por meio de marcadores SNPs. Os genótipos avaliados tinham aproximadamente dez anos de idade e apresentavam alta diversidade morfológica, destacando-se quanto ao porte, cor dos brotos, frutos grandes de coloração vermelha, com elevada porcentagem de grãos com tamanho de peneira igual ou superior a 16. Para verificar a qualidade dos grãos os genótipos foram analisados quanto à qualidade sensorial de acordo com a metodologia proposta pela Specialty Coffee Association (SCA). A diversidade genética foi estimada com o auxílio de marcadores moleculares SNP (Single Nucleotide Polymorphisms). Para a extração de DNA, foram coletadas folhas totalmente expandidas de 15 genótipos e 62 acessos pertencentes ao banco de germoplasma da Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerias. Posteriormente, as amostras foram encaminhadas ao Laboratório de Culturas Perenes Sustentáveis, Departamento de Agricultura dos Estados Unidos, Serviço de Pesquisa Agrícola (USDA – USA). Um total de 288 SNPs candidatos foram selecionados. A estrutura genética da população foi determinada usando o software de análise de agrupamento Bayesiano STRUCTURE v2.3.422. Além disso, uma análise de agrupamento usando o UPGMA (Unweighted Pair Group Method with Arithmetic Mean) foi realizada para examinar melhor a relação genética entre os genótipos com os acessos. O dendrograma UPGMA foi gerado a partir da matriz de distância resultante usando o programa de computador PHYLIP versão 3.697. Os marcadores SNPs utilizados se mostraram eficientes, permitindo o agrupamento de acessos semelhantes em características fenotípicas e/ou genealógicas. Os 15 genótipos possuem variabilidade genética intraespecífica, bem como apresentam alta similaridade genética com o acesso Mundo Novo. Os genótipos de café avaliados apresentam alta qualidade sensorial, classificados como especiais pela metodologia SCA, com pontuação acima de 80, categorizados como muito bom e excelente. O genótipo 7 se destacou quanto à qualidade sensorial, se mostrando promissor na obtenção de progênies para futuros programas de melhoramento.Item Indução de embriões somáticos em diferentes clones de Coffea canephora(Universidade Federal de Lavras, 2022-10-21) Silva, Paloma Carmelina da; Paiva, Luciano Vilela; Pinto, Renan TerassiCom o advento da tecnologia CRISPR, a busca por novas técnicas eficientes de cultura de tecidos no cafeeiro tem se intensificado cada vez mais, visando principalmente o aperfeiçoamento de parâmetros relacionados às técnicas utilizadas atualmente, como a baixa eficiência dos eventos de edição e extenso período de tempo para a obtenção de plantas geneticamente editadas. Considerando que o Brasil ocupa a liderança na produção de café, sendo C. Canephora a segunda espécie mais cultivada, este trabalho teve como objetivo a determinação de protocolos eficientes de obtenção de embriões somáticos de C. canephora, utilizando embriogênese somática direta (ESD) e suspensão celular embriogênica de protoplastos, almejando aplicações em futuros trabalhos com edições genéticas via tecnologia CRISPR/Cas9. Para tal, foram realizados diferentes experimentos de indução ESD em C. canephora, inicialmente foram realizados testes para a verificação da influência de diferentes protocolos de ESD (para os clones 2 e 14), sendo também avaliado a influência das diferentes regiões das folhas ao serem inoculadas em meio para ESD (para clone 2), e posteriormente verificou-se a influência de diferentes clones no processo da ESD (para os clones 2, 14 e 22). Concomitantemente, buscou-se neste trabalho a indução de embriões somáticos de suspensão celular embriogênica de protoplastos (ECS) de C. canephora (Clone 14), para isso, utilizou-se meio de cultura Yasuda, enriquecido com carvão e variando agentes antioxidantes, carboidratos e concentrações de ácido abscísico (ABA). Os experimentos foram conduzidos em delineamento inteiramente casualizado e para as análises dos experimentos de ESD utilizou-se o teste de Tukey a 95% de confiança, já para os experimentos de indução de embriões em ECS, utilizou-se análise de regressão linear. No experimento de ESD foram avaliadas médias de frequência de regeneração e número médio de embriões por explante. Para o experimento de indução de embriões em suspensão celular embriogênica de protoplasto, foi avaliado o número médio de embriões obtidos em cada tratamento. Os resultados alcançados neste estudo, demonstraram que o clone 2 foi mais responsivo na embriogênese somática quando comparado aos clones 14 e 22, tanto em maiores frequências de regeneração de explantes, quanto em números de embriões por cada explante regenerado, indicando assim que a ESD é uma técnica altamente dependente do genótipo. Para o experimento da influência de diferentes regiões da folha na resposta embriogênica, não foi verificado diferenças entre as médias obtidas, assim como para diferentes protocolos utilizados. Tratando-se da indução de formação de embriões somáticos de ECS, foi observado a produção de embriões somente no meio de cultura enriquecido com 30 gL-1 sacarose e acrescido de ABA, não havendo diferença significativas entre diferentes concentrações de do regulador de crescimento na formação de embriões. Desta forma, conclui-se com este trabalho que é possível utilizar a ESD como forma de regeneração de embriões geneticamente editados, bem como a aplicação de protoplastos na edição do cafeeiro, embora ainda sejam necessários estudos mais aprofundados em relação ao aumento da frequência de regeneração e seu posterior amadurecimento.Item Características agronômicas e seleção de progênies de cafeeiro resistentes a Meloidogyne paranaensis em área infestada(Universidade Federal de Lavras, 2017-04-24) Santos, Henrique Frederico; Mendes, Antônio Nazareno GuimarãesDevido à susceptibilidade de Coffea arabica aos nematoides, grandes prejuízos têm ocorrido em áreas infestadas por esse patógeno. Após a infestação no solo, seu controle é ineficiente, fazendo com que o emprego de cultivares resistentes seja a melhor alternativa para o cultivo nessas áreas. Objetivou-se, neste trabalho, realizar a seleção de progênies de Coffea arabica em área infestada por Meloidogyne paranaensis a fim de selecionar materiais que apresentem resistência a esse nematoide e características agronômicas desejáveis. O experimento foi instalado na Fazenda Guaiçara em fevereiro de 2012, situada no Município de Piumhi - MG. Foram avaliadas 21 progênies de cafeeiro em geração F5, sendo 18 resultantes do cruzamento entre seleções do grupo Catuaí Vermelho X Amphillo MR, duas progênies resultantes do cruzamento entre Amphillo MR X Híbrido Natural, uma progênie resultante do cruzamento de cafeeiros do grupo Catuaí Vermelho X Híbrido de Timor e 5 cultivares comerciais utilizadas como testemunhas (Catuaí Amarelo IAC 62, Mundo Novo IAC 379-19, MS Resplendor, Paraíso MG H 419-1 e Híbrido de Timor UFV 408-26 ). Foi utilizado o delineamento de blocos casualizados com três repetições, totalizando 78 parcelas, sendo cada parcela constituída por oito plantas. O espaçamento utilizado foi de 3,00 x 0,50 m nas entrelinhas e entre plantas, respectivamente. Foram avaliadas as populações de Meloidogyne paranaensis por grama de raiz dos cafeeiros e a população por grama de raiz de tomateiros utilizados como bioindicadores da presença de nematoides em solo coletado na rizosfera das plantas de cafeeiro de cada parcela, produtividade (sacas.ha -1 ), vigor vegetativo, ciclo de maturação, uniformidade de maturação, classificação do café por tamanho do grão (peneira 17 e acima) e classificação do café moca. Concluiu-se que as progênies MG 0179-3-R1-151 e MG 0185-2-R2-132 apresentam resistência a Meloidogyne paranaensis e boas características agronômicas em área naturalmente infestada por esse nematoide, sendo indicadas para plantios nessa situação. Nove progênies apresentaram características de tolerância/resistência a M. paranaensis.Item Variabilidade fenotípica e genética de isolados de Colletotrichum spp oriundos de lesões da mancha manteigosa do cafeeiro(Universidade Federal de Lavras, 2015-02-25) Pereira, Lucas Fidelis; Souza, Elaine Aparecida deA mancha manteigosa do cafeeiro é uma doença que vem se destacando nos últimos anos, sendo causada pelo complexo Colletotrichum spp. A doença compromete todas as partes da planta, podendo levar a perdas totais na produção. O controle químico tem se mostrado ineficiente, por isso a importância da identificação de genótipos resistentes. Entretanto, estudos sobre o agente etiológico da doença e a sua caracterização acerca da variabilidade são poucos na literatura. Objetivou-se neste trabalho realizar o teste de patogenicidade de quatro isolados de Colletotrichum spp., oriundos de lesões da mancha manteigosa do cafeeiro, por meio de duas metodologias diferentes, uma utilizando esporos e a outra micélio, como inóculo. Também foi realizada a caracterização fisiológica de 87 isolados de Colletotrichum spp. em que foi estimado o índice de velocidade de crescimento micelial (IVCM) e diâmetro da colônia. Caracterização citológica de 34 isolados de Colletotrichum sp. avaliados para dimensão dos conídios, porcentagem de conídios germinados, septo em conídios germinados, porcentagem de tubos de anastomose entre conídios (CAT's) e porcentagem de apressórios em tubos germinativos.Caracterização morfológica de 86 isolados de Colletotrichum sp. que foram classificados como conídias ou periteciais, além da avaliação da compatibilidade micelial de 45 isolados de Colletotrichum spp. Caracterização molecular de 32 isolados de Colletotrichum spp., por meio do marcador IRAP. No teste de patogenicidade, não foi observado nenhum isolado patogênico para as cultivares utilizadas. Os isolados apresentaram ampla variabilidade para todas as características avaliadas. A formação de CAT's, a presença de isolados sexuais e a alta compatibilidade micelial entre os isolados avaliados evidenciam a grande capacidade da(s) espécie(s) em ampliar a variabilidade genética. O marcador IRAP não foi eficiente em diferenciar os isolados de Colletotrichum spp., oriundos da mancha manteigosa do cafeeiro.Item Implicações da modelagem estatística na seleção de progênies de cafeeiro(Universidade Federal de Lavras, 2013-04-29) Andrade, Vinícius Teixeira; Gonçalves, Flávia Maria AvelarPara se obter ganhos em produtividade é necessário que as progênies selecionadas sejam realmente superiores geneticamente. Para se alcançar tal objetivo, os requisitos indispensáveis se constituem numa fenotipagem fidedigna, mediante uma experimentação adequada e a subsequente exploração minuciosa dos dados experimentais por meio da adoção de métodos estatísticos acurados. Os dados de produção de grãos do cafeeiro são oriundos de colheitas anuais, que são medições repetidas nas mesmas parcelas experimentais, gerando dados longitudinais no tempo. A característica principal nesse tipo de análise é a covariância existente nos fatores aleatórios do modelo estatístico. Fato que nem sempre é levado em conta corretamente pelos modelos utilizados. Objetivou-se neste trabalho avaliar diferentes estruturas de matrizes de covariância na modelagem do comportamento produtivo de progênies de cafeeiro e suas implicações na seleção e verificar a influência do modo como se consideram os dados ao analisá-los. Foram analisadas 21 progênies S 0:1 de Coffea arabica durante oito colheitas. Como estratégias de agrupamento de dados analisaram-se as colheitas anuais, em biênios, focando somente colheitas altas e também os anos de baixa produção. Modelou-se, para cada situação, a matriz de covariância referente ao resíduo (R) e à interação progênies com colheitas (PC). Detectaram- se, por meio de BIC, abordagens mais condizentes com o caráter. As consequências observadas foram a alteração na estimativa de parâmetros populacionais, no ordenamento das progênies e também no índice de coincidência ao se selecionar as melhores. Portanto, diferentes estruturas das matrizes de covariância devem ser analisadas em todas as situações, quando forem requisitadas pelos dados. As produções não devem ser analisadas em biênios e sim por meio de suas colheitas anuais ou, caso necessário, apenas pelos anos de alta produção. A não observância desses fatores pode induzir à recombinação de progênies tidas como superiores quando na verdade não o são. O resultado desse processo no ganho realizado com a seleção não é desejável no melhoramento de qualquer espécie vegetal.Item Análise da expressão dos genes da subfamília DREB em resposta à seca em plantas de Coffea canephora Conilon(Universidade Federal de Lavras, 2016-03-30) Reichel, Tharyn; Marraccini, Pierre Roger RenéCoffea canephora é uma das espécies de cafeeiro mais importantes economicamente e no Brasil, Conilon é a planta mais amplamente cultivada dessa espécie. Estresses abióticos como as variações de temperatura e períodos de seca são fatores que afetam significativamente a sua produção e tendem a se agravar com as mudanças climáticas reconhecidas mundialmente. Na tentativa de compreender as respostas moleculares do cafeeiro em condições de déficit hídrico, recentes estudos identificaram genes candidatos (GCs), como CcDREB1D. Este gene apresentou maior expressão em resposta à seca nas folhas do clone 14 (tolerante à seca) em relação ao clone 22 (sensível à seca) de C. canephora Conilon. Baseado nesses resultados, na identificação dos genes DREB e seus subgrupos (SGs) de C. canephora, objetiva-se analisar a expressão in silico e também in vivo desses genes de C. canephora nas folhas e raízes de clones tolerantes (14, 73 e 120) e sensível (22) de C. canephora Conilon submetidas ou não a um déficit hídrico. As expressões in sílico de todos os genes DREB foram analisadas a partir do Banco de Dados Coffee Genome Hub e a expressão in vivo foi realizada pela técnica "reverse transcription- quantitative PCR" (RT-qPCR). Nas análises de expressão gênica in sílico foi possível identificar genes DREB com potenciais respostas aos estresses abióticos, corroborando com alguns resultados validados in vivo. Nesta análise, diversos genes mostraram expressão diferencial em resposta à seca entre os SGs (I-IV), os clones tolerantes e sensível e as folhas e raízes. Esses genes com expressão diferencial foram identificados como potenciais GCs e entre eles, verificou-se que a maioria dos clones tolerantes apresentou maior expressão em relação ao sensível em resposta à seca, com os maiores níveis de expressão para os clones 14 e 73. Esses maiores níveis foram observados em folhas quando comparado com as raízes e o SG-I se destacou pelo maior número de genes expressos em resposta à seca. Esses resultados sugerem que os GCs DREB, como Cc05_g06840, Cc02_g03420 e Cc08_g13960, desempenham um papel importante nos mecanismos regulatórios de resposta à seca em C. canephora Conilon.Item Isolamento e caracterização do gene CaLTP em Coffea spp(Universidade Federal de Lavras, 2012-07-16) Cotta, Michelle Guitton; Marraccini, PierreAs proteínas de transferência de lipídeos não-específicas (nsLTPs) são proteínas básicas caracterizadas por resíduos de cisteínas conservados, baixa massa molecular e alto conteúdo de α-hélices. Tais proteínas foram originalmente definidas pela capacidade de transferir fosfolipídeos in vitro. As nsLTPs estão envolvidas nos mecanismos de proteção das plantas contra estresses bióticos causados por fungos, vírus e bactérias. Evidências evolutivas sugerem que essas proteínas surgiram muito cedo durante a evolução das plantas terrestres. Uma família multigênica confere a expressão dos genes nsLTPs, o que pode explicar o padrão de expressão diferencial de acordo com o tecido, estádio de desenvolvimento e condições fisiológicas. Esses genes são responsivos a estresses abióticos tais como déficit hídrico, baixas temperaturas, salinidade e exposições a metais pesados. Considerando a importância das nsLTPs no metabolismo das plantas, o presente estudo objetiva: (i) identificar os diferentes genes nsLTPs homoeólogos de café que correspondem aos subgenomas ancestrais de Coffea arabica (Ca): Coffea canephora (Cc) e Coffea eugenioides (Ce); (ii) avaliar a expressão desses alelos durante o desenvolvimento do fruto (iii) estudar os efeitos da seca na expressão das nsLTPs em C. arabica; (iv) clonar o promotor de um dos genes codificando nsLTP de C. arabica e testar sua regulação em plantas de tabaco transgênicas. Northern eletrônico foi realizado com os dados do Projeto Genoma EST Brasileiro e identificou-se o gene CaLTP (Coffea arabica Lipid Transfer Protein) altamente expresso em frutos de café. Os resultados dessa análise in silico foram confirmados por ensaios de RT-qPCR e de Northern blot, os quais destacaram a expressão preferencial deste gene em endosperma nos frutos de C. arabica aos 90 e 120 dias após a floração (DAF). A região promotora do gene CaLTP3 (1,2 kb) foi isolada. Deleções 5’ nessa sequência foram feitas para testar a capacidade de controlar a expressão do gene repórter uidA em plantas transgênicas de Nicotiana tabacum. Os ensaios histoquímicos da atividade GUS mostram que os fragmentos de 1,2 kb, 1,0 kb e 0,8 kb direcionaram a expressão de uidA para todos os órgãos testados da planta. Esses fragmentos promovem expressão baixa ou nula em raízes. O fragmento de 0,4 kb direcionou a expressão do gene uidA somente em sementes. As expressões dos homoeólogos CaLTP dos subgenomas de Cc e Ce de Ca foram identificadas usando combinações específicas de iniciadores. Os cDNAs e os genes codificando a proteína nsLTP, do tipo 2, foram clonados e sequênciados permitindo a identificação das formas ortólogas e homeólogas da CaLTP (CaLTP1a, CaLTP1b, CaLTP2, CaLTP3a, CaLTP3b e CcLTP3).Item Análise funcional do gene órfão CcUNK8 de Coffea canephora via transformação genética de Setaria viridis(Universidade Federal de Lavras, 2014-07-30) Duarte, Karoline Estefani; Marraccini, Pierre RogerO cafeeiro é um dos mais valiosos produtos primários no comércio mundial. Em razão dessa importância econômica, o cafeeiro vem sendo alvo de programas de melhoramento genético visando à introdução de novos caracteres para obtenção de plantas com características agronômicas superiores, por exemplo, com uma maior tolerância à seca. Porém, como melhoramento convencional do cafeeiro é demorado, o uso das últimas técnicas de genômica está sendo desenvolvido para acelerar a criação de novas plantas. Assim, o sequenciamento do genoma e, também, o sequenciamento em larga escala de genes expressos (RNAseq) torna-se algo necessário para analisar o determinismo genético da tolerância à seca e identificar genes candidatos (GCs) atuantes neste determinismo. No cafeeiro, mas também em outras plantas como Arabidopsis thaliana, Oryza sativa e microrganismos, pelas análises dos projetos de sequenciamento demostra-se uma alta porcentagem (cerca de 20- 30%) de genes considerados no hits, ou seja, genes para os quais nenhuma similaridade com as sequências depositadas nos bancos de dados é encontrada. Em Coffea canephora e Coffea arabica foram identificados e caracterizados alguns genes no hits. Alguns desses genes possuem um perfil de expressão onde se observa in silico uma distribuição heterogênia quanto a tecidos e tratamentos utilizados, como é o caso do no hit 33656. Infere-se que no hits possam ter se originado de processos de especiação, portanto poderiam estar interligados a vias de resposta únicas de organismos tolerantes ou susceptíveis a uma dada condição. Pelos dados de qPCR mostra-se que o no hit CcUNK8 apresentou maior expressão em folhas estressadas quando comparado a folhas controle de C. canephora sendo um gene canditado à tolerância à seca e foi, então, selecionado para transformação genética utilizando Setaria viridis como planta modelo.O T-DNA contendo o gene CcUNK8 foi inserido em plantas de Setaria viridis via Agrobacterium tumefaciens e a expressão deste gene foi quantificada por meio de qPCR nos eventos primários de transformação. Em alguns eventos foi observado um acúmulo de biomassa maior de parte aérea e radicular que indivíduos não transformados. Foram observadas, ainda, diferenças no acúmulo de biomassa entre o mesmo evento quando submetido ao tratamento irrigado e não-irrigado.