Metodologias estatísticas na análise de germinação de sementes de mamona

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Análise experimental do comportamento fluidodinâmico e da secagem de sementes de linhaça (Linum usitatissimum L.) em leito de jorro

A linhaça é a semente da planta do linho (Linum usitatissimum L.), uma espécie polimorfa originária do linho, sendo considerada uma das 6 plantas atualmente reconhecidas pelo Instituto Nacional do Câncer dos Estados Unidos (US National Cancer Institute - NCI) por suas propriedades específicas no combate ao câncer. Parte desse reconhecimento deve-se a notável característica de ser a fonte mais rica de precursores de lignina (esteróide vegetal de ação análoga ao estrógeno de mamíferos) na dieta humana. A variedade utilizada neste trabalho foi a “Linseed” de cor marrom e o objetivo deste trabalho foi analisar a fluidodinâmica dessa partícula em leito de jorro, estabelecida pelas medidas de tomadas de queda de pressão no leito a partir das deflexões em relação às velocidades de ar crescente e decrescente, obtendo assim informações para a determinação de parâmetros correlacionados ao processo, como: velocidade de mínimo jorro, queda de pressão máxima, queda de pressão no jorro estável e queda de pressão no mínimo jorro. Estes valores foram comparados aos correspondentes valores obtidos por equações empíricas citadas na literatura. Foi também avaliado o comportamento da secagem da matéria prima, mediante um planejamento estatístico 2², tendo com as variáveis de entrada temperatura do gás (T_g) e o tempo de operação (t), para a quantificação das variáveis de resposta razão de umidade (Xr, adim.), germinação (G, %) e o índice de velocidade de germinação (IVG, t^-1) e analisadas estatisticamente pelo planejamento fatorial completo com três repetições no ponto central. A cinética de secagem das sementes de linhaça, previamente umidificadas, foi realizada nas temperaturas de 45, 55 e 65 °C, e dentre os três modelos propostos, o modelo de Midilli et al., foi que melhor descreveu aos dados experimentais. Para os parâmetros fluidodinâmicos observou-se que a correlação de Gorshtein e Mukhlenov (1965) apresentou os menores desvios para queda e pressão de mínimo jorro e jorro estável, Abdelrazek (1969) apresentou o menor desvio para a velocidade no mínimo jorro e Pallai e Németh (1969) descreveu adequadamente a queda de pressão máxima. Foi observado que a carga de sementes e a temperatura exerceram influência significativa nos parâmetros fluidodinâmicos em leito de jorro. Com base na análise do planejamento estatístico proposto pode-se concluir que os parâmetros de entrada temperatura do gás e tempo de operação exerceram influência significativa sobre todas as variáveis de resposta, sendo observada influência quadrática das variáveis de entrada ao se observar a significância da curvatura sobre os parâmetros: Razão de umidade, Germinação e Índice de Velocidade de Germinação, propondo-se modelos representativos destes parâmetros com a presença da curvatura, apresentando um coeficiente de determinação (R²) superior a 99 %.

Análise de imagens na avaliação de danos mecânicos em sementes de soja

A injúria mecânica é um dos mais importantes fatores na redução da qualidade de sementes de soja. Neste contexto, este trabalho objetivou avaliar a influência da pressão de impacto e o teor de água em sementes, bem como a aplicabilidade da técnica de análise de imagens, na ocorrência de danos mecânicos em sementes de soja. Sementes das cultivares Vencedora e Monsoy 8001, com teores de água de 13% e 18%, foram submetidas a danos mecânicos, com a utilização de equipamento simulador de impactos (551,6 KPa e 965,3 KPa). Posteriormente, as sementes foram secas a 32ºC, até atingirem 12% de teor de água. Imediatamente após os impactos e após cinco meses de armazenamento, as sementes foram avaliadas pelos testes de tetrazólio e raios X. A pressão de impacto e o teor de água nas sementes exerceram efeitos diretos na severidade do dano mecânico, porém, o local do impacto exerceu maior influência do que aqueles fatores. A técnica de análise de imagens foi de grande utilidade na avaliação de danos mecânicos em sementes de soja, possibilitando a análise detalhada dos efeitos de diferentes fatores.

Qualidade fisiológica de sementes de Moringa oleifera lam. por meio da análise de imagens

Several tests that evaluate the quality of seeds are destructive and require time, which is considered long and expensive in the processes that involves the production and marketing of seed. Thus, techniques that allow reducing the time related to assess the quality of seed lots is very favorable, considering the technical, economic and scientific point of view. The techniques images of seed analyzed both by X-ray such as digital images, represent alternative for this sector, and are considered reproducible and fast, giving greater flexibility and autonomy to the activities of production systems. Summarily, the objective was to analyze the internal morphology of seeds of this species through x-rayed images and the efficiency of weed seed area increased during soaking through image analysis and compare them with the results of germination tests and force the evaluation of physiological seed quality. For X-ray tests, the seeds were exposed for 0.14 seconds at radiation 40kV and 2.0 mAs. Were analyzed images using the ImageJ program and subsequently put to germinate in B.O.D chamber at 27 ° C, in which there was the comparison of results for germination. To determine the test area increase (% IA), seeds were used with and without seed coat, maintained the B.O.D chamber at 15 ° to 20 ° C, the seeds were photographed before and after the soaking period, the results were compared to the germination rates. For the X-ray test, it was observed that seeds with empty area greater than 20%, showed a higher percentage of abnormal seedlings. And the area increment analysis showed that it is possible to rank the batch after 8 hours of imbibition at 15 ° C according to the germination and vigor tests

Construção de bibliotecas de cDNAs subtraídos a partir das sementes de Mamona submetidas à estresse hídrico e análise in silico de transcritos potencialmente expressos sob condições de estresse: Metalotioneina, proteína reprimida por auxina de 12.5 kDa e Glutelina tipo-A3

Estresses ambientais abióticos são fatores que causam respostas ao nível molecular, fisiológico e morfológico em plantas, dependendo também de sua intensidade e duração. É visto que algumas espécies apresentam tolerância a condições estressantes e ao mesmo tempo são fontes naturais de matéria prima para indústria. Nesse contexto encontra-se a mamona (Ricinus comunnis L.), principal fonte de óleo de rícino valorizado por suas aplicações farmacêuticas e principalmente industriais, vem sendo usada como cultura em regiões onde a disponibilidade de água é reduzida, usada como fonte de renda para agricultura da região nordeste brasileira. Visto que pouco se sabe sobre as respostas moleculares que levam essa planta a tolerar regiões secas e como as sementes, principais foco de interesse, respondem a essa escassez, nesse trabalho foram construídas duas bibliotecas de cDNAs, onde a partir de uma abordagem subtrativa, continham RNAs diferencialmente expressos em sementes de plantas mamona submetidas ao estresse hídrico durante 5 dias (biblioteca L7), e a outra RNAs diferencialmente expressos em sementes controle (biblioteca L5). A biblioteca L7 apresentou a maior variedade de transcritos com um total de 182. A maior parte das funções estabelecidas pelo sistema Gene Ontology - GO, foram direcionadas aos “Processos Metabólicos” (526), em segundo “Respostas a estímulos” (57), o terceiro termo mais abundante foram referentes a “Desenvolvimento”(26). Já na biblioteca L5, foram encontrados 91 transcritos, com maior parte de suas funções referentes a “Processos Metabólicos”(413), em segundo “Respostas a estímulos” (8) e em terceiro Regulação (6). Alguns dos transcritos da biblioteca L7 foram escolhidos para análise por repetirem-se mais de 3x e não aparecerem na biblioteca L5, o que indica uma possível regulação positiva sobre estresse. As análises sobre Metalotioneína (4x), mostraram que a sequência de proteica apresentava os domínios conservados que a caracterizava como tipo II, onde são encontrados dois domínios funcionais ricos em cisteína com posições altamente conservadas, desempenhando a função de ligar-se a metais pesados, correlacionadas assim como a atividade de eliminação EROs e defesa contra o estresse oxidativo, além de apresentar homologia com a sequência de Bruguiera gymnorhiza, uma planta de mangue adaptada a ambientes salinos. Analisamos também os transcritos da referente a proteína AUXIN-REPRESSED 12.5 KDA (3x), apontada como sendo reprimida pelo hormônio auxina e associada ao processo de dormência da semente, é descrito em uma família gênica onde vários membros pertencem as vias de resposta ao estresse. Por último, analisamos a proteína GLUTELIN TYPE-A 3 (5x), uma importante proteína de armazenamento com caráter hidrofílico, possivelmente direcionada para o vacúolo. Em nosso trabalho foi possível observar um aumento de transcritos em relação a subtração controle, possivelmente reflexo do aumento do metabolismo da semente, tanto para resposta defensiva ao estresse hídrico quanto para o amadurecimento rápido da semente onde foram observados transcritos referentes a resposta oxidativa, controle hormonal, proteínas de reserva e produção de óleo.

FUNGOS ASSOCIADOS ÀS SEMENTES DE Enterolobium contortisiliquum : ANÁLISE DA INCIDÊNCIA, CONTROLE E EFEITOS NA QUALIDADE FISIOLÓGICA COM O USO DE EXTRATOS VEGETAIS

Os fungos são os principais micro-organismos associados às sementes, podendo causar danos, tanto na fase de campo, como também na pós-colheita e durante o armazenamento. Nesta última fase, a deterioração pode ocorrer pela ação específica de fungos, afetando a qualidade fisiológica das sementes. A utilização de extratos de plantas com propriedades antimicrobianas são alternativas ecológicas e promissoras para substituir a proteção promovida pela aplicação de fungicidas. Objetivou-se nesta pesquisa avaliar a eficiência dos extratos de Allamanda blanchetti e Momordica charantia nas concentrações de 10, 100, 500 e 1000 ppm sobre a micoflora e germinação em sementes de Enterolobium contortisiliquum . As sementes foram coletadas em diferentes municípios do estado da Paraíba (Areia, Arara, Conde e Sobrado). Os lotes foram submetidos a testes de sanidade e de germinação. A avaliação da incidência de fungos foi feita a partir da visualização dos fungos através do método de papel de filtro. Utilizaram-se no teste de sanidade 100 sementes por tratamento, as quais foram imersas em 20 mL dos extratos por cinco minutos, em seguida incubadas em placas de Petri sobre dupla camada de papel de filtro. No teste de germinação utilizaram-se 200 sementes, distribuídas em papel germitest e germinadas à temperatura de 30 ± 2°C. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado. Constatou-se nas sementes de Enterolobium contortisiliquum os fungos: Aspergillus niger , Aspergillus flavus , Rhizopus stolonifer , Penicillium sp., Curvularia lunata , Nigrospora sp. e Cladosporium sp. Os extratos de Allamanda blanchetti e Momordica charantia nas concentrações de 500 e 1000 ppm causaram redução da frequência dos fungos. O extrato de Momordica charantia nas concentrações de 500 e 1000 ppm proporcionou o aumento na germinação e primeira contagem, além de reduzir o percentual de sementes mortas.

Purificação, caracterização e análise da atividade bioinseticida, de um inibidor de tripsina em sementes de catanduva (Piptadenia moniliformis)

One Kunitz-type trypsin inhibitors (PmTI) was purified from Piptadenia moniliformis seeds, a tree of the sub-family Mimosoideae, by TCA precipitation, affinity chromatography on immobilized trypsin-Sepharose, DEAE cellulose (ion exchange) and Superose 12 (molecular exclusion) column FPLC/AKTA. The inhibitor has Mr of 25 kDa by SDS-PAGE and chromatography molecular exclusion. The N-terminal sequence of this inhibitor showed high homology with other family Kunitz inhibitors. This also stable variations in temperature and pH and showed a small decrease in its activity when incubated with DDT in the concentration of 100mM for 120 minutes. The inhibition of trypsin by PmTI was competitive, with Ki of 1.57 x10-11 M. The activity of trypsin was effectively inhibited by percentage of inhibition of 100%, among enzymes tested, was not detected inhibition for the bromelain, was weak inhibitor of pancreatic elastase (3.17% of inhibition) and inhibited by 76.42% elastase of neutrophils, and inhibited in a moderate, chymotrypsin and papain with percentage of inhibition of 42.96% and 23.10% respectively. In vitro assays against digestive proteinases from Lepidoptera, Diptera and Coleoptera pests were carried out. Several degrees of inhibition were found. For Anthonomus grandis and Ceratitis capitata the inhibition was 89.93% and 70.52%, respectively, and the enzymes of Zabrotes subfasciatus and Callosobruchus maculatus were inhibited by 5.96% and 9.41%, respectively, and the enzymes of Plodia. interpunctella and Castnia licus were inhibited by 59.94% and 23.67, respectively. In vivo assays, was observed reduction in the development of larvae in 4rd instar of C. capitata, when PmTI was added to the artificial diet, getting WD50 and LD50 of 0.30% and 0.33%, respectively. These results suggest that this inhibitor could be a strong candidate to plant management programs cross transgenic

Análise de alterações cromossômicas no sistema Allium cepa causadas pela exposição de sementes a extratos brutos de Eragrostis plana: a principal invasora do bioma Pampa.

Avaliou-se o potencial citotóxico e mutagênico dos extratos aquosos de Eragrostis plana (raiz e parte aérea) através do Sistema Allim cepa.

Formação das substâncias de reserva durante o desenvolvimento de sementes de urucum (Bixa orellana L. - Bixaceae)

Annatto seeds do not germinate during early stages of their development because of insufficient reserve substances. In situ analysis showed that the principal reserves are proteins and starch, deposited in endosperm cells. During the early stages of development, the starch grains were elliptic, because amylose was the minor component. During development, these grains became more spherical due to an increase in amylose relative to amylopectin. Endosperm cells do not contain protein bodies, but they accumulate proteins dispersed in the cytoplasm. At the final stage of development the proteins became compacted due to the dehydration of the seeds wich is part of the global process of orthodox seeds maturation. Natural fluorescence revealed aromatic amino acids, principally tryptophan and tyrosine in the proteins. The seeds reached their maximum dry weight after moisture contents had declined to around 60%. At this point the seeds presented maximum germination capacity.

Fluidodinâmica de sementes de brócolos em leito fluizado e leito de jorro

The spouted and fluidized bed technologies are usually employed in operations of drying, coating and granulation of particles by the chemical and pharmaceutical industries. The use of these techniques in agronomy is limited to the treatment of some species of seeds. In this work, the objective was to analyse the fluid-dynamics of fluidized and spouted beds when broccoli (Brassica oleracea L. var. Italica) seeds are used and also to verify the influence on seed germination after 60 min of seed exposition to spouting or fluidization, at room temperature. The fluid-dynamics was defined by the measurements of the bed pressure drop as a function of the air flow rate for different seeds loads. The experimental conditions were based on the physical properties of the seeds and were limited by the apparatus dimensions. The cone-cylindrical bed was constructed in plexyglass to permit flow visualization. The values of the parameters: maximum pressure drop, minimum spouting flow rate and pressure drop, and stable spout pressure drop were experimentally obtained from the fluid-dynamic analysis and were compared with the values calculated by empirical equations found in the literature. The same procedure was carried out with the fluidized bed and the important parameters for this regime were the air velocity and the bed pressure drop at minimum fluidization. The analysis of seed germination indicated that no damage was caused to the seeds by the spout or fluidization processes.

Qualidade fisiológica de sementes e diversidade genética de maracujazeiros cultivados em diferentes altitudes no Espírito Santo

O maracujazeiro pertence à família Passifloraceae e ao gênero Passiflora que é o mais importante economicamente. Altitudes entre 100 a 900 m são indicadas para o plantio do maracujazeiro e estudos sobre localizações geográficas distintas possibilitam expressões do genótipo, influenciadas pelas condições ambientais. O gradiente altitudinal influencia a distribuição da variação genética dentro e entre populações de plantas e a diversidade genética muda com a altitude. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade fisiológica de sementes e a diversidade genética de maracujazeiros cultivados em diferentes altitudes do Espírito Santo. Para avaliação da qualidade fisiológica das sementes, os frutos de Passiflora spp. maduros foram colhidos em pomares localizados em altitudes baixa (0-100 m), média (>100 até 600 m) e alta (>600 m) de diferentes municípios do Espírito Santo. Os tratamentos pré-germinativos nas sementes foram: T1- escarificação física, feita manualmente com lixa d´água nº 120; T2- tratamento com ácido giberélico (GA3) na concentração de 500 mg L-1 com embebição por 24 horas e T3- sementes sem escarificação realizados nas sementes em laboratório e em casa de vegetação. Foi avaliado o envelhecimento acelerado tradicional, envelhecimento acelerado com saturação salina e deterioração controlada em sementes de maracujá amarelo sem escarificação localizado em alta altitude e as condições que apresentaram menor deterioração das sementes para aplicação às demais espécies e altitudes com os respectivos tratamentos pré-germinativos que apresentaram maiores valores de germinação e vigor em laboratório e em casa de vegetação. Assim, para as sementes do maracujá amarelo utilizou-se o tratamento sem escarificação, para sementes de maracujá roxo, a escarificação física e para as sementes de maracujá doce, o tratamento com ácido giberélico. O teste de envelhecimento acelerado com saturação salina a 43 ºC por 72 horas e deterioração controlada a 25% de umidade expostas por 24 horas diferencia as espécies nas diferentes altitudes. Sementes de maracujá amarelo e sementes localizadas em alta altitude apresentam qualidade fisiológica superior. Para a avaliação da diversidade genética foram utilizadas folhas jovens de cinco plantas matrizes de Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Degener, P. edulis Sims e P. alata Curtis cultivadas em três altitudes (baixa, média e alta) do Espírito Santo. Para SSR foi encontrado baixo número de alelos, alta heterozigosidade esperada e altos valores de PIC e para a análise ISSR detectou um elevado número de bandas por primer e alto polimorfismo. Há maior similaridade genética entre P. edulis f. flavicarpa Deg. e P. edulis. Passiflora alata apresenta maior distância genética em relação às espécies. As populações de baixa altitude se diferenciam das demais independente da espécie e do marcador utilizado.

Perdas na colheita mecanizada de soja: uma análise quantitativa e qualitativa

As perdas que ocorrem durante a colheita mecanizada de cereais implicam grandes prejuízos para agricultores e para o País. Na colheita da soja, boa parte das perdas poderia ser evitada. Assim sendo, com este trabalho objetivou-se avaliar as perdas físicas e fisiológicas de sementes de soja, durante a colheita, em diferentes dias e horários. As perdas quantitativas foram agrupadas em perdas na plataforma de corte, perdas nos mecanismos internos e perdas totais, e foram avaliadas em dois horários do dia, entre 9 h e 10 h, e entre 14 h e 15 h, nos dias 18 e 29 de Março e 20 de abril, e, em um experimento paralelo, em três horários, entre 9 h e 10 h, entre 14 h e 15 h e entre 20 h e 21 h, no dia 20 de Abril. As perdas qualitativas foram avaliadas, para sementes colhidas, entre 14 h e 15 h, nos dias 18 e 29 de Março e 20 de Abril, por meio de teste de tetrazólio e de condutividade elétrica. Verificou-se aumento significativo das perdas totais, de 121%, entre o primeiro e o último dia de colheita. A variação das perdas totais durante o dia mostrou-se significativa, atingindo 387,3 kg ha-1, às 21 h. A qualidade fisiológica diminuiu ao longo do período. O horário entre 14 e 15 h apresentou maior perda na plataforma de corte; porém, as perdas totais foram menores. A análise de correlação mostra que as perdas totais são fortemente influenciadas pela umidade da palha.

Efeito da adubação fosfatada na produção de sementes de soja

O fósforo pode contribuir com o aumento de qualidade das sementes produzidas e incrementar a produtividade de grãos. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da adubação fosfatada sobre a qualidade, a composição química e a produtividade das sementes de soja e, a produtividade de grãos em lavoura estabelecida partir dessas sementes. Foram realizados dois ensaios. No Ensaio 1 avaliaram-se os seguintes tratamentos: T1 - controle, semeadura sem P2O5; T2 - 50% a menos que a dose de P2O5 recomendada com base na análise do solo; T3 - 100% da dose de P2O5 recomendada; T4 - 50% a mais que a dose de P2O5 recomendada; e, T5 - 100% a mais que dose de P2O5 recomendada. Após a colheita foram determinados o número de sementes e de legumes por planta, a produtividade, a germinação, a viabilidade e o vigor por meio do teste tetrazólio, a composição química e a massa de mil sementes. No Ensaio 2, as sementes colhidas no Ensaio 1 foram semeadas e avaliou-se o número de legumes e o de grãos por planta e a produtividade. O delineamento experimental utilizado nos dois ensaios foi em blocos ao acaso, com cinco repetições. A adubação fosfatada proporciona maior vigor das sementes de soja, além de contribuir para o aumento de fósforo, ferro e zinco nas sementes produzidas. Sementes com maiores concentrações de fósforo em sua constituição contribuem para o aumento de produtividade da soja.

Extracção e caracterização de óleo essencial de sementes de Opuntia ficus indica

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Tecnologia e Segurança Alimentar

Estudo químico das sementes de bacuri.

A análise comparativa das sementes de bacuri e baripari mostrou, com respeito à gordura, diferenças na composição quantitativa de seus ácidos graxos (ácidos palmítico 44,2: 42,3, palmitoleíco 13,2:1,0, estárico 2,3:4, 6, oleíco 37,8:39,9 e linoleíco 2,5:12,3; %:%, respectivamente), além da presença de tripalmitina nos extrativos graxos das sementes de bacuri, podem ser indicadas como fontes alternativas à indústria.