Manejo da adubação nitrogenada para a cultura do feijão em sucessão a gramíneas forrageiras cultivadas para produção de sementes

Pós-graduação em Agronomia (Agricultura) - FCA

Re-indução da tolerância à dessecação em sementes germinadas de feijão-caupi (Vigna unguiculata )L. (Walp.))

Pós-graduação em Agronomia (Agricultura) - FCA

Teor e acúmulo de nutrientes em grãos de feijão comum em semeadura direta, sob déficit hídrico

O feijão comum possui notória importância socioeconômica, constitui uma das mais importantes fontes proteicas da dieta brasileira e juntamente com o arroz, proporciona uma dieta mais vantajosa e equilibrada em termos de aminoácidos. O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito das combinações de diferentes reposições hídricas nas fases vegetativa - I e reprodutiva - II, durante o ciclo do feijoeiro IAC Alvorada, e comparar o teor nutricional dos grãos. Foi utilizado o delineamento em blocos casualizados, com quatro repetições em fatorial 4 x 4, sendo quatro níveis de déficit hídrico 100, 80, 60 e 40% da evapotranspiração da cultura (ETc) e os mesmos níveis foram repetidos em duas fases de desenvolvimento da cultura do feijão (fases I e II). Cada parcela possuía as dimensões de 4 m x 1,8 m, totalizando 7,2 m2 de 0,45 m. Inicialmente irrigou-se pelo sistema aspersão convencional em um período de 60 minutos diariamente, posteriormente o sistema adotado foi por gotejamento, conforme cada tratamento de restrição hídrica. Avaliaram-se os teores nutricionais de macro (N, P, K, Ca, Mg e S) e micronutrientes (B, Cu, Fe, Mn e Fe). A interação entre as lâminas nas fases I e II influenciou nos teores de micronutrientes Fe e S em grãos de feijão. Houve aumento dos teores de Fe e diminuição dos teores de Cu, Mn e B com a deficiência hídrica em uma das fases. Os macro e micronutrientes mais extraídos foram N, P, K, Fe, B e Mn. O N e o P são os nutrientes exportados em maior quantidade pelos grãos.

Produção de silagem de planta inteira e grãos úmidos ou secos de milho em consórcio com gramínea e/ou leguminosa forrageira e cultivo do feijão de inverno em sucessão

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Produtividade e qualidade de grãos da cultura do feijão em função do uso de fertilizante nitrogenado de liberação lenta via foliar

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Produtividade e qualidade de grãos da cultura do feijão em função do uso de fertilizante nitrogenado de liberação lenta via foliar

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Genetic diversity of the Brazilian Creole cattle Pe-duro assessed by microsatellites and mitochondrial DNA

The objective of this study was to describe the genetic diversity and structure of the largest Pe-duro population by assessing variation at ten autosomal microsatellite (STR) loci and mitochondrial DNA (mtDNA) sequences. The mean expected heterozygosity was 0.755, the mean observed heterozygosity was 0.600 and significant inbreeding coefficient (Fis) and deviations from the Hardy-Weinberg equilibrium in most of analyzed loci demonstrate the impact of inbreeding and homozygosis on this population. A more in-depth genetic analysis could be achieved by expanding the STR list. The analysis of mtDNA provided evidence of ancestral African taurine haplotypes in Pe-duro and excluded maternal Zebuine introgression. In this report, the main Pe-duro population is genetically portrayed by sampling approximately 40% of it. As this herd represents the core of the Pe-duro conservation program, these findings are of outstanding value for the management and preservation of this Brazilian 'native' cattle breed.

Estabilidade temporal e variabilidade espacial da distribuição da armazenagem de água no solo numa sucessão feijão/aveia-preta

A armazenagem de água no solo é muito variável no tempo e no espaço devido à influência de vários fatores ambientais e topográficos. Objetivou-se neste estudo: quantificar a armazenagem de água no solo; avaliar sua estabilidade temporal e sua variabilidade espacial em um local próximo e outro distante do sistema radicular numa sucessão feijão/aveia-preta; e constatar sua variabilidade espacial em função do relevo. Em área experimental de 1.500 m², situada em Piracicaba-SP (latitude de 22° 42' 30" S, longitude de 47° 38' 00" W e 546 m de altitude), estabeleceram-se 60 pontos de amostragem, distanciados entre si de 5 m, numa grade de 10 por 6 pontos (50 x 30 m). Os valores da armazenagem de água no solo apresentaram comportamento-padrão para o solo estudado, com valores maiores em profundidade do que na camada mais superficial. Houve maior estabilidade temporal da armazenagem de água no solo durante o período chuvoso, porém na fase de secagem do solo a estabilidade temporal também foi constatada, mas com valores de coeficiente de correlação mais elevados na camada de 0,0-0,80 m, mostrando que essa estabilidade foi claramente devida à posição topográfica desses pontos, os quais estão localizados na porção mais baixa do relevo. Assim, o ponto 52 foi escolhido como representativo da média na fase de recarga de água no solo em ambas as camadas estudadas, e o ponto 46, na camada superior durante a fase de secagem do solo. A dependência espacial da variabilidade da armazenagem de água no solo foi detectada em ambas as camadas de solo, porém com maior alcance na camada de 0,0-0,40 m, quando houve ocorrência de precipitação. Quando as chuvas cessaram, o alcance foi maior na camada de 0,0-0,80 m. Durante o período chuvoso, o padrão de variabilidade espacial foi muito semelhante em ambas as camadas de solo, com armazenagens maiores na faixa de maior inclinação e depressões do terreno.

Tendências da frequência do consumo de feijão por meio de inquérito telefônico nas capitais brasileiras, 2006 a 2009

Analisar a tendência da frequência do consumo do feijão nos anos de 2006 a 2009 nas capitais brasileiras. Trata-se de uma série histórica utilizando a base de dados do Vigitel de todas as capitais brasileiras. O consumo de feijão foi descrito por meio da frequência relativa e a tendência foi avaliada utilizando-se regressão de Poisson. O consumo de feijão cinco ou mais vezes por semana variou de 71,85% (2006) a 65,79 (2009). Na maior faixa de frequência de consumo ao longo de todo o período estudado estão incluídas as capitais Goiânia, Belo Horizonte, Palmas, Cuiabá e Brasília. As pessoas com IMC na categoria adequado/baixo peso apresentaram as maiores frequências de consumo em relação aos indivíduos com sobrepeso e obesidade. Foi observada tendência significativa de redução do consumo regular de feijão segundo ano de realização da pesquisa, exceto para a categoria de idade entre os 45 e 54 anos. Ocorreu redução significativa da frequência do consumo do feijão pela população brasileira e a adoção de políticas de monitoramento e incentivo do consumo é necessária em função dos benefícios apresentados pela leguminosa.

Genetic diversity of the Brazilian Creole cattle Pé-duro assessed by microsatellites and mitochondrial DNA

The objective of this study was to describe the genetic diversity and structure of the largest Pé-duro population by assessing variation at ten autosomal microsatellite (STR) loci and mitochondrial DNA (mtDNA) sequences. The mean expected heterozygosity was 0.755, the mean observed heterozygosity was 0.600 and significant inbreeding coefficient (Fis) and deviations from the Hardy-Weinberg equilibrium in most of analyzed loci demonstrate the impact of inbreeding and homozygosis on this population. A more in-depth genetic analysis could be achieved by expanding the STR list. The analysis of mtDNA provided evidence of ancestral African taurine haplotypes in Pé-duro and excluded maternal Zebuine introgression. In this report, the main Pé-duro population is genetically portrayed by sampling approximately 40% of it. As this herd represents the core of the Pé-duro conservation program, these findings are of outstanding value for the management and preservation of this Brazilian 'native' cattle breed.

Identificazione di un QTL principale per resistenza a ruggine bruna sul cromosoma 7B di frumento duro

Leaf rust caused by Puccinia triticina is a serious disease of durum wheat (Triticum durum) worldwide. However, genetic and molecular mapping studies aimed at characterizing leaf rust resistance genes in durum wheat have been only recently undertaken. The Italian durum wheat cv. Creso shows a high level of resistance to P. triticina that has been considered durable and that appears to be due to a combination of a single dominant gene and one or more additional factors conferring partial resistance. In this study, the genetic basis of leaf rust resistance carried by Creso was investigated using 176 recombinant inbred lines (RILs) from the cross between the cv. Colosseo (C, leaf rust resistance donor) and Lloyd (L, susceptible parent). Colosseo is a cv. directly related to Creso with the leaf rust resistance phenotype inherited from Creso, and was considered as resistance donor because of its better adaptation to local (Emilia Romagna, Italy) cultivation environment. RILs have been artificially inoculated with a mixture of 16 Italian P. triticina isolates that were characterized for virulence to seedlings of 22 common wheat cv. Thatcher isolines each carrying a different leaf rust resistance gene, and for molecular genotypes at 15 simple sequence repeat (SSR) loci, in order to determine their specialization with regard to the host species. The characterization of the leaf rust isolates was conducted at the Cereal Disease Laboratory of the University of Minnesota (St. Paul, USA) (Chapter 2). A genetic linkage map was constructed using segregation data from the population of 176 RILs from the cross CL. A total of 662 loci, including 162 simple sequence repeats (SSRs) and 500 Diversity Arrays Technology markers (DArTs), were analyzed by means of the package EasyMap 0.1. The integrated SSR-DArT linkage map consisted of 554 loci (162 SSR and 392 DArT markers) grouped into 19 linkage blocks with an average marker density of 5.7 cM/marker. The final map spanned a total of 2022 cM, which correspond to a tetraploid genome (AABB) coverage of ca. 77% (Chapter 3). The RIL population was phenotyped for their resistance to leaf rust under artificial inoculation in 2006; the percentage of infected leaf area (LRS, leaf rust susceptibility) was evaluated at three stages through the disease developmental cycle and the area under disease progress curve (AUDPC) was then calculated. The response at the seedling stage (infection type, IT) was also investigated. QTL analysis was carried out by means of the Composite Interval Mapping method based on a selection of markers from the CL map. A major QTL (QLr.ubo-7B.2) for leaf rust resistance controlling both the seedling and the adult plant response, was mapped on the distal region of chromosome arm 7BL (deletion bin 7BL10-0.78-1.00), in a gene-dense region known to carry several genes/QTLs for resistance to rusts and other major cereal fungal diseases in wheat and barley. QLr.ubo-7B.2 was identified within a supporting interval of ca. 5 cM tightly associated with three SSR markers (Xbarc340.2, Xgwm146 e Xgwm344.2), and showed an R2 and an LOD peak value for the AUDPC equal to 72.9% an 44.5, respectively. Three additional minor QTLs were also detected (QLr.ubo-7B.1 on chr. 7BS; QLr.ubo-2A on chr. 2AL and QLr.ubo-3A on chr. 3AS) (Chapter 4). The presence of the major QTL (QLr.ubo-7B.2) was validated by a linkage disequilibrium (LD)-based test using field data from two different plant materials: i) a set of 62 advanced lines from multiple crosses involving Creso and his directly related resistance derivates Colosseo and Plinio, and ii) a panel of 164 elite durum wheat accessions representative of the major durum breeding program of the Mediterranean basin. Lines and accessions were phenotyped for leaf rust resistance under artificial inoculation in two different field trials carried out at Argelato (BO, Italy) in 2006 and 2007; the durum elite accessions were also evaluated in two additional field experiments in Obregon (Messico; 2007 and 2008) and in a green-house experiment (seedling resistance) at the Cereal Disease Laboratory (St. Paul, USA, 2008). The molecular characterization involved 14 SSR markers mapping on the 7BL chromosome region found to harbour the major QTL. Association analysis was then performed with a mixed-linear-model approach. Results confirmed the presence of a major QTL for leaf rust resistance, both at adult plant and at seedling stage, located between markers Xbarc340.2, Xgwm146 and Xgwm344.2, in an interval that coincides with the supporting interval (LOD-2) of QLr.ubo-7B.2 as resulted from the RIL QTL analysis. (Chapter 5). The identification and mapping of the major QTL associated to the durable leaf rust resistance carried by Creso, together with the identification of the associated SSR markers, will enhance the selection efficiency in durum wheat breeding programs (MAS, Marker Assisted Selection) and will accelerate the release of cvs. with durable resistance through marker-assisted pyramiding of the tagged resistance genes/QTLs most effective against wheat fungal pathogens.

Valutazione delle Relazioni tra la Qualita’ del Grano duro e i Contratti di Coltivazione

La tesi riguarda le possibili connessioni tra la diffusione dei contratti di coltivazione(con disciplinari di coltivazione)e l'aumento della qualità del prodotto. Si basa su un indagine svolta intervistando con un questionario un campione di circa dieci aziende agricole. A tale proposito si cerca di capire quali aziende hanno sottoscritto dei contratti e, successivamente, si chiede agli intervistati un giudizio sulle prescrizioni contenute nei disciplinari di coltivazione. In base hai dati raccolti non si evidenziano aumenti sensibili della qualità connessi alla sottoscrizione di contratti di coltivazione.

Mappaggio fine di un QTL principale per la resa in granella sul cromosoma 3B di frumento duro

In durum wheat, two major QTL for grain yield (Qyld.idw-2B and Qyld.idw-3B) and related traits were identified in a recombinant population derived from Kofa and Svevo (Maccaferri et al. 2008). To further investigate the genetic and physiological basis of allelic variation for this important trait, the fine mapping of Qyld.idw-2B e Qyld.idw-3B was done during the PhD. In this regard, new molecular markers were added to increase the map resolution in the target interval. For Qyld.idw-2B region COS markers derived from the synteny between wheat and rice/ sorghum /brachypodiu genomes were screened. While for Qyld.idw-3B region SSR, ISBP and COS markers obtained from BAC end-sequences and BAC sequences generated during the construction of the 3B physical map (Paux et al., 2008) were screened. In the RIL population a final map resolution of 2,8 markers/cM for Qyld.idw-2B and 0,6 markers/cM for Qyld.idw-3B were obtained. Eighteen pairs of near-isogenic lines (NILs) for Qyld.idw-3B were obtained from F4:5 heterogeneous inbred families. In order to confirm the phenotypic effect of the QTL all pairs were evaluated in field trials (2010 and 2011) for all traits. Three pairs of NILs, with contrasted haplotypes at the target region, were crossed to produce a large F2 population (ca. 7,500 plants in total) that was screened for the identification of recombinants. A total of 233 homozygous F4:5 segmental isolines were obtained and the phenotypic and genotypic characterization of these materials were done. A fine mapping for Qyld.idw-3B was obtained and the QTL peak was identified in a interval of 0,4 cM. All markers were anchored to the Chinese Spring physical map of chr. 3B, which allowed us to identify the BAC Contigs spanning the QTL region and to assign the QTL peak to Contig 954. Sequencing of this contig has revealed the presence of 42 genes.

Studio di caratteri correlati a stress idrico in una collezione di cultivar di frumento duro (Triticum durum Desf.)

L’agricoltura si trova ad affrontare una diminuzione della disponibilità d’acqua ed una crescente domanda della produzione di cereali per scopi alimentari. Sono perciò necessarie strategie di coltivazione innovative per migliorare la produttività e nuovi genotipi migliorati nell'efficienza dell’uso delle risorse in condizioni di siccità. Questi rappresentano gli obietti principali del progetto “DROPS” (Drought tolerant yielding Plants) all’interno del quale ha avuto luogo il mio progetto di Dottorato. La mia attività di ricerca è stata svolta come segue: 1. Caratterizzazione molecolare di un panel di188 accessioni di frumento duro con marcatori SSR e DaRT; 2. Esperimenti in serra su 100 accessioni del panel per valutare la Water-Use Efficiency (WUE) in sei repliche secondo un Alpha Lattice design; 3. Prove sul campo, effettuate secondo un Alpha Lattice design, in due stagioni di crescita: a. 2010/11, valutazione di 100 accessioni presso l’Azienda sperimentale dell'Università di Cadriano (BO); b. 2011/12, valutazione del panel completo in 3 ambienti, con due diversi regimi irrigui In entrambi gli anni, abbiamo valutato caratteri agronomici correlati con il ciclo di sviluppo, la resa di granella e sue componenti, nonché diversi fattori ambientali e del suolo. Per quanto riguarda WUE, abbiamo trovato differenze altamente significative tra accessioni; inoltre, cinque accessioni hanno mostrato elevati valori di WUE e cinque accessioni valori molto bassi di WUE in tutte e sei le repliche. Gli esperimenti di campo nelle stagioni 2011 e 2012 hanno evidenziato differenze altamente significative tra le accessioni del panel per la maggior parte dei caratteri analizzati, confermando inoltre che il panel di fiorisce entro una settimana. L'esperimento del secondo anno ci ha permesso osservare un significativa interazione Genotipo X Ambiente. Questi risultati saranno integrati con ulteriori analisi QTL, per identificare regioni cromosomiche coinvolte nel controllo genetico dei caratteri di interesse e verificare la stabilità dei QTL in diversi ambienti.