Análise de imagens digitais de plântulas para avaliação do vigor de sementes de milho

A análise de imagens digitais tem grande potencial de uso na determinação do vigor de sementes. Associada ao teste de crescimento de plântulas, essa técnica possibilita a análise dimensional de imagens com rapidez e precisão. O resultado é a extensão total de cada plântula via quantificação computadorizada do comprimento de suas partes constituintes. Assim, o objetivo do trabalho foi estudar o vigor de lotes de sementes de milho, por meio do teste de crescimento de plântulas, utilizando-se a análise de imagens. Plântulas de milho (genótipo AG122) foram retiradas do germinador ao quarto dia de desenvolvimento e ordenadas sobre uma folha de poliéster transparente na superfície de um "scanner" para a captação das imagens. Desenvolveu-se uma rotina de processamento no programa "Scil-Image" para a análise das imagens digitais obtidas das plântulas. Houve medição computadorizada da extensão total, com a soma do comprimento do coleóptilo ao comprimento da maior raiz da plântula e, também ao tamanho de todo sistema radicular. As plântulas foram mensuradas manualmente, visando a comparação com o método em estudo. Com os resultados verificou-se que a técnica digital possibilita a associação dos dados obtidos no processamento a eventuais diferenças de vigor existentes em lotes de sementes de milho, de maneira similar a outros métodos destinados à avaliação do vigor de sementes da referida espécie.

Análise fisiológica e ultra-estrutural durante o desenvolvimento e a secagem de sementes de soja

Durante o desenvolvimento e a secagem, vários mecanismos de proteção atuam na manutenção da qualidade fisiológica de sementes. Alguns desses mecanismos mantêm a integridade das membranas celulares, o que é fundamental para o perfeito funcionamento do metabolismo celular. O estudo de ultra-estrutura além de permitir a visualização dos danos causados pela secagem na ausência de mecanismos de proteção, permite, ainda, a observação do início da efetividade destes mecanismos. Neste trabalho, foram estudados os danos durante o desenvolvimento e a secagem de sementes de soja, por meio de microscopia eletrônica de varredura e testes fisiológicos. Para isso, foram colhidas sementes em diferentes estádios de desenvolvimento, que foram submetidas a diferentes temperaturas e tratamentos de secagem. Foram feitas avaliações quanto à qualidade fisiológica das sementes por meio dos testes de germinação, teste de frio, teste de emergência em condições controladas e condutividade elétrica. Os danos de membrana foram observados por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV), utilizando-se microscópio LEO Evo40. Concluiu-se que as sementes de soja tornam-se tolerantes a dessecação quando possuem em torno de 30% de teor de água. A secagem em sementes de soja com teor de água acima de 30% provoca danos de membrana que diminuem a qualidade fisiológica das sementes. Os maiores valores de germinação em sementes de soja são alcançados quando estas atingem cerca de 30% de grau de umidade no campo e os maiores valores de vigor em sementes de soja são alcançados quando estas atingem cerca de 40% de grau de umidade no campo.

Avaliação de danos por umidade, em sementes de soja, utilizando a técnica da análise de imagens

Entre os problemas envolvidos na produção de sementes de soja destacam-se os danos por umidade, que resultam em perdas de germinação e de vigor. A técnica de análise de imagens, por meio do teste de raios X, é um método de precisão que possibilita examinar, com detalhes, a região danificada ou alterada, sua localização e extensão. Por ser um método não destrutivo, as sementes em análise podem ser submetidas a testes fisiológicos e, desta forma, é possível estabelecer as relações de causa e efeito. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência da técnica de análise de imagens, por meio do teste de raios X, na identificação dos danos por umidade em sementes de soja, comparativamente ao teste de tetrazólio. Sementes de diferentes lotes de um mesmo cultivar (BRS 184) foram submetidas ao teste de raios X e, posteriormente, destinadas ao teste de primeira contagem de germinação, de forma a relacionar os danos com os possíveis prejuízos proporcionados às sementes. Paralelamente, foi realizado o teste de tetrazólio visando comparação com o teste de raios X. Para a análise interpretativa do teste de raios X, foram consideradas a severidade e a localização dos danos, juntamente com as fotografias digitais das plântulas ou sementes mortas resultantes do teste de primeira contagem de germinação. Com os resultados obtidos, pode-se afirmar que a análise de imagens mostrou-se eficiente na detecção dos danos por umidade em sementes de soja.

Avaliação de danos mecânicos em sementes de feijão por meio da análise de imagens

Dentro do processo de produção de sementes, a ocorrência de danos mecânicos assume grande relevância quanto à perda de qualidade das sementes. Nesse contexto, sementes de feijão da variedade cultivada IAC-Carioca foram submetidas a diferentes números e pressões de impactos mecânicos, utilizando uma máquina simuladora de impactos. Foi utilizado o delineamento inteiramente casualizado e os tratamentos foram definidos a partir do esquema fatorial 2 x 2 x 4 entre época de avaliação (antes e após o armazenamento), pressão de impacto (551,6KPa e 965,3KPa) e número de impactos (0 ou testemunha, 1, 3 e 5 impactos consecutivos) contra uma superfície metálica posicionada a uma distância de 30cm. As sementes foram avaliadas por meio de análise de imagens, utilizando-se imagens fotográficas e de raios X. Paralelamente, também, foram realizados os testes de germinação e de vigor (primeira contagem de germinação, envelhecimento acelerado e teste de frio), anteriormente e após quatro meses de armazenamento. A análise conjunta dos resultados permitiu concluir que o aumento do número e da pressão de impacto está diretamente relacionado à perda do potencial fisiológico da semente de feijão, sendo que o aumento da intensidade proporciona decréscimos maiores e imediatos. Os danos mecânicos ocasionados com a pressão de impacto mais baixa exercem efeitos danosos à semente dependendo da região atingida durante o impacto, porém, em alta pressão de impacto, os prejuízos ao potencial fisiológico são mais acentuados e aumentam significativamente na medida em que se aumenta o número de impactos da semente. A técnica de análise de imagens é de grande utilidade na avaliação de danos mecânicos em sementes de feijão.

Qualidade fisiológica, sanitária e análise de isoenzimas de sementes de aveia-preta tratadas com diferentes fungicidas

A aveia-preta é uma gramínea bastante rústica empregada como forragem e adubação verde de inverno em sistemas de rotação de cultura. A baixa qualidade fitossanitária das sementes de aveia-preta devido ao manejo inadequado na fase de colheita e pós-colheita e a oferta irregular de sementes básicas constituem-se em um dos fatores limitantes à produção. O objetivo neste trabalho foi avaliar o desempenho de um Bioprotetor (Trichoderma spp.) e dos fungicidas químicos (Carbendazin + Thiram e Carboxin + Thiram) na qualidade fisiológica, sanitária e na atividade enzimática de sementes de aveia-preta. Após o tratamento das sementes, avaliou-se a qualidade fisiológica pelos testes de germinação e vigor (primeira contagem da germinação e índice de velocidade de emergência). Para a análise sanitária, foi utilizado o método do papel-filtro (blotter test). As atividades das enzimas álcool desidrogenase, fosfatase ácida e esterase foram avaliadas por meio da técnica de eletroforese. Por meio dos testes de vigor e germinação foi observado melhor desempenho das sementes tratadas com fungicidas químicos. Nos resultados da análise sanitária observou-se a presença dos fungos Bipolaris sp. e Fusarium spp., sendo que, o tratamento com Bioprotetor não diferiu estatisticamente da testemunha, apresentando maior incidência de fungos quando comparado aos tratamentos com fungicidas químicos. Em relação às alterações bioquímicas, nas sementes não tratadas e nas tratadas com Bioprotetor, é observado incremento na atividade enzimática das enzimas avaliadas de acordo com abstract indicado degenerativas decorrentes da ação de fungos.

Análise de danos mecânicos e qualidade de sementes de algodoeiro

No presente trabalho objetivou-se analisar os danos mecânicos e seus efeitos na germinação e vigor de sementes de algodoeiro. Foram utilizadas amostras de cinco lotes de sementes de algodoeiro, variedade ITA-90, safra 2004/05, logo depois do processamento. As sementes foram analisadas quanto à porcentagem de danos mecânicos, teor de água, germinação e vigor (envelhecimento acelerado, germinação a baixa temperatura, comprimento de plântula e de raiz, emergência de plântulas em campo, primeira contagem e índice de velocidade de emergência). As sementes de cada amostra foram separadas nas seguintes classes: sementes inteiras, amassadas, fissuradas e cortadas, e verificadas as porcentagens de plântulas normais e anormais e de sementes deterioradas nos testes de germinação, emergência de plântulas em campo, primeira contagem e índice de velocidade de emergência para cada classe. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, com cinco tratamentos (lotes) e quatro repetições. Verificou-se que a influência de danos mecânicos na qualidade das sementes depende do tamanho, da profundidade e da localização do dano. Os danos mecânicos que causam mais prejuízos nas sementes localizam-se, principalmente, nas regiões da radícula e da plúmula. Os danos mecânicos caracterizados por cortes e fissuras profundos quando atingem o embrião propiciam reduções na germinação e vigor das sementes.

Germinação de sementes e emergência de plântulas de pau-santo: uma análise crítica do uso de correlação

Pau-santo (Kielmeyera coriacea) é a espécie fornecedora de cortiça mais importante do Cerrado, porém apresenta alto grau de polimorfismo entre os indivíduos, o que pode afetar de forma distinta os testes de germinação de sementes e emergência de plântulas. Diante disso, os objetivos foram correlacionar características de germinação de sementes com a emergência de plântulas da espécie e quantificar o impacto da variabilidade entre os indivíduos na correlação e no teste de significância. Nos testes de germinação e emergência, o delineamento experimental foi o de blocos casualizados com sete tratamentos correspondentes aos indivíduos, com três repetições em parcelas compostas de 32 sementes. Dois critérios distintos de avaliação foram adotados, o de protrusão da radícula, no teste de germinação, e de plântula normal, no teste de emergência. Os indivíduos de K. coriacea apresentaram alta capacidade de germinação e emergência, com alto grau de incerteza, baixa sincronia e espalhamento em relação ao tempo médio, embora em ambos os testes os indivíduos tenham apresentado classificação distinta quanto a essas características. As correlações entre medidas de germinação e emergência com dados originais e com resíduos foram diferentes, mostrando que a variabilidade intrínseca do indivíduo interfere no resultado da medida. A significância associada à correlação apenas indicou que o valor encontrado não é zero e, portanto, não pode ser interpretado como relevante na associação entre as características da espécie.

Utilização da análise computadorizada de plântulas na avaliação do potencial fisiológico de sementes de amendoim tratadas com fungicida e inseticida

As sementes de amendoim são consideradas de difícil produção, pois apresentam frequentemente índices insatisfatórios de germinação e de vigor devido a muitos fatores, dentre eles, problemas associados à ocorrência de fungos e à alta sensibilidade às injúrias mecânicas. Assim, o tratamento das sementes com fungicida, juntamente com inseticidas, visando o controle de pragas iniciais na cultura, é recomendável. Na avaliação do potencial fisiológico de sementes de amendoim, além dos métodos rotineiramente utilizados, a análise computadorizada de plântulas tem grande potencial, pois é método rápido, preciso e sem erros de interpretação humana. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade fisiológica de sementes de amendoim tratadas com fungicida ou inseticida, bem como a associação de ambos, utilizando-se a técnica de análise computadorizada de plântulas. Sementes do cultivar IAC 886 não tratadas e tratadas com o fungicida Maxim XL (Fludioxonil + Metalaxyl), com o inseticida Cruiser 350 FS (Tiametoxam) e com a mistura de ambos os produtos foram submetidas aos períodos de armazenamento de 0, 15, 30, 45, 60, 90 e 180 dias (20 °C, 50% UR do ar). Após cada período de armazenamento, as sementes foram submetidas à avaliação do grau de umidade, germinação, envelhecimento acelerado, emergência de plântulas em campo, condutividade elétrica e sanidade, além da análise computadorizada de plântulas. Concluiu-se que a análise computadorizada de plântulas apresenta eficiência equivalente aos testes de envelhecimento acelerado e de emergência de plântulas em campo na identificação de diferenças entre tratamentos com ausência ou presença de fungicida e de fungicida associado a inseticida nas sementes de amendoim.

Dinâmica tecnológica no agronegócio brasileiro : uma análise de alguns indicadores de capacitação tecnológica de empresas privadas de sementes

A indústria de sementes vem ao longo do tempo tornando-se um fator de grande importância para o desempenho da agricultura. Nos últimos anos, a importância do setor pode ser percebida pela nova dinâmica da indústria de sementes, a partir das mudanças cada vez mais constantes e profundas tanto no plano econômico, como no tecnológico. A emergência da biotecnologia agrícola está muito imbricada com as fusões e aquisições recentes, envolvendo a indústria de sementes, mas também o setor agroquímico, o novo aliado estratégico das empresas de sementes. A importância do mercado brasileiro de sementes é evidente. O Brasil detém a sexta posição no mercado para o consumo de sementes –estimado em US$ 1.200 milhões, o que se traduz em 4% do mercado mundial, que movimenta aproximadamente US$ 30 bilhões ao ano. Esta importância justifica este trabalho, que faz uma análise exploratória da capacitação tecnológica das empresas privadas de sementes no Brasil, sob a luz da teoria neoschumpeteriana. Metodologicamente os dados foram coletados junto às principais empresas privadas (de capital nacional e estrangeiro) produtoras de sementes básicas. As informações foram obtidas através de entrevistas com os diretores de P&D, referentes ao período de 1999-2002. Dentre os principais resultados obtidos pode se destacar o uso da biotecnologia no desenvolvimento de sementes geneticamente modificadas, ou seja, a produção de sementes transgênicas, a busca constante de técnicas de aperfeiçoamento do melhoramento genético de plantas, o desenvolvimento de sementes cada vez mais resistentes a pragas e doenças, e as crescentes parcerias na condução das atividades tecnológicas. Foi possível também concluir que tecnologicamente os dois tipos de empresas são similares em termos de capacitação de recursos humanos (qualificação e número de pesquisadores). A aquisição e a disponibilidade de recursos financeiros é a diferença mais relevante entre os dois tipos de empresas. Também se concluiu que a extensão e o potencial agrícola torna o Brasil um país atrativo tanto para o desenvolvimento de novas técnicas utilizadas no desenvolvimento de novas sementes, quanto na instalação de empresas multinacionais como ponto de partida para a atuação das mesmas em todo o mercado latino-americano.

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 espacial da distribuição longitudinal de sementes de milho em uma semeadora-adubadora de precisão

In the operation of sowing with planter numerous factors interfere with the establishment of the plant stand, among them, the longitudinal distribution of seeds depending on the displacement speed can significantly affect crop productivity.The present study aimed the evaluation of longitudinal distribution of maize seeds in two different speeds of dislocation of a precision grain drill, through classical and geostatistics. A regular grid sample, totalizing 100 points in each area, was built with 10-meter distance among the points. Each sample point comprised 3.6m(2) (1.8 x 2.0) where the percentage of acceptable, double and fail spacing among the plants was measured after sowing at 4.58 and 5.94 km h(-1) speed of dislocation. Classical and geostatistics were used for data analyses. The percentage of acceptable and failed spacing has shown significant difference between 4.58 and 5.94 km h(-1) speed. The results has shown absence of spatial dependence regarding the percentage of the studied spacing (acceptable, fail and double) at both speeds, showing that studies and statistical inferences can occur based on parameters of classical statistics for distances higher than the shortest one used in the sampling.

Sistema de reprodução, parentesco e tamanho efetivo em sementes de polinização livre de populações fragmentadas de Copaifera langsdorffii Desf. por análise de locos microssatélites

Anthropogenic changes in the reproductive population density can affect the mating system and result in an increase in selfing and correlated matings. This study investigated the mating system in small fragmented populations of the insect pollinated tropical tree species Copaifera langsdorffii, using microsatellite loci and the mixed and correlated mating models. Open-pollinated seeds were collected from 15 seed-trees located in a small forest fragment (4.8 ha), denominated Bosque and from 14 other seed-trees located in other small forest fragments of the north-western region of São Paulo State. No significant differences were observed between the seed-trees from Bosque (tm=0.933±0.028) and other fragments (tm=0.971±0.032), although these estimates were significantly different from 1.0, suggesting that selfing was occurring. Differences between multilocus and unilocus outcrossing rate were significantly high in both seed-trees of Bosque (tm -ts=0.478±0.05) and other forest fragments (tm -ts=0.475±0.018), suggesting a spatial genetic structure in those stands. The results also showed high rates of correlated mating in the samples, indicating that a good part of the offspring were full-sibs. As a consequence of selfing, mating among relatives and correlated matings, the coancestry within families was equally high in the seed-trees of Bosque ((Θ=0.237) and in the seed-trees of the other forest fragments (Θ=0.241) and the effective population size was lower than expected in panmitic populations (Ne<4). The results were discussed, focusing on the sample size of seed-trees to collect seeds for genetic conservation and enviromental reforestation.

Descrição morfológica e análise da variabilidade genética para caracteres de frutos, sementes e processo germinativo associado à produtividade de óleo em matrizes de Carapa guianensis Aublet., uma meliaceae da Amazônia

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Anatomia comparada da madeira de Cordia trichotoma (Vell.) arráb. ex steud. (Boraginaceae) proveniente de sementes de duas procedências e análise dos anéis de crescimento

Pós-graduação em Ciência Florestal - FCA