Genetic breeding and management for biotic and abiotic stresses in rice

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Autor(es): dc.contributorBotelho, Flávia Barbosa Silva-
Autor(es): dc.contributorOliveira, Heloisa-
Autor(es): dc.contributorNicolli, Camila Primieri-
Autor(es): dc.contributorPereira, Welison Andrade-
Autor(es): dc.contributorSantos, Heloisa Oliveira dos-
Autor(es): dc.contributorPereira, Wilson Vicente Souza-
Autor(es): dc.creatorPereira, Jocilene dos Santos-
Data de aceite: dc.date.accessioned2026-02-09T11:13:49Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2026-02-09T11:13:49Z-
Data de envio: dc.date.issued2025-09-10-
Data de envio: dc.date.issued2025-04-25-
Fonte completa do material: dc.identifierhttps://repositorio.ufla.br/handle/1/60284-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/1136419-
Descrição: dc.descriptionRice (Oryza sativa L.) is one of the most widely cultivated cereal crops in the world, representing a major food source. It can be grown under upland and flooded systems, both of which face challenges related to environmental stressors that limit crop production. Among these, drought and the occurrence of diseases are common. This study aimed to investigate strategies for addressing both biotic and abiotic stresses in rice cultivation. Two studies were conducted. The first focused on evaluating upland rice lines subjected to simulated drought stress under laboratory and greenhouse conditions, with the goal of selecting tolerance lines. The second project addressed biotic stress, to analyze the interaction between genetic resistance and fungicide application in the control of Cercospora in rice. The drought stress experiments were carried out at the Federal University of Lavras (UFLA), located in Lavras, Minas Gerais, Brazil. Upland rice lines were tested alongside reference checks for drought tolerance and sensitivity. In the laboratory, drought conditions were simulated using the PEG 6000 polymer, while field capacity measurements were taken in the greenhouse. Assessments were made at both seedling and full-cycle stages. Laboratory evaluations focused on root and shoot length, whereas agronomic, physiological, and biochemical traits were assessed in the greenhouse experiment. The biotic stress study was conducted at research stations of the University of Arkansas Division of Agriculture, in the state of Arkansas, USA. This part of the research focused on symptoms caused by Cercospora janseana. Three cultivars with contrasting resistance and susceptibility profiles were evaluated under different propiconazole application timings during the crop cycle. Disease symptoms and grain yield were recorded as response variables. All data were statistically analyzed using R software. The results demonstrated that both laboratory and greenhouse drought simulation methodologies favor the identification of genotypes lines with superior development, indicating a capacity for drought tolerance in upland rice. Selected lines exhibited traits such as deeper, more robust root systems and lower spikelet sterility. These findings allowed the identification of potential drought-tolerant genotypes for upland rice cultivation. Regarding C. janseana infection, symptoms were restricted to the plant tillers. Differences among cultivars were observed in terms of disease incidence and symptom expression. Propiconazole proved effective in reducing disease symptoms, which was associated with increased grain yield. Although further studies are needed, these findings offer valuable preliminary insights into narrow brown leaf spot—a reemerging and understudied disease in the U.S. In conclusion, the strategies explored in this thesis to manage biotic and abiotic stress in rice have shown significant potential for mitigating the negative impacts of these challenges on crop productivity.-
Descrição: dc.descriptionConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq-
Descrição: dc.descriptionO arroz (Oryza sativa L) é um dos cereais mais cultivados no mundo, representando uma importante fonte de alimento. Pode ser cultivado em sistema de terras altas e inundado e ambos os sistemas enfrentam desafios, relacionados às adversidades ambientais que limitam a produção da cultura, dentre estes a seca e a ocorrência de doenças são recorrentes. Assim, objetivou-se estudar estratégias para o enfrentamento de estresses biótico e abiótico na cultura do arroz. Foram conduzidos dois trabalhos, sendo o primeiro focado em analisar linhagens de arroz de terras altas submetidas ao déficit hídrico simulado em condições de laboratório e casa de vegetação para seleção de materiais tolerantes. O segundo projeto, visou analisar a interação da resistência genética com a aplicação de fungicida no controle da cercosporiose em arroz. Os experimentos referentes ao déficit hídrico foram conduzidos na Universidade Federal de Lavras, localizada em Lavras- MG, Brasil, testando linhagens de arroz de terras altas, juntamente com testemunhas referencias de tolerância e sensibilidade. Em laboratório foram feitas simulações da seca utilizando o polímero PEG 6000 e em casa de vegetação as medidas da capacidade de campo (CA). Avaliações nos estágios de germinação, desenvolvimento de plântulas e durante todo o ciclo da planta foram conduzidas. O comprimento de raiz e parte aérea foram obtidos. No experimento em casa de vegetação foram avaliados caracteres agronômicos, fisiológicos e bioquímicos. Os experimentos referentes ao estudo de estresse biótico na cultura do arroz, concentrou-se na avaliação dos sintomas causados por Cercospora janseana e foi desenvolvido em estações da University of Arkansas Division of Agriculture, no estado do Arkansas-EUA. Três cultivares com perfil de resistência e suscetibilidade distintos foram avaliadas, juntamente com aplicação do fungicida propiconazol em diferentes momentos no ciclo da planta. Avaliação dos sintomas da doença e a produtividade de grãos foram obtidas como variáveis resposta. Todos estes dados foram avaliados estatisticamente no software R. Os resultados revelam que as metodologias de simulação do déficit hídrico em laboratório e casa de vegetação favorecem a seleção das linhagens que apresentaram desenvolvimento superior indicando a capacidade de tolerância à seca no arroz de terras altas, como a presença de raízes mais robustas e profundas e menores porcentagem de esterilidade dos grãos. Assim, foram identificadas linhagens potenciais para o enfretamento dos desafios relacionados ao déficit hídrico no arroz de terras altas. No caso das avaliações para o patógeno C. janseana no arroz foi constatado apenas sintomas no perfilho das plantas. Variações entre as cultivares foram detectadas em relação a incidência do patógeno e ocorrência de sintomas. O fungicida propiconazol se mostrou eficiente na redução dos sintomas e consequentemente gerou ganho em produtividade de grãos. Apesar da necessidade de mais estudos estes dados sobre cercospora no arroz apontam lacunas interessantes e trazem informações preliminares e pertinentes sobre esta doença reemergente nos EUA e pouco estudada, de modo geral. Conclui-se que as estratégias analisadas para o enfretamento de estresses bióticos e abióticos na cultura do arroz na presente tese revelam importantes ganhos para mitigar os efeitos destes desafios na produção da cultura.-
Descrição: dc.descriptionSociais-
Descrição: dc.descriptionTecnológico-
Descrição: dc.descriptionEconômicos-
Descrição: dc.descriptionMeio ambiente-
Descrição: dc.descriptionSaude-
Descrição: dc.descriptionTecnologia e produção-
Descrição: dc.descriptionTrabalho-
Descrição: dc.descriptionODS 2: Fome zero e agricultura sustentável-
Descrição: dc.descriptionODS 3: Saúde e bem-estar-
Descrição: dc.descriptionODS 8: Trabalho decente e crescimento econômico-
Descrição: dc.descriptionODS 9: Indústria, inovação e infraestrutura-
Descrição: dc.descriptionODS 10: Redução das desigualdades-
Descrição: dc.descriptionODS 11: Cidades e comunidades sustentáveis-
Descrição: dc.descriptionODS 12: Consumo e produção responsáveis-
Descrição: dc.descriptionODS 13: Ação contra a mudança global do clima-
Descrição: dc.descriptionODS 15: Vida terrestre-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Publicador: dc.publisherUniversidade Federal de Lavras-
Publicador: dc.publisherPrograma de Pós-Graduação em Genética e Melhoramento de Plantas-
Publicador: dc.publisherUFLA-
Publicador: dc.publisherbrasil-
Publicador: dc.publisherInstituto de Ciências Naturais – ICN-
Direitos: dc.rightsAttribution-ShareAlike 3.0 Brazil-
Direitos: dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/br/-
Palavras-chave: dc.subjectOryza sativa-
Palavras-chave: dc.subjectDéficit hídrico-
Palavras-chave: dc.subjectCercospora janseana-
Palavras-chave: dc.subjectFungicida-
Palavras-chave: dc.subjectDrought stress-
Palavras-chave: dc.subjectFungicide-
Palavras-chave: dc.subjectCIENCIAS BIOLOGICAS::BIOLOGIA GERAL-
Título: dc.titleGenetic breeding and management for biotic and abiotic stresses in rice-
Título: dc.titleMelhoramento genético e manejo para estresses bióticos e abióticos no arroz-
Tipo de arquivo: dc.typetese-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal de Lavras (RIUFLA)

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