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Caracterização agronômica, morfológica e físicoquímica de progênies de quinoa com potencial de adaptação em ambientes tropicais

Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/852038
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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorPeixoto, José Ricardo-
Autor(es): dc.contributoranchico25@gmail.com-
Autor(es): dc.creatorJojoa, Wilson Anchico-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-07-24T13:27:53Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-07-24T13:27:53Z-
Data de envio: dc.date.issued2022-09-05-
Data de envio: dc.date.issued2022-09-05-
Data de envio: dc.date.issued2022-09-05-
Data de envio: dc.date.issued2022-06-02-
Fonte completa do material: dc.identifierhttps://repositorio.unb.br/handle/10482/44697-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/852038-
Descrição: dc.descriptionTese (doutorado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2022.-
Descrição: dc.descriptionNa atualidade as pesquisas realizadas de espécies alternativas, são necessárias, devido às mudanças climáticas, à necessidade de alimentação mais nutritiva e aumento da diversidade dos sistemas produtivos. Nesse sentido, a quinoa (Chenopodium quinoa) é uma alternativa nos países que sofrem de insegurança alimentar, sendo reconhecida não só por suas propriedades nutritivas e dietéticas, mas também por sua capacidade de adaptação a diferentes condições agroambientais. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar e comparar as características morfológicas, agronômicas e físicoquímicas de genótipos e híbridos de quinoa, selecionados das cultivares BRS Syetetuba (Brasil), Aurora e Blanca Dulce (Colômbia), Piartal e Tunkahuan (Equador), para a identificação de materiais genéticos superiores com potencial de adaptação em regiões tropicais em condições do Brasil e da Colômbia. Os experimentos foram conduzidos desde 2018 até 2022 na Universidade de Brasília no Brasil e na Fazenda Experimental Prosperidade na Colômbia, com o apoio da Universidade Passo Fundo (UPF), a Universidade del Cauca e a Universidad de Santiago de Chile. Foram realizados diversos estudos no transcurso da experimentação entre os quais estão: a) Avaliação da qualidade fisiológica de sementes de quinoa, selecionadas a partir de genótipos procedentes do Brasil, Colômbia e Equador; b) Cálculo das unidades térmicas para 13 códigos da escala BBCH de 12 genótipos de quinoa em condições de cultivo da Savana Brasileira c) Caracterização da composição físico-química e capacidade antioxidante de genótipos de quinoa produzidos no Cerrado (Savana Brasileira) d) Caracterização morfo agronômica de oito progênies de quinoa semeadas no Cerrado Brasileiro e na Colômbia e) Hibridação entre progênies e caracterização agronômica da geração F2 em quinoa. No estudo da qualidade fisiológica da semente, foram efetuados testes de germinação, comprimento de hipocótilo, radícula e teste de envelhecimento acelerado. Os dados originais relativos ao desempenho da qualidade fisiológica de 18 genótipos selecionados de quinoa foram submetidos a análise de variância, pelo teste de F, ao nível de 5% de probabilidade. As médias foram agrupadas pelo teste de Scott-Knott. Além disso, a análise hierárquica de cluster foi realizada pelo método Ward e a análise de cluster por k-means. A média de germinação foi de 80,81%; as características de comprimento do hipocótilo e da radícula exibiram média de 9,11 e 11,27 mm, respectivamente. A média de germinação após o teste de envelhecimento acelerado foi de 75,52%, onde os genótipos Piartal e Aurora apresentaram os melhores resultados (80,75% e 85,25%) respetivamente. Os genótipos de quinoa exibiram variabilidade no vigor das sementes, permitindo determinar diferenças no potencial de germinação em condições de alto estresse de umidade e temperatura. No cálculo das unidades térmicas para 13 códigos da escala BBCH de 12 genótipos de quinoa, as diferenças estatísticas foram predominantes desde o início das fases reprodutivas BBCH-50, classificando os genótipos em precoces, intermédios e tardios. Os genótipos de maturidade precoce e seus respectivos ATU para BBCH-89 foram BRQ4 (1676,8), BRQ1 (1685) e AUR (1691), contrastando com BLA tardio (2239), BRQ3 (1929,1) e BRQ8 (1895 GDD). As unidades térmicas acumuladas de BBCH-89 variaram desde 1565,25 até 2381GDD, com diferença entre os genótipos mais tardios e mais precoces de 815,75 GDD. Genótipos selecionados de cultivares existentes são diferentes no acúmulo de unidades térmicas, resultando em eficiência na aquisição de cultivares para escalonar o cultivo de quinoa. As unidades térmicas acumuladas explicam, de certa forma, a variedade de ciclos de maturidade da planta na seleção. Além disso, o cálculo do ATU para os códigos da escala BBCH é uma ferramenta eficaz para prever o ciclo fenológico da quinoa. Para a avaliação da composição físico-química foram determinados o teor de umidade, cinzas, proteínas, carboidratos, fibra bruta e lipídios. Os dados originais foram submetidos a análise de variância, pelo teste de F, ao nível de 5% de probabilidade, sendo as médias comparadas pelo teste de Tukey. Foi realizada também análise de correlação linear de Pearson (p≤0,01) e (p≤0,05), e análise de agrupamento hierárquico pelo método de Ward. Verificou-se que os genótipos apresentaram variabilidade nas características físico-químicas. O carboidrato (CHO) foi o composto maioritário presente nas sementes, exibindo uma média de 50,16 %, a meia da proteína foi de 15,27%, com destaque do genótipo P88 com 16,28%. A média de lipídios, fibra e cinzas foi de (3,24%, 14,13%, 6,0%) respectivamente. O CHO, revelou uma correlação positiva com o parâmetro de lipídios (r = 0,858) e uma correlação negativa significativa com a proteína. Para o cálculo da capacidade antioxidante foram analisados quatro cultivares (Aurora, BRS Syetetuba, Tunkahuan e Piartal), usando o método ABTS, os resultados foram expressos em gramas de Trolox por grama de produto. Os dados originais obtidos foram submetidos a análise de variância, pelo teste de F, ao nível de 5% de probabilidade, e a comparação de medias pelo teste de Tukey. Todos os genótipos evidenciaram diferenças estatísticas, sendo que Aurora e BRS Sytetuba mostraram os maiores valores com 1,96 e 1,93 mg. Trolox/g quinoa respetivamente. A quinoa é uma opção altamente nutritiva com boas características físico-químicas e capacidade antioxidante. Na caracterização das variáveis agronômicas e morfológicas da quinoa as pesquisas foram desenvolvidas no Brasil e na Colômbia. Os tratamentos foram compostos por cinco genótipos selecionados procedentes do Brasil, um procedente da Colômbia e dois procedentes do Equador. Para as análises estatísticas foram realizadas análise de variância, pelo teste de F, e o agrupamento de medias pelo teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade, correlações fenotípicas e genotípicas (p≤0,01) e (p≤0,05), aplicação do modelo AMMI e cálculo dos parâmetros genéticos. As análises de variância mostraram diferenças significativas segundo o teste F a 1 e 5% de probabilidade para os ambientes, genótipos e a interação de G x E em todas as características avaliadas. Os genótipos com maior potencial de adaptação a diferentes ambientes foram (BRX2, BRX5, BRX6 e PRIX) com medias de rendimento superiores a 3151,95 kg ha-1 . Foram encontrados valores baixos de herdabilidade no sentido amplo para o comprimento da panícula (31,626%) e o rendimento de grão (50,59%), devido à alta influência gerada pela interação com o ambiente. A análise AMMI auxiliou na identificação de genótipos que exibiram consistência nos rendimentos superiores de grão e massa seca em todos os ambientes. Para a hibridação entre progênies e caracterização agronômica da geração F2 em quinoa, foram usados quatro progenitores, dois selecionados da cultivar BRS Syetetuba (BX4 e BX8), um da cultivar Aurora (A88) e uma da cultivar Piartal (P88). Empelaram-se duas metodologias para a obtenção de híbridos oriundos de materiais genéticos de polinização aberta, a primeira foi realizada por meio de semeadura em vasos e a segunda por médio da semeadura em campo. Foram usados marcadores morfológicos para a identificação dos híbridos. Posteriormente, os híbridos autofecundaram-se para a obtenção da geração F2, a qual foi avaliada junto com os genitores sobre as características agronômicas, parâmetros genéticos e a correlação fenotípica e genotípica. Verificou-se que a quinoa alcançou porcentagem de polinização aberta entre 3,81% e 19,88%. O caráter presença de pigmentação foi dominante sobre a ausência de pigmentação e apresentou herança monogênica. Entre os cruzamentos o mais sobressaliente foi o obtido entre P88 x BX4, com valores de rendimento de grão superior aos 3000 kg ha-1 . Para todas as características foi identificada uma alta herdabilidade e altos coeficientes de variação genética.-
Descrição: dc.descriptionCurrently, research on alternative species is necessary, due to climate change, the need for more nutritious food and an increase in the diversity of production systems. In this sense, quinoa (Chenopodium quinoa) is an alternative in countries that suffer from food insecurity, being recognized not only for its nutritional and dietary properties, but also for its ability to adapt to different agroenvironmental conditions. In this context, the objective of this work was to evaluate and compare the morphological, agronomic and physicochemical characteristics of quinoa genotypes and hybrids, selected from the cultivars BRS Syetetuba (Brazil), Aurora and Blanca Dulce (Colombia), Piartal and Tunkahuan (Ecuador) , for the identification of superior genetic materials with potential for adaptation in tropical regions under Brazilian and Colombian conditions. The experiments were conducted from 2018 to 2022 at the University of Brasília in Brazil and at Fazenda Experimental Prosperidade in Colombia, with support from the Passo Fundo University (UPF), the University of Cauca and the Universidad de Santiago de Chile. Were performed several studies in the course of the experimentation, among which are: a) Evaluation of the physiological quality of quinoa seeds, selected from genotypes from Brazil, Colombia and Ecuador; b) Calculation of thermal units for 13 BBCH scale codes of 12 quinoa genotypes under Brazilian Savannah cultivation conditions c) Characterization of the physicochemical composition and antioxidant capacity of quinoa genotypes produced in the Cerrado (Brazilian Savannah) d) Morphoagronomic characterization of eight quinoa progenies sown in the Brazilian Cerrado and Colombia e) Hybridization between progenies and agronomic characterization of the F2 generation in quinoa. In the study of the physiological quality of the seed, germination, hypocotyl length, radicle and accelerated aging tests were performed. The original data concerning the physiological quality performance of 18 selected quinoa genotypes were submitted to analysis of variance, using the F test, at the 5% probability level. Means were grouped using the Scott Knott test). In addition, the hierarchical cluster analysis was performed by the Ward method and the cluster analysis by k-means. The germination average was 80.81%; the hypocotyl and radicle length characteristics averaged 9.11 and 11.27 mm, respectively. The average germination after the accelerated aging test was 75.52%, where the genotypes Piartal and Aurora showed the best results (80.75% and 85.25%) respectively. Quinoa genotypes exposed variability in seed vigor, allowing to determine differences in germination potential under conditions of high humidity and temperature stress. In calculating the thermal units for 13 BBCH scale codes of 12 quinoa genotypes, statistical differences were predominant since the beginning of the BBCH-50 reproductive stages, classifying the genotypes as early, intermediate and late. The early maturity genotypes and their respective ATU for BBCH-89 were BRQ4 (1676.8), BRQ1 (1685) and AUR (1691), contrasting with late BLA (2239), BRQ3 (1929.1) and BRQ8 (1895 GDD). The accumulated thermal units of BBCH-89 ranged from 1565.25 to 2381GDD, with a difference between the later and earlier genotypes of 815.75 GDD. Selected genotypes of existing cultivars are different in the accumulation of thermal units, resulting in efficiency in acquiring cultivars to scale up quinoa cultivation. The accumulated thermal units explain, to a certain extent, the variety of plant maturity cycles in selection. Furthermore, the calculation of ATU for BBCH scale codes is an effective tool for predicting the phenological cycle of quinoa. For the evaluation of the physicochemical composition, the moisture content, ash, proteins, carbohydrates, crude fiber and lipids were determined. The original data were submitted to analysis of variance, using the F test, at a 5% probability level, and the means were compared using the Tukey test. Linear correlation analysis (Fischer) (p≤0.01) and (p≤0.05) and hierarchical cluster analysis by Ward's method were also performed. It was found that the genotypes showed variability in physicochemical characteristics. CHO was the major compound present in the seeds, showing an average of 50,16%, the average of the protein was 10.038%, with emphasis on the P88 genotype with 16.28%. The average of lipids, fiber and ash was (3.24%, 14.13%, 6.0%) respectively. CHO revealed a positive correlation with the lipid parameter (r = 0.858) and a significant negative correlation with protein. To calculate the antioxidant activity, four cultivars were analyzed (Aurora, BRS Syetetuba, Tunkahuan and Piartal), using the ABTS method, the results were expressed in grams of Trolox per gram of product. The original data obtained were submitted to analysis of variance, using the F test, at the level of 5% of probability, and the comparison of means using the Tukey test. All genotypes showed statistical differences, with Aurora and BRS Sytetuba having the highest values with 1.96 and 1.93 mg. Trolox/g quinoa respectively. Quinoa is a highly nutritious option with good physicochemical characteristics and antioxidant capacity. In the characterization of agronomic and morphological variables of quinoa, research was carried out in Brazil and Colombia. The treatments were composed of five genotypes selected from Brazil, one from Colombia and two from Ecuador. For statistical analysis, analysis of variance was performed using the F test, and the grouping of means using the Scott-Knott test at 5% probability, correlations, application of the AMMI model and calculation of genetic parameters. Analysis of variance showed significant differences according to the F test at 1 and 5% probability for environments, genotypes and the interaction of G x E in all evaluated traits. The genotypes with the greatest potential for adaptation to different environments were (BRX2, BRX5, BRX6 and PRIX) with average yields above 3151.95 kg ha-1. Low values of broad heritability were found for panicle length (31.626%) and grain yield (50.59%) due to the high influence generated by the interaction with the environment. AMMI analysis helped to identify genotypes that exhibited consistency in higher grain and dry mass yields in all environments. For the hybridization between progenies and agronomic characterization of the F2 generation in quinoa, four parents were used, two selected from the cultivar BRS Syetetuba (BX4 and BX8), one from the cultivar Aurora (A88) and one from the cultivar Piartal (P88). Two methodologies were used to obtain hybrids from open-pollinated genetic materials, the first was carried out by sowing in pots and the second by means of sowing in the field. Morphological markers were used to identify the hybrids. Subsequently, the hybrids were self-fertilized to obtain the F2 generation, which was evaluated together with the parents on agronomic characteristics, genetic parameters and correlation. It was found that quinoa reached percentage of open pollination between 3.81% and 19.88%. The character presence of pigmentation was dominant over the absence of pigmentation and presented monogenic inheritance. Among the crosses, the most outstanding was the one obtained between P88 x BX4, with grain yield values above 3000 kg ha-1. For all traits, high heritability and high coefficients of genetic variation were identified.-
Descrição: dc.descriptionFaculdade de Agronomia e Medicina Veterinária (FAV)-
Descrição: dc.descriptionPrograma de Pós-Graduação em Agronomia-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Direitos: dc.rightsAcesso Aberto-
Direitos: dc.rightsA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.-
Palavras-chave: dc.subjectQuinoa - melhoramento genético-
Palavras-chave: dc.subjectQuinoa - sementes - qualidade-
Palavras-chave: dc.subjectFenologia-
Palavras-chave: dc.subjectSementes - qualidade-
Palavras-chave: dc.subjectVariabilidade genética-
Título: dc.titleCaracterização agronômica, morfológica e físicoquímica de progênies de quinoa com potencial de adaptação em ambientes tropicais-
Tipo de arquivo: dc.typeTese-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional – UNB (old)

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