PROJETO DE PESQUISA DE MESTRADO
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Este documento descreve um projeto de pesquisa sobre o condicionamento fisiológico e avaliação do vigor de sementes de tabaco usando cromatografia líquida de alta eficiência. O projeto avaliará diferentes concentrações de 24-EpiBL no tratamento de sementes, o perfil de oligossacarídeos por HPLC e os impactos na germinação e emergência. Os resultados esperados incluem novas tecnologias para melhorar a qualidade e produtividade de sementes de tabaco.
PROJETO DE PESQUISA DE MESTRADO
- 1. UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA “PRODUÇÃO VEGETAL”
- 2. Rio Largo/AL, quarta-feira, 3 de agosto de 2022 CONDICIONAMENTO FISIOLOGICO E AVALIAÇÃO DO VIGOR DE SEMENTES DE TABACO (Nicotiana tabacum) POR HPLC Acadêmico: CRISTIAN BERNARDO Professor: Dr. JOÃO CORREIA
- 3. Fonte: MARCOS FILHO, J. Livro - Piracicaba: Fealq, 2005. INTRODUÇÃO A produtividade agrícola no campo é o espelho da qualidade das sementes plantadas. A baixa produtividade é o reflexo de uma série de mudanças degenerativas e consequentemente redução no potencial fisiológico e qualidade o após a sua maturidade.
- 4. Fonte: Adaptado de SILVA, C., B. et, al. HORTSCIENCE; v. 50, n. 6, p. 873-878. junho de 2015. INTRODUÇÃO Semente embebida Germinação Plântula Embebição Armazenamento Priming Semente madura Semente tratada Conteúdo de água Tempo Germinação (%) Tempo Tratadas Sem tratamento Sementes condicionadas podem originar plântulas precoces e uniformes em campo Priming: Método que objetiva melhorar o desempenho no campo
- 5. Fonte: Adaptado de SILVA, C., B. et, al. HORTSCIENCE; v. 50, n. 6, p. 873-878. junho de 2015. INTRODUÇÃO O condicionamento fisiológico de sementes com biorreguladores (GB’s e BR’s) favorece as atividades enzimáticas e desenvolvimento de plântulas, acarretando maiores ganhos na produção. Pesquisas e disseminação do resultado promissor destas técnicas podem alavancar a economia de uma região produtora. Arroz Milho Feijão Soja Pimentão Algodão
- 6. “O vigor das sementes é o conjunto de características que determinam a atividade e a performance de lotes de sementes.” ISTA, 2006. Perspectivas por inovações para avaliação do vigor de sementes, com ferramentas promissoras na busca por métodos sensíveis e confiáveis que permitam identificar perdas de potencial fisiológico em sementes. Marcos Filho Jr., 2015. INTRODUÇÃO Fontes: Inter. Seed Testing Assoc. SeedVigor testing. Zurich: International Rules for Seed Testing, 303 p. 2006; MARCOS FILHO, J. Sci. Agric. v.72, n.4, p.363-374, Jul/Ago 2015; JOSÉ, S., C., B., R., et, al. Rev. Bras. de Sementes, vol. 28, nº 2, p.60, 2006. Mecanismos que atuam contra o sistema de oxidação lipídica, antioxidantes e de proteínas específicas (Late embriogenesis abundant proteins – LEA proteínas). Sementes tolerantes a dessecação têm apresentado alta quantidade de sacarose e oligossacarídeos (estaquiose ou rafinose), e ausência ou reduzida quantidade de monossacarídeos, como a galactose, manose, frutose e glicose. JOSÉ, 2006
- 7. INTRODUÇÃO Vantagens Desvantagens Aplicabilidade Custos Simplicidade Amostra Sensibilidade (10-15) Eficiência Reprodutibilidade Velocidade Fonte: Extraído de ZHANG, H. PLoS ONE 10(7): e0132509. doi:10.1371/journal.pone.0132509. 2015.
- 8. Nicotiana tabacum (Solanaceae) Nicotina Há mais de 60 sp., entretanto somente a N. tabacum tem interesse, pois é a única que sintetiza nicotina. Originária do México e dos Andes bolivianos, pode atingir 2,5m de altura. Pouco ramificada com grandes folhas verdes e flores brancas. É sensível ao vento e granizo e temperaturas abaixo de 18ºC e acima de 28ºC. ASPECTOS BOTÂNICOS
- 9. BIO FUMICULTURA MUNDIAL (t) China Brasil Índia 2,4 Mi (37%) 86 Mil 650 Mil (10%) 2,5 Mi 720 Mil (12%) 465 Mil Fonte: Extraído e adaptado de ITGA/AFUBRA. Safra 2011/12. Acesso em jul. 2018. www.afubra.com.br LEI ANTI TABAGISMO NOVAS PESQUISAS 2,7 Mi (41%) 2,6 Mi Outros
- 10. FUMICULTURA BRASILEIRA (t) Sul Nordeste* Alagoas 700 Mil (98,1%) *Exceto Alagoas. Fonte: Extraído e adaptado de AFUBRA/IBGE, Safra 2011/12. Acesso em jul. 2018. www.afubra.com.br 9,36 Mil (1,3%) 3,6 Mil (0,5%) Outras 720 (0,1%) Emancipou-se graças à participação econômica que detinha desde 1880; Capital do fumo até o final da década de 70; Ainda é o maior produtor do Nordeste.
- 11. CADEIA PRODUTIVA Fonte: Extraído e adaptado de RFB/IBGE. Dados estatísticos, ano base 2016. Acesso em ago. 2018. www.fazenda.gov.br Mais de 2 milhões de pessoas envolvidas; Emprego e renda nas regiões produtoras; O setor recolha mais de R$20 bi/ano* ao Tesouro Nacional, que reverte em serviços para a sociedade; Saúde Ciência Educação Segurança Sendo a cultura não alimentícia de maior relevância para o desenvolvimento de regiões produtoras. *Sem contabilizar outras obrigações fiscais como Previdência Social, Imposto de Renda, nem as taxas estaduais e municipais.
- 12. Ponto de maturação da semente; Poucas informações para metodologias para avaliar a qualidade; Testes caros e complexos; Lotes de má qualidade; Literatura escassa quanto estudos de envigoramento; Perdas significativas no campo. Fonte: Adaptado de CRIVELLARI, R., P., L. Tese (Doutorado em Agronomia/Fitotecnia) – UFLA, 2016. PROBLEMÁTICA
- 13. JUSTIFICATIVA O setor fumageiro tem grande importância econômica e social, sendo a cultura não alimentícia de maior relevância para o desenvolvimento de regiões produtoras da cultura. Possibilitando o aumento da produtividade no campo sem a necessidade de ampliação da área plantada Para Alagoas, justifica-se pela relevância do tema, visto a constante busca por novas tecnologias e metodologias aplicáveis na diversificação e no planejamento da pequena propriedade rural. Fonte: Adaptado de CRIVELLARI, R., P., L. Tese (Doutorado em Agronomia/Fitotecnia) – UFLA, 2016.
- 14. Objetivo geral O objetivo geral do presente projeto é estudar o potencial fisiológico de sementes de Nicotiana tabacum frente a diferentes concentrações de 24-EpiBL e o uso da cromatografia líquida na avaliação da qualidade das mesmas em perspectivas às novas técnicas introduzidas na Produção e Análise de Sementes. Objetivos específicos (a) Avaliar o potencial fisiológico inicial dos lotes de sementes de N. tabacum por meio dos testes de germinação e vigor; (b) Estudar diferentes concentrações de 24-EpiBL no condicionamento fisiológico das sementes; (c) Avaliar o potencial fisiológico de sementes de N. tabacum em concomitância do item “b” em diferentes lotes; OBJETIVOS
- 15. (d) Estudar o perfil de oligossacarídeos por cromatografia líquida correlacionar ao vigor das sementes nos lotes estudados; (e) Determinar a condição ideal para o condicionamento fisiológico das sementes; (f) Promover a formação de recursos humanos em Fisiologia, Tecnologia e Produção de Sementes e Mudas. OBJETIVOS
- 16. CARACTERIZAÇÃO PRIMING ESTATÍSTICA CROMATOGRAFIA O projeto será conduzido majoritariamente no Laboratório de Propagação de Plantas (CECA/UFAL). Serão estudados 5 lotes do cultivar comercial ARAPIRACA conduzido em DIC com 4 repetições para cada lote e teste. METODOLOGIA FLUXOGRAMA GERAL ARMAZENAMENTO
- 17. CARACTERIZAÇÃO PRIMING ESTATÍSTICA CROMATOGRAFIA O projeto será conduzido majoritariamente no Laboratório de Propagação de Plantas (CECA/UFAL). Serão estudados 5 lotes do cultivar comercial ARAPIRACA conduzido em DIC com 4 repetições para cada lote e teste. METODOLOGIA FLUXOGRAMA GERAL ARMAZENAMENTO
- 18. CARACTERIZAÇÃO Teor de Água; Germinação; Primeira Contagem de Germinação; Índice de Velocidade de Germinação; Teste de Emergência em Campo; Índice de Velocidade de Emergência; Condutividade elétrica; Envelhecimento Acelerado; Stand Inicial e Stand Final. METODOLOGIA Estufa de Secagem 105oC/24hs Câmara de Germinação Fotoperíodo de 8Hs 20-30oC Gerbox de plástico e Papel mata borrão Sementeira em float sys Condutivímetro Fontes: Regras para Análise de Sementes, 2009; CRIVELLARI, R., P., L. Tese (Doutorado em Agronomia/Fitotecnia) – UFLA, 2016.
- 19. CROMATOGRAFIA METODOLOGIA Coluna: Aminex (NH2) Reagentes grau HPLC: Água Ultrapura (Milli-Q); Ácido Acético; Metanol; Padrões de Açúcares Solúveis: Ribose; Xilose; Maltose; Sacarose; Frutose; Glicose. Purificação Injeção Sementes secas Identificação pelo tempo de retenção Quantificação por normatização de área Fonte: Modificado de JOSÉ, S., C., B., R., et, al. Rev. Bras. de Sementes, vol. 28, nº 2, p.60, 2006. Extração a frio
- 20. PRIMING METODOLOGIA Marcha de embebição; Hidrocondicionamento; Condicionamento com 24-EpiBL; Secagem. Fonte: Modificado de SILVA, C., B. et, al. HORTSCIENCE; v. 50, n. 6, p. 873-878. junho de 2015. ARMAZENAMENTO Refrigeração; Acompanhamento trimestral.
- 21. ESTATÍSTICA METODOLOGIA Os dados obtidos serão submetidos à análise de variância (ANOVA) usando o software estatístico Assistat versão 7.6 pelo teste F (p ≤ 0,01 e p ≤ 0,05, quando preciso) e à análise de Tukey (p ≤ 0,05) para comparação de contraste de médias e regressão polinomial com melhor ajuste da curva de tendência para o potencial de armazenamento com base no coeficiente de determinação e sua significância. Fonte: Modificado de SILVA, C., B. et, al. HORTSCIENCE; v. 50, n. 6, p. 873-878. junho de 2015.
- 22. RESULTADOS E IMPACTOS ESPERADOS 1- Domínio da técnica de avaliação do potencial fisiológico de sementes de Nicotiana tabacum; 2 - Domínio do processo de condicionamento fisiológico das sementes com 24-EpiBL; 3 - Conhecimento das concentrações e condições para promover o condicionamento fisiológico; 4 - Conhecer o perfil de oligossacarídeos e a deterioração de sementes de N. tabacum por HPLC, permitindo o incremento da análise de sementes elevando a sensibilidade dos testes de qualidade de sementes; 5 - Proposição de novas tecnologias para aplicação comercial.
- 23. RESULTADOS E IMPACTOS ESPERADOS 6 - Publicações científicas em periódicos com seletiva política editorial e congressos; 7 - Fortalecimento das cooperações interinstitucionais entre os centros de pesquisas do CECA/UFAL e de organizações do setor produtivo local (Arapiraca-AL) e qualificação de quadros de pesquisas aplicada, em alto nível, na perspectiva de aumentar qualitativamente e quantitativamente o desempenho científico-tecnológico do país, particularmente, do estado de Alagoas, e a competitividade internacional da pesquisa brasileira; 8 - Formação recursos humanos na área de fisiologia, tecnologia e produção de sementes e mudas; 9 - Possibilidades de implementação da técnica em campo, estudando a importância para o setor produtivo local (Arapiraca-AL);
- 24. Por fim, o conjunto de resultados almejados deve apresentar solidez tal que permita a utilização dos resultados no campo por agricultores, visando práticas agrícolas integradas à tecnologia de sementes. Vale ainda salientar que a proposta do uso do biorregulador 24-EpiBL para condicionamento fisiológico e o estudo dos mecanismos envolvidos na deterioração e melhoria do vigor das sementes de N. tabacum com marcadores moleculares relacionados às reservas de oligossacarídeos na deterioração das mesmas por HPLC, não estão relatados na literatura, o que demonstra seu ineditismo. CONSIDERAÇÕES FINAIS
- 25. CRONOGRAMA ANO I ANO II MÊS Atividade 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Revisão bibliográfica Caracterização Cromatografia Priming Armazenamento Análise Estatística Redação da Dissertação Defesa da Dissertação Correções Submissão do Artigo
- 26. P N OBRIGADO!! K UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS PROGRAMA DE PÓS GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA “PRODUÇÃO VEGETAL”
- 27. UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA “PRODUÇÃO VEGETAL”