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Título: Desenvolvimento de um protocolo para aplicação da técnica do biospeckle em cultura de tecidos
Título Alternativo: Development of a protocol for the application of the biospeckle technique in tissue culture
Autor(es): Ribeiro, Kleber Mariano
Orientador: Braga Júnior, Roberto Alves
Membro da banca: Pasqual, Moacir
Castro, Evaristo Mauro de
Sáfadi, Thelma
Área de concentração: Instrumentação
Assunto: Raízes (Botânica)
Speckle dinâmico
Análise espectral
Meios de cultura
Roots (Botany)
Dynamic speckle
Spectral analysis
Data de Defesa: 8-Fev-2011
Data de publicação: 2-Set-2014
Referência: RIBEIRO, K. M. Desenvolvimento de um protocolo para aplicação da técnica do biospeckle em cultura de tecidos. 2011. 115 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2011.
Resumo: As raízes são órgãos da planta responsáveis pela fixação dos vegetais no solo, absorção e condução de água e sais minerais. Entender o comportamento do sistema radicular é fundamental para o desenvolvimento de novas técnicas que melhorem a produção de alimentos, todavia a maioria das raízes é subterrânea, o que torna trabalhoso os estudos envolvendo esses órgãos. A técnica da cultura de tecidos permite o desenvolvimento de explantes em meios acondicionados, com os nutrientes necessários ao seu crescimento. Esse método pode ser utilizado em estudos envolvendo sistemas radiculares, acrescentando informações visuais importantes para descrever o comportamento desses órgãos e possibilitando a aplicação de técnicas ópticas. O biospeckle é um padrão de interferência formado quando um material biológico é iluminado por uma luz coerente, permitindo o acompanhamento da atividade biológica de tecidos vegetais e animais. O objetivo deste trabalho foi analisar o comportamento do sistema radicular em meios de cultura durante o seu crescimento por meio da técnica óptica do biospeckle no domínio da frequência. Os padrões de interferência foram coletados em configurações experimentais distintas e processados pelas técnicas de Fujii e DG antes e após a filtragem das imagens com a transformada de wavelets. Foram analisadas as funções wavelets de Daubechies e Morlet na decomposição dos sinais. Os resultados mostraram que foi possível identificar regiões de atividades biológicas distintas no sistema radicular ao longo do seu crescimento. Observou-se também o comportamento das raízes quando estas identificam um bloqueio para o seu crescimento. Em alguns momentos, ocorreu uma paralisação da atividade biológica das raízes sendo observado também que as raízes se anteciparam aos obstáculos interpostos ao seu crescimento, mudando sua trajetória em busca de alternativas. As análises em frequência apresentaram um ganho de informações sobre a atividade biológica, em que as altas atividades se manifestaram nas altas frequências e baixas atividades nas baixas frequências. A adoção das wavelets Daubechies e Morlet, por meio de análises gráficas, revelou-se limitada, podendo induzir a interpretações errôneas e carecendo de análises numéricas.
The plant roots are organs responsible for to fix the plant in the soil, as well as for to absorption and conduction of water and minerals. Understanding the behavior of the root system is important to the development of new techniques that upgrade food production, but most roots are underground, which makes laborious the studies involving these organs. The tissue culture technique allows the development of explants in pack means with the nutrients necessary for their growth. This method can be used in studies involving root systems, adding important visual information to describe the behavior of those tissues and allowing the application of optical techniques. The biospeckle is an interference pattern formed when a biological material is illuminated by coherent light, allowing the monitoring of the biological activity of plant and animal tissues. This study objectified to analyze roots in tissue culture during its growth through the biospeckle technique in the frequency domain. The interference patterns were collected in different experimental settings and processed by Fujii and DG techniques before and after filtering the images with the wavelet transform. It was analyzed the functions of Daubechies and Morlet wavelets in the decomposition of the signals. Results showed that it was possible to identify areas of distinct biological activities in root tissue during its development. It was also observed that the behavior of the roots when they identify a obstruction for their growth. In a few moments, there was a paralyzing of the biological activity of roots and it was also observed that the roots anticipated themselves to the obstacles interposed, changing its growth trajectory in search of alternatives. The frequency analysis showed a gain of information on biological activity, where high activities were manifested in the high frequencies and low activity at low frequencies. The adoption of the Daubechies and Morlet wavelets through graphical analysis proved to be limited, and they may lead to misinterpretations, and needing of numerical analysis.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/3408
Publicador: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
Idioma: pt_BR
Aparece nas coleções: DEG - Engenharia Agrícola - Mestrado (Dissertações)

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