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metadata.teses.dc.title: Phenotypic plasticity and nonstructural carbohydrates in annual growth rings of the australian red cedar clones in contrasting enviroments
metadata.teses.dc.title.alternative: Plasticidade fenotípica e carboidratos não estruturais nos anéis de crescimento de clones de cedro australiano em ambientes contrastantes
metadata.teses.dc.creator: Rosado, Lucas Rodrigues
metadata.teses.dc.creator.Lattes: http://lattes.cnpq.br/6710031503046860
metadata.teses.dc.contributor.advisor1: Gonçalves, Flávia Maria Avelar
metadata.teses.dc.contributor.advisor-co1: Melo, Lucas Amaral de
metadata.teses.dc.contributor.referee1: Melo, Lucas Amaral de
metadata.teses.dc.contributor.referee2: Souza, Kamila Rezende Dázio de
metadata.teses.dc.contributor.referee3: Marchiori, Paulo Eduardo Ribeiro
metadata.teses.dc.contributor.referee4: Campoe, Otávio Camargo
metadata.teses.dc.subject: Toona ciliata
Water deficit
Environmental resilience
Random regression
NIR spectroscopy
Near infrared spectroscopy
Déficit hídrico
Resiliência ambiental
Regressão aleatória
Espectroscopia no infravermelho próximo
metadata.teses.dc.date.issued: 23-Sep-2019
metadata.teses.dc.description.sponsorship: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
metadata.teses.dc.identifier.citation: ROSADO, L. R. Phenotypic plasticity and nonstructural carbohydrates in annual growth rings of the australian red cedar clones in contrasting enviroments. 2019. 63 p. Tese (Doutorado em Genética e Melhoramento de Plantas)–Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2019.
metadata.teses.dc.description.resumo: As reservas dos carboidratos não estruturais (CNE) nas plantas são associadas ao seu crescimento e mecanismos de resiliência, quando expostas aos estresses ambientais, principalmente ao déficit hídrico do solo.Assim, objetivou-se, neste trabalho, estudar a influência dos conteúdos de CNE presentes no tronco na sobrevivência, crescimento e plasticidade fenotípica para taxa de incremento de área seccional (IAS), bem como fornecer suporte para as seleções de genótipos de árvores mais resilientes, quando estas se deparam com secas mais severas e ou prolongadas. Os CNE avaliados (amido, sacarose, açúcares redutores, açúcares solúveis totais e CNE total) e o IAS foram estimados nos anéis anuais de crescimento do tronco, em discos de madeira retirados a 1,3 m do nível do solo. Foram estudados dez clones (fd,fe, hf, md, mi, xd, xe, xf, xg, xi) de Toonaciliata M. Roem. var.australis(cedro australiano), com sete anos de idade e cultivados em dois sítios com condições de estresse hídrico contrastantes. Ambos os sítios se localizam no estado de Minas Gerais, sendo que os com menor e maior níveis de estresse hídrico se localizam em Campo Belo (CBL) e Cana Brava (CNB), respectivamente. As estimativas dos conteúdos de CNE foram realizadas por modelos multivariados, gerados pela aplicação da técnica de espectroscopia do infravermelho próximo (NIR). A regressão de mínimos quadrados parciais foi utilizada para associar a quantidade de CNE, obtidos por análises laboratoriais convencionais, com as assinaturas espectrais do NIR. As validações desses modelos foram feitas em um conjunto externo de dados e estas evidenciaram a aplicação satisfatória dos modelos ajustados para estimar os conteúdos de CNE nos anéis de crescimento dos dez clones mencionados.As larguras dos anéis de crescimento de cada clone foram medidas e transformadas em IAS. Os efeitos médios dos clones e as suas plasticidades fenotípicas foram estimados por meio de modelos de regressões aleatórias e as correlações entre os parâmetros desses modelos foram analisadas pelos coeficientes da correlação de Pearson. Foram estimadas correlações altas e significativas de 0,96 e 0,97, entre a média de conteúdos de CNE total e a plasticidade fenotípica doIAS emCBL e CNB, respectivamente. A plasticidade fenotípica para IAS, quando correlacionada com a taxa de acúmulo de sacarose, foi alta e significativa apenas em CBL (r=0,82), e quando correlacionada com a taxa de acúmulo de CNE total foi positiva e significativa (r=0,72) para CBL e negativa e significativa (r=-0.99) para CNB. No ambiente mais estressante, a sobrevivência dos clones é inversamente correlacionada com os valores médios deaçúcares redutores (r = -0,90) e das taxas de acúmulo de amido (r = -0,91), açúcares redutores (r = -0,66) e CNE total (r = -0,99), sugerindo que a depleção desses CNE foi necessária para a manutenção da vida das árvores. A maior performance e plasticidade fenotípica do clone “xd”, verificadas ao longo do tempo de estudo, mostraram que, dentre todos os clones estudados, este é o que se apresentou com maior resiliência, em ambas as condições de estresse.
metadata.teses.dc.description.abstract: Nonstructural carbohydrate (NSC) reserves are associated with plant growth and their resilience mechanisms when exposed to environmental stresses, especially to the soil water deficit.Thus, the objective of this study was to evaluate the influence of the contents of NSC in the trunk on the survival, growth, and phenotypic plasticity regarding the increase rate of the sectional area (ISA), as well as to support the selection of more resilient genotypes when subjected to more severe or prolonged drought periods. The evaluated NSC (starch, sucrose, reducing sugars, total soluble sugars, and total NSC) and the ISA were estimated in the annual trunk growth rings in wood discs removed at 1.3 m from the ground level. A total of ten clones (fd, fe, hf, md, mi, xd, xe, xf, xg, xi) from Toonaciliata M. Roem. var. australis (Australian cedar), with seven years of age and obtained from two sites with contrasting water stress conditions, were studied. Both sites are in the state of Minas Gerais, in the municipalities of Campo Belo (CBL) and Cana Brava (CNB), presenting lower and higher levels of water stress, respectively. The NSC contents were estimated using multivariate models generated by the near-infrared spectroscopy (NIR) technique. Partial least squares regression was used to associate the amount of NSC obtained by conventional laboratory analysis with the NIR spectral signatures. These models were validated in an external data set, which demonstrated the satisfactory application of the adjusted models to estimate the NSC contents in the growth rings of the ten clones. The width of the growth ring of each clone was measured and transformed into ISA. The average effects of the clones and their phenotypic plasticity were estimated using random regression models, while the correlations between the model parameters were analyzed by Pearson correlation coefficients. The high and significant correlations of 0.96 and 0.97 were obtained for the mean total NSC content and the phenotypic plasticity of ISA in CBL and CNB, respectively. When correlated with the sucrose accumulation rate, the phenotypic plasticity for ISA was high and significant only in CBL (r=0.82), and when correlated with the total NSC accumulation rate, it was positive and significant (r=0.72) for CBL and negative and significant (r=-0.99) for CNB. Clone survival is inversely correlated with the mean values of reducing sugars (r=-0.90) and the accumulation rates of starch (r=-0.91), reducing sugars (r=-0.66), and total NSC (r=-0.99), suggesting that the depletion of these NSC was necessary to maintain life. The highest performance and phenotypic plasticity of clone “xd”, verified over the study period, showed that, among all studied clones, this one was the most resilient in both stress conditions.
metadata.teses.dc.description: Arquivo retido, a pedido do autor(a), até setembro de 2020.
metadata.teses.dc.identifier.uri: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/36892
metadata.teses.dc.publisher: Universidade Federal de Lavras
metadata.teses.dc.language: eng
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