tese
Agronomic and morphophysiological behavior of potato genotypes in response to heat
Carregando...
Notas
Data
Autores
Orientadores
Editores
Coorientadores
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Federal de Lavras
Faculdade, Instituto ou Escola
Departamento
Departamento de Biologia
Programa de Pós-Graduação
Programa de Pós-Graduação em Genética e Melhoramento de Plantas
Agência de fomento
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)
Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
Com o crescimento da população mundial, é necessário aumentar a produção de
alimentos. No entanto, o aumento dessa produção se torna cada vez mais difícil diante do
aumento das temperaturas globais, o que representa um grande risco para a segurança
alimentar. Altas temperaturas tem um forte efeito negativo sobre a produção agrícola, no
entanto, cultivares tolerantes ao calor são imprescindíveis para mitigar os efeitos do
aquecimento global. Os objetivos desse trabalho foram identificar caracteres
morfofisiológicos que contribuem para o desempenho de genótipos de batata sob
condições de calor, e também identificar a tolerância ao calor em diferentes espécies de
Solanum que são diplóides e ainda não foram domesticadas. Foram realizados dois grupos
de experimentos distintos, o primeiro grupo de experimentos foi realizado no Brasil, na
Universidade Federal de Lavras (UFLA) no período de 2014 até 2018 e o segundo foi
realizado no Estados Unidos no Departamento de agricultura do Estados Unidos (USDA)
no ano de 2017. No primeiro grupo de experimentos foram avaliados o comportamento
dos diferentes genótipos de batata tetrapl óides quanto ao início da tuberização, duração
do ciclo vegetativo e caracteres agronômicos nas safras da seca, de inverno e das “águas”
com diferentes condições de temperatura. Além disso, foram analisados caracteres
morfofisiológicos e também enzimáticos que associam o desempenho de genótipos com
a tolerância ao calor. Foi observado que aumento da temperatura atrasou
significativamente o início da tuberização e, consequentemente, diminuiu o período de
enchimento de tubérculos. Em média o incremento de 1 ºC atrasou em 3,8 dias o início
da tuberização dos genótipos entre as safras de inverno e das “águas”. Nas safras com
temperaturas elevadas houve uma diminuição da produtividade total de tubérculos e
também do teor de matéria seca de tubérculos comparado com a safra de inverno. Foi
estimado que em média o incremento de 1 ºC reduziu em 0,47% o teor de matéria seca
dos tubérculos entre as safras de inverno e das “águas. Altas temperaturas elevaram a
partição de fotoassimilados para a parte aérea da planta em detrimento dos tubérculos. Os
genótipos Markies, CBM 16-16, CBM 09-10, IRF 02-71, IRF 09-44, IRF 07-61 e IRF
10-24 foram identificados como os mais tolerantes ao calor. Os genótipos mais produtivos
em temperaturas elevadas apresentaram maior área foliar e matéria seca da parte aérea.
As análises do sistema de defesa antioxidante realizado neste trabalho não permitiram a
diferenciação entre os genótipos tolerantes e sensíveis ao calor quando esses foram
submetidos ao estresse durante todo o ciclo vegetativo. No segundo experimento foi
avaliada a tolerância ao calor em espécies selvagens diplóides de Solanum, sendo avaliado
a capacidade desses genótipos de formarem microtubérculos em cultura de tecidos. As
espécies Solanum berthaultii, S. sogarandinum, S. kurtzianum e S. candolleanum foram
as mais tolerantes ao calor.
Abstract
With the growth of the world population, it is necessary to increase food production.
However, increasing production is becoming increasingly difficult in the face of rising
global temperatures, posing a major risk to food security. High temperatures have a strong
negative effect on agricultural production, however, heat tolerant cultivars are essential
to mitigate the effects of global warming. The objective of this work was to identify
morphophysiological characters that contribute to the performance of potato genotypes
under heat conditions and that can improve the efficiency of selection of tolerant clones.
Two different studies were carried out, the first one carried out in Brazil, at the
Universidade Federal de Lavras (UFLA) in the period from 2014 to 2018 and the second
one conducted in the United States Department of Agriculture (USDA) in 2017. In the
first group of experiments we evaluated the behavior of different tetraploid potato
genotypes regarding the beginning of tuberization, duration of the vegetative cycle and
agronomic characters in three growth seasons (winter, drought and rainy) with different
temperature conditions. In addition, we tried to identify morphophysiological characters
that associate the performance of genotypes with heat toler ance. It was observed that high
temperatures significantly delayed the onset of tuberization and, consequently, reduced
the period of tuber bulking. On average, the increase of 1 °C delayed the beginning of
tuberization by 3.8 days taking into account the mild temperature regimes (winter season)
and heat stress (drought and rainy seasons). In crops under high temperatures there were
a decrease in total tuber yield and also in tuber dry matter content compared to the winter
season crop. It was estimated that on average the increment of 1 ºC reduced tuber dry
matter content by 0.47%. Genotypes with long vegetative cycle and early tuberization
were the most productive in the threegrowth seasons. High temperatures increased the
partitioning of photoassimilates to plant canopy in detriment of tubers. The genotypes
Markies, CBM 16-16, CBM 09-10, IRF 02-71, IRF 09-44, IRF 07-61 and IRF 10-24 were
the most heat tolerant. The most productive genotypes at high temperatures presented
higher leaf area index and shoot dry matter content. The analyzes of the antioxidant
defense system in this work did not allow the differentiation between the tolerant and heat
sensitive genotypes when they were submitted to stress throughout the vegetative cycle.
In the second group of experiments we evaluated heat tolerance in diploid wild Solanum
species as measured by the ability of these genotypes to form microtubers in tissue culture
under high sucrose concentration. Solanum berthaultii, S. sogarandinum, S. kurtzianum
and S. candolleanum were the most heat tolerant species evaluated.
Descrição
Área de concentração
Agência de desenvolvimento
Palavra chave
Marca
Objetivo
Procedência
Impacto da pesquisa
Resumen
ISBN
DOI
Citação
GUEDES, M. L. Agronomic and morphophysiological behavior of potato genotypes in response to heat. 2018. 91 p. Tese (Doutorado em Genética e Melhoramento de Plantas)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2018.