Fenotipagem de alto rendimento durante o desenvolvimento de plantas e produção de sementes de soja sob deficiência hídrica

Autor(es)

Carlos Henrique Queiroz Rego

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Piracicaba.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALA/BC)
• Data de defesa: 2024-02-20

Membros da banca

Silvio Moure Cicero; Denise Cunha Fernandes dos Santos Dias; Jose de Barros França Neto

• Orientador: Silvio Moure Cicero

Resumo

O objetivo desse estudo foi observar o efeito do estresse hídrico no desenvolvimento de plantas, nos componentes de produção e na qualidade fisiológica de sementes, além de verificar a eficácia do uso de imagens hiperespectrais em conjunto com técnicas quimiométricas para avaliar a dissimilaridade fenotípica entre cultivares de soja submetida ao déficit hídrico. Para tal, foram utilizados dois cultivares, que diferem em suas respostas quanto ao estresse hídrico, sendo BRASMAX COMPACTA IPRO (suscetível) e DM 66I68 IPRO (tolerante). O ensaio foi realizado em vasos e cultivados em casa de vegetação, onde foram aplicadas as seguintes condições de restrição hídrica: controle (65 % da capacidade de retenção de água do substrato - CRAS); déficit moderado (50 % da CRAS) em V2; déficit severo (30 % da CRAS) em V2; déficit moderado em R6; déficit severo em estádio R6; déficit moderado em V2 e R6; déficit severo em V2 e R6. No primeiro experimento, as plantas de soja oriundas das diferentes condições de restrição hídrica foram amostradas em diversos estádios fenológicos e, partir destas, foram realizadas as seguintes análises: massa de matéria seca; teor de açúcar solúvel; teor de proteínas; teor de lipídeos; avaliação dos componentes de produção; análise do teor de água e da qualidade fisiológica das sementes. No segundo experimento: as plantas (folhas e sementes) coletadas em diferentes estádios de desenvolvimento foram destinadas para aquisição de imagens hiperespectrais, por meio do sensor Sisuchema. Posteriormente, as imagens foram submetidas à análise exploratória de dados e utilizadas em modelos quimiométricos, incluindo Suporte de Vetor de Máquinas e K-vizinho mais distante. Em suma, os resultados demonstraram que o estresse hídrico durante a fase vegetativa afeta negativamente o crescimento e desenvolvimento das plantas do cultivar suscetível, bem como o rendimento. Em contrapartida, o cultivar tolerante manteve seu rendimento apesar das condições adversas. Entretanto, quando o déficit hídrico ocorreu tanto nos estádios vegetativo quanto reprodutivo, o desenvolvimento das plantas, os componentes de produção e a qualidade das sementes foram afetados, independente da suscetibilidade dos cultivares. Além disso, a qualidade das sementes foi mais prejudicada quando o déficit hídrico ocorreu no estádio reprodutivo, influenciando também a composição química das sementes. Por outro lado, as imagens hiperespectrais se mostraram promissoras para realização da fenotipagem de plantas; os modelos de predição baseados em dados foliares apresentaram resultados de classificação excelentes, proporcionando a avaliação da dissimilaridade fenotípica por meio de sensores hiperespectrais, sendo que os modelos delineados a partir dos dados oriundos das sementes não foram consistentes na classificação dos cultivares. (AU)

• Processo FAPESP: 21/01266-0 - Fenotipagem de alto rendimento durante o desenvolvimento de plantas e produção de sementes de soja sob deficiência hídrica
• Beneficiário: Carlos Henrique Queiroz Rego
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado