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Thèse de Doctorat
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2020.tde-20200111-154506
Document
Auteur
Nom complet
Antonio Eduardo Pipolo
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
Piracicaba, 2002
Directeur
Titre en portugais
Influência da temperatura sobre as concentrações de proteína e óleo em sementes de soja (Glycine max (L.) Merrill)
Mots-clés en portugais
EFEITOS DA TEMPERATURA
SEMENTES
SOJA
TEOR DE ÓLEO
TEOR DE PROTEÍNAS
Resumé en portugais
Com o objetivo de estudar a influência da temperatura sobre as concentrações de proteína e óleo da semente de soja, sementes da cultivar Williams 82 foram cultivadas in vitro a 17, 21, 25, 29 e 33º C, em meio líquido por 8 dias. Existiu uma relação inversa entre a Taxa de Acúmulo de Massa Seca (TAMS) e as concentrações de óleo e proteína. Como as concentrações de óleo e proteína foram as mais baixas quando a TAMS alcançou os valores mais altos, o efeito de diluição explica as variações na concentração. Nas temperaturas extremas a redução de massa seca ocorreu na semente toda, não somente sobre o conteúdo de óleo e proteína, mas também sobre os outros componentes da semente, e as concentrações de óleo e proteína aumentaram. O efeito da temperatura foi principalmente no acúmulo de massa seca e não diretamente sobre a síntese de óleo e proteína. As concentrações de óleo e proteína foram positivamente relacionadas, quando os suprimentos de nitrogênio e carbono foram constantes. No segundo experimento in vitro, doses de glutamina de 20, 40, 60 e 80 mM foram aplicadas ao meio de cultura. A 20 mM de glutamina a concentração de proteína foi de 294 mg g-1 e a 80 mM de glutamina a concentração de proteína alcançou 445 mg g-1, que é maior que a concentração de proteína que tipicamente ocorre em sementes de soja maduras in vivo. As concentrações de óleo e proteína foram inversamente relacionadas (r2= 0,43*). Estes resultados indicam que a relação negativa entre as concentrações|de óleo e proteína está vinculada ao balanço de carbono e nitrogênio disponibilizado para a semente. Quando o nitrogênio tornou-se mais abundante, a preferência foi sintetizar proteína ao invés de óleo. Portanto, a disponibilidade de nitrogênio pode ser o fator regulador da concentração de proteína na semente. Nos experimentos em condições de campo, apesar das análises de regressão para concentração de proteína e óleo versus temperatura apresentarem resultados significativos, dentro de um mesmo local, as variações nos teores de proteína foram melhores explicadas pela distribuição de chuvas durante o período de enchimento de grãos. Entre locais, a tendência observada foi de que, sementes coletadas nos locais com temperaturas médias mais amenas (21°C a 23°C) e com maior altitude (>650m), apresentaram maior concentração de proteína do que aquelas coletadas nos locais com temperaturas mais altas (23°C a 27°C). Quando esta tendência não foi verificada, novamente os resultados foram melhores explicados pela distribuição de chuvas durante o período de enchimento e rendimento de grãos. Devido às diferenças obtidas entre anos e locais, o padrão geográfico baseado somente nas variações da temperatura não foi suficiente para explicar as alterações na concentração de proteína. A distribuição de chuvas durante o período de enchimento de grãos e a disponibilidade de nitrogênio para as sementes, são peças-chave para o melhor entendimento das variações dos teores de proteína e óleo nas sementes de soja.
Titre en anglais
Influence of temperature on protein and oil concentration in soybean (Glycine max (L.) Merrill) seed
Resumé en anglais
To study the influence of temperature on seed protein and oil concentration, soybean seeds from cultivar Williams 82 were grown in vitro at temperatures of 17, 21, 25, 29 e 31° C in liquid medium for 8 days. There was an inverse relationship between Dry Growth Rate (DGR) and protein and oil concentration. Since oil and protein concentrations were the lowest when DGR was the greatest, dilution accounted for mucho of the variation in concentrations. At extremes temperatures the dry matter reduction occurred on whole seed, not only on oil and protein contend, but also on other seed components, then oil and protein concentration increased. The temperature effect was mainly on total dry matter accumulation and not directly on oil and protein synthesis.The oil and protein concentration were positively related when the supply of nitrogenand carbon were constant. ln the second in vitro experiment, glutamine concentrations of 20, 40, 60 and 80 mM were used in the medium. At 20 mM glutamine the proteinconcentration was 294 mg g-1 and at 80 mg g-1 glutamine it reached up to 445 mg g-1,which is higher than the normal protein concentration of 400 mg g-1, that typically occurs in in vivo mature soybean seed. Oil and protein concentrations were inversely related (r2 = 0,43*). These results indicate that the negative relationship between oil andprotein is related to the balance of carbon and nitrogen supply to the seed. When nitrogen becomes more abundant the preferences was to make protein instead of oil and carbon was used in this purpose. Therefore, nitrogen availability can regulate seed protein concentration. ln the field experiments, in spite of the significant results of the linear regression of protein and oil versus temperature, within the same Iocation,variation on protein concentration were best explained by the rain distribution during seed filling. Among locations, there was a trend that seed collected at locations with milder average temperatures (21 to 23° C) and higher altitude (>650m), present higher protein concentration than those collected in locations with higher temperatures (23 to 27° C). When this trend was not observed, the rain distribution during the seed filling and seed yield, again best explained the results. Due the differences obtained among years and locations, the geographic pattern based only on temperature variations was not sufficient to explain the variations on protein concentration. The rain distribution during the seed filling period as well as the nitrogen availability to the seeds, are the key factorsto the best understanding of the variations in protein and oil concentrations in soybean seeds.
 
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Date de Publication
2020-01-11
 
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