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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.11.1982.tde-20220207-170435
Document
Author
Full name
Afonso Celso Monteiro
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 1982
Supervisor
Title in Portuguese
Acúmulo de proteína durante o desenvolvimento do endosperma em progênies S2 de milho normal (Zea mays, L.)
Keywords in Portuguese
DESENVOLVIMENTO VEGETAL
ENDOSPERMA
MILHO
PROGÊNIES
PROTEÍNAS DE PLANTAS
Abstract in Portuguese
O presente trabalho procurou estudar o acúmulo de proteína, durante o desenvolvimento do endosperma de oito progênies S2 de milho normal, quando submetidas a três diferentes densidades de plantio, quais sejam: 100.000, 75.000 e 50.000 plantas/ha. Os tipos de endosperma testados foram representados por sementes do Composto ESALQ-VF-1 (grupo Flint) e ESALQ-VD-2 (grupo Dentado), ambos de base genética ampla. Numa tentativa de se extrapolar as possíveis informações sobre o acúmulo proteica do milho, dentro de cada tipo de material, isolou-se, previamente, progênies de alto e baixo teores do aminoácido triptofano, no grão maduro de milho. Paralelamente a esta análise proteica, procedeu-se também ao estudo de como a matéria seca é acumulada nos grãos de milho, durante o ciclo da planta. Para tanto, obteve-se dados inerentes à peso de 20 grãos, peso de 20 endospermas, peso de 20 embriões e porcentagem de embrião no grão. Verificou-se, também, neste trabalho, como a síntese de triptofano interfere no acúmulo de matéria seca e proteína, durante o desenvolvimento do endosperma. Em termos de densidade de plantio, constatou-se que o stand de 100.000 plantas/ha, em virtude de proporcionar às plantas maior disponibilidade de nutrientes (uma vez que o tipo de adubação foi igual para todas as densidades de plantio), mostrou-se superior em 8%, para peso de 20 grãos, sobre a média das densidades de 75.000 e 50.000 plantas/ha. Nestes três tipos de densidade, observou-se, também, a superioridade do material dentado sobre o flint, uma vez que o Composto ESALQ-VD-2 mostrou-se superior em 26% ao Composto ESALQ-VF-1, para peso de 20 grãos (média das três densidades). Relacionando-se teor de triptofano, no grão maduro, e acúmulo de matéria seca, ressalta-se que no grupo flint, há uma correlação negativa entre peso de grãos e teor do aminoácido (no grão maduro), onde progênies pobres em triptofano acusaram uma superioridade, sobre as progênies de alto teor, da ordem de 5%. Para o grupo dentado, observou-se o inverso, onde progênies de alto triptofano mostraram-se superiores às suas análogas de baixo teor em 1%. Para o carácter porcentagem de embrião no grão, demonstrou-se que sob a densidade populacional de 100.000 plantas/ha, há um menor teor de embrião (22,730%), uma vez que para as densidades de 50.000 e 75.000 plantas/ha observou-se os valores de 26,830% e 24,860%, respectivamente, ressaltando-se, aqui, a idéia de que materiais portadores de maior percentual de embrião no grão, tornam-se mais leves, pelo fato de possuírem maiores teores de óleo. Em termos de acúmulo proteico, o stand de 50.000 plantas/ha mostrou uma superioridade de 1% sobre os demais, sendo que o grupo flint apresentou uma maior taxa de síntese proteica em relação ao grupo dentado (da ordem de 1,4%). No grupo flint, as progênies de baixo triptofano (grão maduro) mostraram uma superioridade sobre suas análogas de alto teor da ordem de 1,2%, enquanto que as progênies dentadas de alto teor em triptofano apresentaram-se 3,2% superiores às de baixo teor, realçando, assim, o fato que o milho dentado pode conciliar produção de grãos com qualidade de proteína. A época de máxima síntese proteica, para os dois grupos de milho em estudo, foi a de 14 DAP (dias após a polinização), onde obteve-se o valor médio de 35,40% contra o valor de 19,43% referente a 49 DAP, ressaltando-se, assim, o valor nutricional do milho verde. Para estas mesmas épocas, de 14 e 49 DAP, o grupo flint apresentou os seguintes valores, respectivamente: 35,80% e 20,87%, enquanto que o grupo dentado apontou o valor de 35,00% (14 DAP) e 18,00% (49 DAP). Em termos de qualidade de proteína (porcentagem de triptofano na proteína total), notou-se que o material flint acumulou menores teores de aminoácido (2,13%) do que o grupo dentado (2,18%), nas três densidades de plantio. A época de máxima síntese de triptofano, para os dois grupos de milho estudados, foi a de 21 DAP, com o valor médio de 4,28%, sendo que, a partir deste ponto, seguiu-se uma queda acentuada de síntese até atingir a maturação fisiológica. Com isto, explica-se que a razão da baixa concentração de triptofano na proteína total do milho se deve ao fato de que as quedas de síntese do aminoácido durante o desenvolvimento do endosperma do milho normal são bem maiores do que as quedas de síntese proteica durante o desenvolvimento deste tecido de reserva. Os trabalhos de campo e de laboratório desenvolvidos no presente trabalho foram conduzidos nas dependências do Instituto de Genética da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, na cidade de Piracicaba, São Paulo, Brasil.
Title in English
Evaluation of protein synthesis during the endosperm development in S2 corn progenies
Abstract in English
The main purpose of this discussion was to evaluate what happens to the protein synthesis during the development of two types of maize endosperm, under three different population stands, which were: 100,000, 75,000 and 50,000 plants per hectare. So, the flint endosperm was obtained upon the ESALQ-VF-1 composite while the dent endosperm was represented by the ESALQ-VD-2 composite, both having a high genetic basis. Within each material, the difference among the inbreds tested was the tryptophan content. So, the inbred lines belonging to the flint composite and to the dent one, had high and low content of this aminoacid in the mature grain. Besides the protein synthesis study, this work dealt, too, with accumulation of dry matter in the grain during its ripenning, using data from 20 kernells weight, 20 endosperm weight, 20 embryos weight and embryo percentage in the grain. By the other hand, we tried to understand how does the tryptophan synthesis act up on the protein and dry matter content during the ripenning of the grain in the normal corn type. It was observed that the stand with 100,000 plants/ha was 8% superior than the other two, when it was studied 20 kernells weight. The dent composite was always superior to the flint one, in 20 kernells weight, whatever was the stand tested. So the ESALQ-VD-2 composite was 26% superior in comparison to the ESALQ-VF-1. The study of tryptophan content (in the mature grain) related to the dry matter accumulation, showed us that in the flint group, the progenies with less tryptophan content were 5% superior to the high contente ones. By the other hand, in the dent group, the rich progenies in tryptophan were only 1% superior to the poor ones. Embryo content in the grain varied too, in accordance with the population stand, once the stand with 100,000 plants/ha had the lowest embryo percentage 22.73% while the stand with 50,000 plants/ha had 26.83% and the stand with 75,000 plants /ha appointed a value of 24.86% showing, this fact, that grains that have big embryos have lower grain weights because of the oil content. Nevertheless, the population stant of 50,000 plants/ha had a superiority of 1% over the other ones, when it was studied the protein synthesis, and, now, the flint composite was 1,4% superior than the dent one. Within the flint group, progenies with low tryptophan content had a superiority of 1.2% over their counterpart with high content, while, in the dent group, the high content inbreds were 3,2% superior than their analogous with low content (in the mature grain). The age of 14 DAP (days after pollination) was the point where it was measured the highest protein content (35,40%) while at 49 DAP it was detected the lowest protein content (19.43%) for both kind of endosperm tested. Although the flint endosperm accumulates much more protein during its development than the dent one, it was found that the dent endosperm has a better protein quality, once it showed more tryptophan in the total protein (2.18%) than the flint one (2.13%). Now, the best age of tryptophan synthesis is 21 DAP where it was detected the value of 4.28% for both endosperm types; from this age untill the mature stage it was observed a strong decrease in the tryptophan content. This work was carried out at Instituto de Genética da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Piracicaba, São Paulo, Brazil.
 
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Publishing Date
2022-02-07
 
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