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Thèse de Doctorat
DOI
10.11606/T.11.2016.tde-27092016-174325
Document
Auteur
Nom complet
Hendrie Ferreira Nunes
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
Piracicaba, 2016
Directeur
Jury
Oliveira, Giancarlo Conde Xavier (Président)
Bandel, Gerhard
Siqueira, Marcos Vinicius Bohrer Monteiro
Bressan, Eduardo de Andrade
Valle, Teresa Losada
Titre en portugais
Batata-doce [Ipomoea batatas (L.) Lam.] nas roças e quintais do litoral paulista: diversidade genética morfoagronômica, com base em morfometria geométrica, descritores e produção de bioetanol
Mots-clés en portugais
Agricultura tradicional
Batata-doce
Métodos multivariados
Morfometria geométrica
Resumé en portugais
A batata-doce é uma das fontes de alimento mais importantes do mundo, sendo muito cultivada no Brasil por agricultores tradicionais. Os caiçaras, habitantes do litoral do Sudeste brasileiro, têm exercido enorme influência na manutenção da diversidade genética em muitas culturas, incluindo a batata-doce. Como os processos de mudanças socioeconômicas e agrícolas nesta região são muito rápidos e têm provocado alterações constantes nesses sistemas agroecológicos, pretendeu-se capturar o nível de diversidade genética mantida por estes agricultores, por meio da morfometria geométrica e caracteres morfoagronômicos, além de avaliar o potencial da cultura para a produção de etanol. Assim, 71 acessos coletados no litoral Norte e do Vale do Ribeira mais seis acessos de um antigo banco de germoplasma e três variedades comerciais de um produtor de Piracicaba foram utilizados nestas avaliações. Para a caracterização morfoagronômica, os acessos foram submetidos às avaliações, com base em 10 descritores quantitativos e 27 qualitativos. Nas avaliações quantitativas, o método de Tocher e UPGMA apresentaram concordância, indicando a produtividade como caráter fundamental na formação dos grupos, por outro lado, não existiu consistência na formação dos grupos entre os métodos ADCP e UPGMA, com base nos caracteres qualitativos. A maior parte da variabilidade encontrada ficou entre os acessos e não se observou qualquer estruturação espacial da varibilidade. A análise elíptica de Fourier (AEF) realizada em 1.437 folhas permitiu a extração dos seis primeiros componentes principais para explicar a maior parte da variabilidade existente nas amostras. A reconstrução do contorno foliar indicou que os dois primeiros componentes principais descreveram as variações quanto ao índice de lobação do limbo e as diferenças na profundidade do seio peciolar, sendo estes caracteres provavelmente de herança qualitativa e quantitativa, respectivamente. A análise multivariada de variância (MANOVA) revelou diferenças significativas entre os acessos avaliados, indicando a presença de variabilidade genética. O método UPGMA demonstrou a existência de grupos com folhas cordiformes, com três lóbulos e com cinco ou mais lóbulos. Na identificação do potencial de etanol foram avaliados os caracteres teor de amido, produtividade (t.ha-1), rendimento de amido, rendimento de etanol em litros por hectare (L.ha-1) e rendimento de etanol em litros por tonelada (L.t-1). O método de Tocher possibilitou a formação de nove grupos. Os acessos mais dissimilares e com média elevada para os caracteres indicaram a possibilidade de seleção de genótipos superiores. Os resultados obtidos nestas avaliações permitem inferir que (1) existe uma alta diversidade genética mantida pelos caiçaras, (2) a AEF pode ser utilizada com sucesso na avaliação da diversidade nesta espécie e (3) a batata-doce apresenta-se como fonte alternativa para geração de bioetanol.
Titre en anglais
Sweet potato [Ipomoea batatas (L.) Lam.] in the swidden agriculture of the coastal region of São Paulo State: morphoagronomic genetic diversity, based on geometric morphometry, descriptors and bioethanol production
Mots-clés en anglais
Geometric morphometry
Multivariate methods
Sweet potato
Traditional agriculture
Resumé en anglais
Sweet potato is one of the most important food sources in the world and is widely cultivated in Brazil by traditional farmers. The native human population of the southeastern Brazilian coast, has exerted enormous influence in maintaining genetic diversity in many crops, including sweet potato. As the processes of socioeconomic and agricultural change in this region are very fast and have caused constant changes in their agroecological system, it was intended to capture the genetic diversity level maintained by these farmers through the geometric morphometrics and morphological traits, to evaluate the potential of the crop for the production of ethanol. Thus, 71 accessions collected in the Northern Coast of São Paulo State and in the coast of the Ribeira Valley region, in Southern São Paulo State, plus six accessions from a former germplasm bank and three commercial varieties from a farm in Piracicaba, SP, were used in these assessments. For morphoagronomic characterization, accessions were subjected to evaluation using 10 quantitative and 27 qualitative descriptors. In quantitative assessments, Tocher and UPGMA method showed agreement, indicating productivity as fundamental in the formation of groups. On the other hand, there was no consistency in the groups between the DAPC and UPGMA methods, based on qualitative characters. Most of the variability was found among the accessions and the genetic variability had no spatial structure. The elliptical Fourier analysis (EFA) performed on 1,437 leaves allowed the extraction of the first six principal components and explained most of the variability of the samples. The reconstruction of the leaf outline indicated that the first two principal components described the variation in the leaf blade lobation index and the differences in the depth of the petiole sinus, and these characters probably have qualitative and quantitative inheritance, respectively. Multivariate analysis of variance (MANOVA) revealed significant differences among accessions, indicating the presence of genetic variability. The UPGMA method showed the existence of groups with heart-shaped leaves, both with three lobes and five or more lobes. The potential for ethanol production was evaluated through the starch content, starch yield (t.ha-1), ethanol yield in liters per hectare (L.ha-1) and ethanol yield in liters per tonne (L.t-1). Tocher's method made possible the formation of nine groups. The most dissimilar accessions with high average for the traits indicated the possibility of selection of superior genotypes. The results obtained in these assessments allow us to infer that (1) there is a high genetic diversity maintained by the native population, (2) EFA can be successfully used in the evaluation of diversity in this species and (3) the sweet potato is presented as an alternative source to generate bioethanol.
 
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Date de Publication
2016-10-11
 
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