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Thèse de Doctorat
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2020.tde-07052020-104706
Document
Auteur
Nom complet
Isabella Barros Valadão
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
Piracicaba, 2020
Directeur
Jury
Castro, Paulo Roberto de Camargo e (Président)
Carvalho, Marcia Eugenia Amaral de
Figueiredo, Paulo Alexandre Monteiro de
Rossetto, Raffaella
Titre en portugais
Caracterização morfofisiológica de genótipos de cana-de-açúcar e cana-energia
Mots-clés en portugais
Saccharum
Cana-de-açúcar
Cana-energia
Trocas gasosas
Resumé en portugais
O Brasil é o maior produtor de cana-de-açúcar (Saccharum sp.) no mundo. A produção estimada para a safra 2019/2020 é de 622,3 milhões de toneladas. A cana-de-açúcar é também a cultura mais eficiente para produção de energia renovável nas regiões tropicais e subtropicais, além da produção de etanol, o cultivo é também fonte de açúcar, biomassa, etanol de segunda geração, aguardente, insumos para ração animal e eletricidade. Os processos que sinalizam o acúmulo de sacarose e fibra em diferentes variedades de cana precisam ser melhores estudados e compreendidos. A vantagem de se produzir mais fibra em detrimento do açúcar é que as plantas serão mais rústicas, com menor exigência de solo, clima, água e nutrientes e maior resistência a pragas e doenças O acúmulo de sacarose depende de diversos processos metabólicos, dentre eles, a atividade fotossintética e a capacidade dos tecidos dreno em acumular compostos de carbono produzido pelas folhas. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi caracterizar e correlacionar aspectos anatômicos, morfológicos, fisiológicos e tecnológicos de três genótipos de cana-de- açúcar contrastantes para teores de sacarose e fibra. Foram observadas diferenças na expressão fenotípica entre a espécie ancestral representante de S. spontaneum e os cultivares RB855156 e SP80-3280. Não constatou-se diferença estatística entre os genótipos nas avaliações de trocas gasosas e pigmentos fotossintéticos. Por outro lado, o cultivar RB855156 se destacou apresentando a maior densidade estomática da superfície abaxial. Por meio das avaliações tecnológicas, observamos que, a espécie ancestral, S. spontaneum destaque para características relacionadas à produção de biomassa, enquanto os cultivares comerciais, oriundos de programas de melhoramento genético, carregam maiores traços para a produção de sacarose. Por meio das análises de correlação foi observado que algumas características apresentaram correlações significativas positivas e outras significativas negativas, sugerindo que o melhoramento genético atuou de forma a beneficiar características de interesse comercial, como por exemplo, Pol%cana, DC e AC (positivamente correlacionadas) e FB, FDN, FDA, DAD e DAB (negativamente correlacionadas). As correlações, se avaliadas em maior número de genótipos e com maior representatividade das espécies que compõem o complexo Saccharum, entre as características anatômicas, fisiológicas, morfológicas e tecnológicas possibilitariam uma melhor compreensão dessas correlações. Em adição, estudos com outros genótipos de cana-de-açúcar que compõem o complexo Saccharum podem contribuir para aumentar os conhecimentos sobre esses processos metabólicos sobre as diferenças durante o desenvolvimento das plantas.
Titre en anglais
Morphophysiological characterization of sugarcane and energy cane genotypes
Mots-clés en anglais
Saccharum
Energy cane
Gas exchange
Sugarcane
Resumé en anglais
Brazil is the biggest producer of sugarcane (Saccharum sp.) in the world. Estimated production for the 2019/2020 crop is 622.3 million tons. Sugarcane is also the most efficient crop for renewable energy production in tropical and subtropical regions. In addition to the production of sugar, cultivation is also a source of ethanol, biomass, second generation ethanol, sugarcane liquor, inputs for animal feed and electricity. The processes that signal the accumulation of sucrose and fiber in different varieties of cane need to be better studied and understood. The advantage of producing more fiber at the expense of sugar is that the plants will be more rustic, with less soil, climate, water and nutrients requirements and greater resistance to pests and diseases. Sucrose accumulation depends on several metabolic processes, among them, photosynthetic activity and the ability of drain tissues to accumulate carbon compounds produced by leaves. Thus, the objective of this work was to characterize and correlate anatomical, morphological, physiological and technological aspects of three contrasting sugarcane genotypes for sucrose and fiber contents. Differences in phenotypic expression were observed between the ancestral species representing S. spontaneum and the cultivars RB855156 and SP80-3280. There was no statistical difference between the genotypes in the gas exchange and photosynthetic pigment evaluations. On the other hand, the cultivar RB855156 stood out with the highest stoma density on the abaxial surface. Through technological evaluations, we observed that the ancestral species, S. spontaneum was highlighted for characteristics related to the production of biomass, while commercial cultivars, coming from genetic improvement programs, carry greater traits for the production of sucrose. Through the correlation analyzes it was observed that some characteristics showed significant positive correlations and others significant negative ones, suggesting that the genetic improvement acted in a way to benefit characteristics of commercial interest, as for example, Pol% cane, DC and AC (positively correlated) and FB, NDF, FDA, DAD and DAB (negatively correlated). The correlations, if evaluated in a greater number of genotypes and with greater representativeness of the species that make up the Saccharum complex, among the anatomical, physiological, morphological and technological characteristics would allow a better understanding of these correlations. In addition, studies with other sugarcane genotypes that make up the Saccharum complex can contribute to increase the knowledge about these metabolic processes about the differences during the development of plants.
 
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Date de Publication
2020-05-08
 
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