Variabilidade genética e caracterização do sistema radical de plantas de milho na eficiência de absorção e utilização de fósforo

Phosphorus is a nutrient that limits crop production in tropical soils because low levels in the form available to plants and limited mobility. The architecture and spatial distribution of the root system can increase the absorption of some nutrients with low mobility in the soil for the plant. The...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2009
Main Author: Brito, Ciro Maia de lattes
Orientador/a: Miranda, Glauco Vieira lattes
Co-advisor: Cruz, Cosme Damião lattes, Vieira, Rogério Faria lattes
Banca: Galvão, João Carlos Cardoso lattes, Berger, Paulo Geraldo lattes
Format: Dissertação
Language:por
Published: Universidade Federal de Viçosa
Programa: Mestrado em Genética e Melhoramento
Department: Genética animal; Genética molecular e de microrganismos; Genética quantitativa; Genética vegetal; Me
Assuntos em Português:
Assuntos em Inglês:
Áreas de Conhecimento:
Online Access:http://locus.ufv.br/handle/123456789/4712
Citação:BRITO, Ciro Maia de. Genetic variability and root system characterization of maize plants for phosphorus absorption and utilization efficiency. 2009. 35 f. Dissertação (Mestrado em Genética animal; Genética molecular e de microrganismos; Genética quantitativa; Genética vegetal; Me) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2009.
Resumo Português:O fósforo é um nutriente limitante da produção agrícola nos solos tropicais, pelos baixos teores na forma disponível às plantas e pela baixa mobilidade. A arquitetura e a distribuição espacial do sistema radical podem aumentar a absorção de nutrientes pouco móveis no solo pela planta. Assim, o objetivo deste trabalho foi identificar o ideótipo do sistema radical para eficiência na absorção e utilização de fósforo; avaliar a eficiência de absorção e utilização de fósforo pelas plantas de linhagens de milho com diferentes morfologias do sistema radical, determinar a variabilidade genética das plantas de linhagens de milho para a concentração de raízes finas nos primeiros 10 cm do sistema radical e classificar linhagens de milho em eficientes e ineficientes pela análise multivariada. Foram avaliadas 22 linhagens de milho em alto e baixo P. O plantio foi realizado em vasos de PVC com quatro dm3. O substrato foi composto por areia (50%), vermiculita (37,5%) e solo (12,5%). O comprimento do sistema radical por classe de diâmetro foi avaliado utilizando o software WinRHIZO Pro 2007 acoplado a um scanner. As linhagens L20, L4, L16 e L9 em baixo P apresentaram crescimento acima de 10% em raízes muito finas em relação à mesma característica em alto P. A linhagem L20 produziu 91% a mais de raízes muito finas em baixo P. O aumento na produção de raízes muito finas em baixo P é o indicativo de resposta adaptativa ao estresse de P por plantas de milho. Linhagens que obtiveram valores acima da média para CRMF10 apresentaram elevadas EUtP em baixo P e elevadas EAP em alto P. Entretanto em baixo P a EAP foi consistente para identificar linhagens com maiores comprimentos de raízes muito finas e finas. O mesmo não foi observado em alto P. O CRMF50 não foi consistente para discriminar as linhagens eficientes em absorver e/ou utilizar P, bem como para a PA/SR nos dois ambientes. Resultado semelhante foi obtido para o CRG10 e 50 também nos dois ambientes. Em baixo P, a linhagem L9 produziu mais raízes muito finas e finas na camada de 0-10 cm e as linhagens L8, L14 e L17 apresentaram maior produção na camada de 10-50 cm. Além de produzirem os maiores comprimentos de raízes grossas as linhagens L8 e L17 também produziram a maior quantidade de raízes finas de 0-10 cm. Foi observado que, nas camadas de 0-10 e 10-50 cm, as linhagens L2 e L22 respectivamente, produziram as menores quantidades de raízes em todos os diâmetros. A linhagem L19 e L11 apresentaram maior EAP em baixo P. Aumentando a disponibilidade de P a linhagem L19 manteve com maior EAP, entretanto a linhagem L11 foi inferior a média para essa característica em alto P. Indicando a grande estabilidade na EAP para a linhagem L19 e comportamento semelhante foi observado para a L8. Pela análise discriminante foi possível classificar as linhagens com base nos parâmetros radicais na camada de 0-10 cm e pela eficiência na absorção de P, em eficientes e ineficientes em baixo P. Concluiu-se que as eficiências de absorção e utilização de fósforo não são explicadas totalmente por uma única característica específica do sistema radical; é possível obter diferentes ideótipos radicais das plantas de milho, no entanto, esses podem não estar associados às maiores eficiências de absorção e utilização de fósforo; existe variabilidade entre as linhagens de milho para características de sistema radical em alto e baixo fósforo; e a análise multivariada por meio da função discriminante de Anderson é eficiente para avaliação simultânea do conjunto de características possibilitando a seleção de linhagens de milho mais promissora.
Resumo inglês:Phosphorus is a nutrient that limits crop production in tropical soils because low levels in the form available to plants and limited mobility. The architecture and spatial distribution of the root system can increase the absorption of some nutrients with low mobility in the soil for the plant. The aim of this study was to identify ideotype the root system for phosphorus absorption and utilization efficiency by plants maize lines with different roots morphologies, the genetic variability of the maize lines for the concentration of fine roots in the first 10 cm of the root system and classify maize lines in efficient and inefficient for efficiencies. The 22 maize lines were evaluated of high and low P. The planting was done in PVC tubes, with four dm3. The substrate was composed of sand (50%), vermiculite (37.5%) and soil (12.5%). The root length and diameter were assessed using the software WinRhizo Pro 2007 connected to a scanner. The lines L20, L4, L16 and L9 in the low P showed root length 10% higher than in high P. The line L20 produced 91% more very fine roots length (VFRL) in low P than high P and is indicative of the adaptive response to the P stress by maize plants. The lines that showed high VFR10 presented high PUtE in low P and high PAE in high P. However, in low P, the PAE was consistent to identify lines with high VFR and FR, but this was not observed in high P. The VFRL50 was not consistent for discriminating efficiency lines for phosphorus absorption or utilization and PA/SR in both environments. A similar result was obtained for thick root length (TRL10 and TRL50) in the two environments. In the low P, L9 lines produced more very fine root and fine root in the 0-10 cm layer and the lines L8, L14 and L17 showed increased production in the 10-50 cm layer. In addition to producing the highest thick root length, the lines L8 and L17 also produces the greatest amount of fine roots at 0-10 cm. It was noted that the 0- 10 and 10-50 cm of the L2 and L22, respectively, produced the lowest number of roots in all diameters. For the discriminant analysis was possible to classify the lines in efficiency and non-efficiency based in the root traits and the P uptake efficiency in the low P. It was concluded that the phosphorus absorption and utilization efficiencies not fully explained by a single specific root trait; It can be obtained root ideotype of maize plants, but these can not be associated with the increased phosphorus absorption and use efficiency; there is the genetic variability among maize lines for traits of root systems in the high and low phosphorus and; multivariate analysis using Anderson discriminant function is effective for simultaneous evaluation of all evidence to the selection of maize most promising.