Aspectos fisiológicos e da produção do amendoim (Arachis hypogaea L.) em resposta a diferentes condições de cultivo
| Ano de defesa: | 2024 |
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Universidade Federal de Viçosa
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| Programa de Pós-Graduação: |
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| Link de acesso: | https://locus.ufv.br/handle/123456789/34185 https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2024.514 |
Resumo: | O amendoim (Arachis hypogaea L.) é uma importante espécie agrícola cultivada para a produção de óleo e proteína. Para o aspecto de produção, o estabelecimento das plântulas é uma etapa fundamental, pois trata-se de uma fase crítica do desenvolvimento inicial das plântulas, sendo influenciada pela profundidade de plantio. Estudos têm constatado que sob diferentes profundidades de plantio, o crescimento do hipocótilo afeta o estabelecimento das plântulas causado, possivelmente, por modificações nos níveis de hormônios. O etileno pode estar envolvido no controle do crescimento do hipocótilo e da raiz das plântulas de amendoim. No entanto, as inter-relações entre a profundidade de plantio, etileno e metabolismo central na regulação do desenvolvimento das plantas amendoim são pouco compreendidas. Ademais, o amendoim é a única espécie de importância econômica que apresenta desenvolvimento geocárpico das vagens, no qual o ginóforo é o órgão especializado de crescimento geotrópico positivo, que apresenta em sua extremidade o ovário. Interessantemente, a falha na penetração do ginóforo no solo induz o aborto da semente. Há relatos de que o desenvolvimento embrionário e a formação da semente do amendoim são influenciados por fatores ambientais, hormonais e nutricionais. Neste contexto, as hipóteses de que o etileno induz alterações no crescimento e na produção de plantas de amendoim e que modificações no metabolismo primário e na absorção de minerais pelos ginóforos podem estar associadas ao desenvolvimento das sementes do amendoim foram investigadas. Os resultados mostraram que a germinação e a produção de etileno de sementes dos cultivares IAPAR 25 e Tatu Vermelho foram inibidas por solução de aminoetoxivinilglicina (AVG), um inibidor da biossíntese de etileno. Assim a inibição da AVG na germinação daquelas sementes parece uma consequência da inibição da produção de etileno. Além disso, a produção de etileno das sementes foi progressivamente inibida com o aumento da profundidade de plantio, o que induziu alterações no crescimento das plântulas, mas não afetou a produção das cultivares de amendoim. Ademais, a morfologia dos ginóforos do amendoim foi alterada pelos substratos de cultivo, períodos de incubação e pela concentração de cálcio no substrato de desenvolvimento dos ginóforos. Em geral, as maiores concentrações de açúcares totais foram observadas nos ginóforos incubados em vermiculita, areia e substrato comercial em relação aos ginóforos desenvolvidos fora de um meio de incubação (ginóforos aéreos). Assim, os ginóforos aéreos apresentaram reduções nos níveis de açúcares e maior consumo de O2. Entretanto, maiores níveis de fósforo, potássio, cálcio, zinco, ferro e cobre foram observados nos ginóforos aéreos em relação aos ginóforos desenvolvidos em vermiculita, areia e substrato comercial. As alterações na anatomia dos embriões foram observadas aos 15 dias de incubação nos substratos, contudo, não foi possível identificar o aborto de embriões. Ademais, a disponibilidade dos nutrientes dos meios de incubação (vermiculita, areia e substrato comercial) dos ginóforos influenciou as concentrações de minerais nos ginóforos, especialmente a concentração de cálcio. Assim, o desenvolvimento das sementes mostrou-se maior em ginóforos tratados com solução de cálcio. Este estudo apresenta novas perspectivas em relação a ação do etileno e profundidade de plantio em determinar o crescimento e estabelecimento de plântulas, além de como a absorção de minerais pelos ginóforos pode atuar modulando o desenvolvimento da semente e fruto do amendoim. Palavras-chave: Etileno; Crescimento de planta; Fruto geocárpico; Cálcio; Nutrição mineral; Produtividade. |
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Aspectos fisiológicos e da produção do amendoim (Arachis hypogaea L.) em resposta a diferentes condições de cultivoPhysiological and production characteristics of peanut (Arachis hypogaea L.) in response to different growing conditionsAmendoim - Efeito do etilenoAmendoim - CrescimentoCálcioAmendoim - NutriçãoAmendoim - RendimentoFisiologia VegetalO amendoim (Arachis hypogaea L.) é uma importante espécie agrícola cultivada para a produção de óleo e proteína. Para o aspecto de produção, o estabelecimento das plântulas é uma etapa fundamental, pois trata-se de uma fase crítica do desenvolvimento inicial das plântulas, sendo influenciada pela profundidade de plantio. Estudos têm constatado que sob diferentes profundidades de plantio, o crescimento do hipocótilo afeta o estabelecimento das plântulas causado, possivelmente, por modificações nos níveis de hormônios. O etileno pode estar envolvido no controle do crescimento do hipocótilo e da raiz das plântulas de amendoim. No entanto, as inter-relações entre a profundidade de plantio, etileno e metabolismo central na regulação do desenvolvimento das plantas amendoim são pouco compreendidas. Ademais, o amendoim é a única espécie de importância econômica que apresenta desenvolvimento geocárpico das vagens, no qual o ginóforo é o órgão especializado de crescimento geotrópico positivo, que apresenta em sua extremidade o ovário. Interessantemente, a falha na penetração do ginóforo no solo induz o aborto da semente. Há relatos de que o desenvolvimento embrionário e a formação da semente do amendoim são influenciados por fatores ambientais, hormonais e nutricionais. Neste contexto, as hipóteses de que o etileno induz alterações no crescimento e na produção de plantas de amendoim e que modificações no metabolismo primário e na absorção de minerais pelos ginóforos podem estar associadas ao desenvolvimento das sementes do amendoim foram investigadas. Os resultados mostraram que a germinação e a produção de etileno de sementes dos cultivares IAPAR 25 e Tatu Vermelho foram inibidas por solução de aminoetoxivinilglicina (AVG), um inibidor da biossíntese de etileno. Assim a inibição da AVG na germinação daquelas sementes parece uma consequência da inibição da produção de etileno. Além disso, a produção de etileno das sementes foi progressivamente inibida com o aumento da profundidade de plantio, o que induziu alterações no crescimento das plântulas, mas não afetou a produção das cultivares de amendoim. Ademais, a morfologia dos ginóforos do amendoim foi alterada pelos substratos de cultivo, períodos de incubação e pela concentração de cálcio no substrato de desenvolvimento dos ginóforos. Em geral, as maiores concentrações de açúcares totais foram observadas nos ginóforos incubados em vermiculita, areia e substrato comercial em relação aos ginóforos desenvolvidos fora de um meio de incubação (ginóforos aéreos). Assim, os ginóforos aéreos apresentaram reduções nos níveis de açúcares e maior consumo de O2. Entretanto, maiores níveis de fósforo, potássio, cálcio, zinco, ferro e cobre foram observados nos ginóforos aéreos em relação aos ginóforos desenvolvidos em vermiculita, areia e substrato comercial. As alterações na anatomia dos embriões foram observadas aos 15 dias de incubação nos substratos, contudo, não foi possível identificar o aborto de embriões. Ademais, a disponibilidade dos nutrientes dos meios de incubação (vermiculita, areia e substrato comercial) dos ginóforos influenciou as concentrações de minerais nos ginóforos, especialmente a concentração de cálcio. Assim, o desenvolvimento das sementes mostrou-se maior em ginóforos tratados com solução de cálcio. Este estudo apresenta novas perspectivas em relação a ação do etileno e profundidade de plantio em determinar o crescimento e estabelecimento de plântulas, além de como a absorção de minerais pelos ginóforos pode atuar modulando o desenvolvimento da semente e fruto do amendoim. Palavras-chave: Etileno; Crescimento de planta; Fruto geocárpico; Cálcio; Nutrição mineral; Produtividade.Peanut (Arachis hypogaea L.) is an important agricultural species grown for oil and protein production. Seedling establishment is a crucial step from a productive perspective. This critical phase of initial development is influenced by planting depth. Studies have found that hypocotyl growth under different planting depths influences seedling establishment, possibly due to changes in hormone levels. Ethylene may be involved in controlling hypocotyl and root growth in peanut seedlings. However, the interrelationships between planting depth, ethylene production, and central metabolism in regulating the development of peanut plants are poorly understood. Furthermore, peanut is the only economically important crop characterized by geocarpic development. In this process, the gynophore serves as a specialized organ with positive geotropic growth, with the ovary at its end. Interestingly, failure of the gynophore to penetrate the soil induces seed abortion. There are reports that peanut embryonic development and seed formation are influenced by environmental, hormonal, and nutritional factors. In light of the above, this study investigated the hypotheses that ethylene alters the growth and yield of peanut crops and that modifications in primary metabolism and mineral absorption by gynophores influence the development of peanut seeds. The results showed that seed germination and ethylene production in peanut IAPAR 25 and Tatu Vermelho were inhibited by a solution containing aminoethoxyvinylglycine (AVG), an inhibitor of ethylene biosynthesis. Thus, AVG-induced inhibition of seed germination seems to be a consequence of the inhibition of ethylene production. Additionally, ethylene production was progressively inhibited with increasing planting depth, which induced changes in seedling growth but did not affect the yield of either peanut cultivar. It was also found that the morphology of peanut gynophores was influenced by culture substrate, incubation period, and calcium concentration. In general, total sugar concentrations were higher in gynophores incubated in vermiculite, sand, and commercial substrate than in gynophores developed without contact with the incubation medium (aerial gynophores). Aerial gynophores showed reduced sugar levels and increased O2 consumption. However, higher levels of phosphorus, potassium, calcium, zinc, iron, and copper were observed in aerial gynophores than in gynophores developed in vermiculite, sand, and commercial substrate. Embryos showed anatomical alterations at 15 days after incubation in substrates. However, embryo abortion was not identified. Nutrient availability in incubation media (vermiculite, sand, and commercial substrate) influenced mineral concentrations in gynophores, particularly that of calcium. Seed development was higher in gynophores treated with calcium solution. This study presents new perspectives on the action of ethylene and planting depth in determining the growth and establishment of seedlings, as well as how the absorption of minerals by the gynophores can act to modulate the development of the peanut seed and fruit. Keywords: Ethylene; Plant growth; Geocarpic fruit; Calcium; Mineral nutrition; Yield.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)Universidade Federal de ViçosaRibeiro, Dimas Mendeshttp://lattes.cnpq.br/9043825864508046Arruda, Rafaela da Silva2025-06-05T19:15:30Z2024-05-27info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfARRUDA, Rafaela da Silva. Aspectos fisiológicos e da produção do amendoim (Arachis hypogaea L.) em resposta a diferentes condições de cultivo. 2024. 92 f. Tese (Doutorado em Fisiologia Vegetal) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2024.https://locus.ufv.br/handle/123456789/34185https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2024.514porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:LOCUS Repositório Institucional da UFVinstname:Universidade Federal de Viçosa (UFV)instacron:UFV2025-06-06T06:02:38Zoai:locus.ufv.br:123456789/34185Repositório InstitucionalPUBhttps://www.locus.ufv.br/oai/requestfabiojreis@ufv.bropendoar:21452025-06-06T06:02:38LOCUS Repositório Institucional da UFV - Universidade Federal de Viçosa (UFV)false |
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Aspectos fisiológicos e da produção do amendoim (Arachis hypogaea L.) em resposta a diferentes condições de cultivo Arruda, Rafaela da Silva Amendoim - Efeito do etileno Amendoim - Crescimento Cálcio Amendoim - Nutrição Amendoim - Rendimento Fisiologia Vegetal |
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