Caracterização molecular e bioquímica da adaptação de uma variedade comercial de tomate (Solanum lycopersicum L.) ao sistema de produção da agricultura natural

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dc.contributor.advisor-co1Benedito, Vagner Augusto
dc.contributor.advisor1Ventura, José Aires
dc.contributor.authorTavares, Nelson Salgado
dc.contributor.referee1Batitucci, Maria do Carmo
dc.contributor.referee2França, Hildegardo Seibert
dc.contributor.referee3Costa, Helcio
dc.contributor.referee4Araújo, João Batista Silva
dc.date.issued2017-05-26
dc.description.abstractThis study addressed the adaptation and production of tomato plants grown with and without organic fertilizers in crops of the commercial variety “Especial para Salada”, whose seeds were produced by Topseed® (T0) and selected using the techniques of nature farming in 15 consecutive plantings (T15). Comparisons were made between T15 and T0 in the non-irrigated planting systems nature farming without fertilizer (NF) and organic agriculture with organic fertilizer (OF) and without the use of pesticides. Cultivation was carried out at West Virginia University Organic Agriculture Farm - WVUOAF (USA) divided into two treatments: nonfertilized (NF-T15, NF-T0); and two fertilized with organic compost (OF-T0 and OF-T15). In the experimental design of randomized blocks with five replicates and five plants per replicate, the production and the molecular characteristics of the plants were determined. For the biochemical studies, planting with the same treatments was performed in the municipality of Marechal Floriano, ES, Brazil. The non-fertilized plants NF-T15 and NF-T0 showed the best yields with the lowest losses of fruits damaged by diseases and pests. The NF-T15 tomato plants showed more efficient defenses despite having the lowest lignin contents (6%) in the fruits, and fewer flavonoids in the leaves. The fertilized tomato plants OF-T0 and OF-T15 had more lignin in the fruits and more flavonoids in the leaves, but they had the highest yield losses. The results of gene activity of T15 and T0 grown without nitrate showed that T0 tomatoes had the same levels of expression as the T15 plants in five of the six genes studied in the roots, which shows that T0 adapted to the absence of inorganic nitrogen. Regardless of the medium with or without nitrate, the NRT1 gene activities in the leaves were the highest in T0 and the lowest in T15. This result can be related to the susceptibility of the fertilized plants and the defenses of the non-fertilized plants. The NF-T15 tomatoes produced 29 t/ha, and the NF-T0 under the same conditions yielded 38 t/ha. The results showed that T0 achieved fast adaptation in this first crop without fertilizers and that T15 cultivated for many years without fertilizers showed more efficient resistance in the non-fertilized tomato plants. The organic fertilizer contributed to lower gene activity associated to the defense in the fertilized plants. For this reason, fertilization was harmful to the productivity of tomato plants grown in the organic planting system.
dc.description.resumoAvaliou-se a adaptação e produção de tomateiros cultivados sem e com adubos orgânicos em plantios da variedade comercial Especial para Salada cujas sementes foram produzidas pela Topseed® (T0) e selecionadas com as técnicas da agricultura natural em 15 plantios consecutivos (T15). Foram feitas comparações entre T15 e T0 nos sistemas de plantio da agricultura natural sem adubo (NF) e da agricultura orgânica com adubo orgânico (OF) e sem o uso de defensivos, ambos não irrigados. Os cultivos foram realizados na Fazenda de Agricultura Orgânica da West Virginia University-WVUOAF (EUA), divididos em dois tratamentos, não adubados (NF-T15, NF-T0) e dois adubados com composto orgânico (OF-T0 e OF-T15), no delineamento experimental de blocos casualizados, com cinco repetições e cinco plantas por repetição, determinou-se a produção e as características moleculares das plantas. Para os estudos bioquímicos foi feito um plantio com os mesmos tratamentos no município de Marechal Floriano-ES. As plantas não adubadas NF-T15 e NF-T0 apresentaram as melhores produtividades com as menores perdas de frutos lesionados por doenças e pragas. Os tomateiros NF-T15 apresentaram defesas mais eficientes apesar de terem os menores teores de lignina, 6%, nos frutos e menos flavonoides nas folhas. Os tomateiros adubados OF-T0 e OF-T15 tiveram mais lignina nos frutos e mais flavonoides nas folhas, porém tiveram as maiores perdas na produção. Os resultados da atividade dos genes avaliados em T15 e T0 cultivados sem nitrato mostram que os tomateiros T0 tiveram os mesmos níveis de expressão que as plantas T15, em cinco dos seis genes estudados nas raízes, revelando que T0 se adaptou à ausência do nitrogênio inorgânico na adubação. Independente do meio com ou sem nitrato, a atividade do gene NRT1 nas folhas foi a maior em T0 e a menor em T15. Esse resultado pode ser relacionado à suscetibilidade das plantas adubadas e as defesas das não adubadas. Os tomateiros NF-T15 produziram 29 t/ha e NF-T0 nas mesmas condições produziu 38 t/ha. Os resultados mostraram que T0 obteve rápida adaptação nesse primeiro cultivo sem adubos e que T15 cultivada há muitos anos sem adubos apresentou resistência mais eficiente nos tomateiros não adubados. O adubo orgânico contribuiu para a menor atividade dos genes associados à defesa nas plantas adubadas, por este motivo a adubação foi prejudicial à produtividade dos tomateiros cultivados no sistema de plantio orgânico.
dc.description.resumoAvaliou-se a adaptação e produção de tomateiros cultivados sem e com adubos orgânicos em plantios da variedade comercial ‘Especial para Salada’ cujas sementes foram produzidas pela Topseed® (T0) e selecionadas com as técnicas da agricultura natural em 15 plantios consecutivos (T15). Foram feitas comparações entre T15 e T0 nos sistemas de plantio da agricultura natural sem adubo (NF) e da agricultura orgânica com adubo orgânico (OF) e sem o uso de defensivos, ambos não irrigados. Os cultivos foram realizados na Fazenda de Agricultura Orgânica da West Virginia University-WVUOAF (EUA), divididos em dois tratamentos, não adubados (NF-T15, NF-T0) e dois adubados com composto orgânico (OF-T0 e OF-T15), no delineamento experimental de blocos casualizados, com cinco repetições e cinco plantas por repetição, determinou-se a produção e as características moleculares das plantas. Para os estudos bioquímicos foi feito um plantio com os mesmos tratamentos no município de Marechal Floriano-ES. As plantas não adubadas NF-T15 e NF-T0 apresentaram as melhores produtividades com as menores perdas de frutos lesionados por doenças e pragas. Os tomateiros NF-T15 apresentaram defesas mais eficientes apesar de terem os menores teores de lignina, 6%, nos frutos e menos flavonoides nas folhas. Os tomateiros adubados OF-T0 e OF-T15 tiveram mais lignina nos frutos e mais flavonoides nas folhas, porém tiveram as maiores perdas na produção. Os resultados da atividade dos genes avaliados em T15 e T0 cultivados sem nitrato mostram que os tomateiros T0 tiveram os mesmos níveis de expressão que as plantas T15, em cinco dos seis genes estudados nas raízes, revelando que T0 se adaptou à ausência do nitrogênio inorgânico na adubação. Independente do meio com ou sem nitrato, a atividade do gene NRT1 nas folhas foi a maior em T0 e a menor em T15. Esse resultado pode ser relacionado à suscetibilidade das plantas adubadas e as defesas das não adubadas. Os tomateiros NF-T15 produziram 29 t/ha e NF-T0 nas mesmas condições produziu 38 t/ha. Os resultados mostraram que T0 obteve rápida adaptação nesse primeiro cultivo sem adubos e que T15 cultivada há muitos anos sem adubos apresentou resistência mais eficiente nos tomateiros não adubados. O adubo orgânico contribuiu para a menor atividade dos genes associados à defesa nas plantas adubadas, por este motivo a adubação foi prejudicial à produtividade dos tomateiros cultivados no sistema de plantio orgânico.
dc.formatText
dc.identifier.citationTAVARES, Nelson Salgado. Caracterização molecular e bioquímica da adaptação de uma variedade comercial de tomate (Solanum lycopersicum L.) ao sistema de produção da agricultura natural. 2017. 162 f. Tese ( Doutorado em Biologia Vegetal) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro de ciências humanas e naturais, Vitória, 2017.
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/10034
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseDoutorado em Biologia Vegetal
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Biologia Vegetal
dc.rightsopen access
dc.subjectNature farmingeng
dc.subjectTomatoeng
dc.subjectMolecular biologyeng
dc.subjectPhenolseng
dc.subjectOrganic agricultureeng
dc.subject.br-rjbnAgricultura natural
dc.subject.br-rjbnTomate
dc.subject.br-rjbnAgricultura orgânica
dc.subject.br-rjbnBiologia molecular
dc.subject.br-rjbnFenóis
dc.subject.cnpqAgronomia
dc.subject.udc57
dc.titleCaracterização molecular e bioquímica da adaptação de uma variedade comercial de tomate (Solanum lycopersicum L.) ao sistema de produção da agricultura natural
dc.typedoctoralThesis
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