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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2010.tde-11022011-151350
Document
Author
Full name
Roberto de Albuquerque Melo
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2010
Supervisor
Committee
Melo, Paulo Cesar Tavares de (President)
Cicero, Silvio Moure
Martins, Luiza Suely Semen
Menezes, Dimas
Sala, Fernando Cesar
Title in Portuguese
Caracterização morfo-agronômica e molecular, processamento mínimo e utilização de raios X em sementes de feijão-caupi [Vigna unguiculata (L.) Walp]
Keywords in Portuguese
Caupi
Feijão
Genótipos
Marcador molecular
Pós-colheita
Raios X
Sementes - Qualidade.
Abstract in Portuguese
O presente estudo foi realizado com os seguintes objetivos de (a) caracterizar morfo-agronômica e molecularmente cinco genótipos de feijão-caupi; (b) avaliar a preservação da qualidade de grãos de feijão-caupi minimamente processado empacotado em três tipos de embalagens (PVC, PP e PEBD) sob temperaturas de armazenamento de 1, 5 e 10 °C, durante nove dias e, (c) identificar os danos causados por caruncho [Callosobruchus maculatus (Fabr.)] e sua relação com a qualidade fisiológica das sementes de feijão-caupi, por meio da análise de raios X. Na caracterização morfo-agronômica os genótipos analisados foram: IPA-206, BRSPAJEU, BRS-POTENGI, L 281.005 e L ESP 10 e na caracterização molecular foram utilizados 26 primers de RAPD e 37 primers de ISSR. Foram construídos três dendrogramas baseados em marcadores moleculares RAPD, ISSR e RAPD+ISSR. Na caracterização morfo-agronômica, as características que apresentaram maior poder discriminante para os cinco genótipos avaliados, foram: cor das folhas; comprimento e largura do folíolo apical; vigor da planta; número de dias à floração, cor das flores; número de dias para maturação da primeira vagem, e ainda, o comprimento, a largura e o número de lóculos por vagem, como também o número de vagens por plantas; e na semente, massa de 100 sementes, comprimento, largura e espessura. A caracterização molecular demonstrou a utilidade do método, não só para avaliar o conjunto da diversidade no germoplasma, mas também para permitir aglomeração potencial dos genótipos com base nas suas afinidades entre si em características de desempenho agronômico. No ensaio de processamento mínimo foi utilizado como matéria prima grãos de feijão-caupi, linhagem L ESP 10. Foram realizadas as seguintes análises: perda de massa fresca, composição gasosa, aroma e aparência. Os dados foram analisados através da construção de gráficos. Constatou-se que a perda de massa dos grãos foi muito reduzida. A temperatura de 1°C e o uso do filme de PVC foi mais eficientes na conservação da qualidade pós-colheita do feijão-caupi minimamente processado, propiciando melhor manutenção da cor verde, aparência, odor e menor oxidação na região próxima ao hilo. Com relação à identificação dos danos causados por caruncho por meio da análise de raios X foram utilizadas três cultivares: IPA-206, BRS-Pajeu, BRS-Potengi e duas linhagens, L 281.005 e L ESP 10. As amostras foram submetidas ao teste de raios X e ao teste de germinação, a fim de determinar a relação de causa e efeito entre os danos provocados pelo caruncho e a germinação das sementes. Para os danos classificados como severos, localizados no eixo embrionário e, ou nos cotilédones, as sementes originaram plântulas anormais ou as sementes estavam mortas. O teste de raios X se mostrou eficiente para a avaliação de danos causados por caruncho em sementes de feijão-caupi, permitindo relacionar os eventuais danos com os prejuízos causados à germinação.
Title in English
Morpho-agronomic and molecular characterization, minimally processing, and use of X-ray in cowpea seeds [Vigna unguiculata (L.) Walp]
Keywords in English
Beans
cowpea
genotypes
Molecular marker
Postharvest
Quality.
Seeds
X-rays
Abstract in English
This study was undertaken with the following objectives: (a) to characterize, morphoagronomic and molecularly, five genotypes of cowpea beans, (b) to evaluate the preservation of grain quality of cowpea minimally processed in three types of packaging (PVC, PP and PEBD) under storage temperatures of 1, 5 and 10 ° C for nine days, and (c) to identify the damage caused by the weevil [Callosobruchus maculatus (Fabr.)] using the X-ray analysis and evaluate its relationship to the physiological quality of the cowpea seeds. The genotypes used in this morpho-agronomic characterization were IPA 206, BRS-PAJEU, BRS-POTENGI, L 281.005 and L ESP 10. For the molecular characterization, it was used 26 primers of RAPD and 37 primers of ISSR. Three dendograms were constructed based on molecular markers RAPD, ISSR and RAPD+ISSR. Concerning to morpho-agronomic characterization, the characteristics which presented the highest discriminating power were: color of the leaves, lenght and width of the apical leaflet, plant vigor, number of the days for flowering, color of the flowers, number of the days for first ripe pod, and number of beans per individual plant. For seeds were evaluated, mass of 100 seeds, lenght, width and thickness. The molecular characterization showed the efficiency of the method not only to evaluate all the diversity conditions in the germoplasm but also to allow the potential agglomeration of the genotypes based on their similarities for their characteristics regarding to the agronomic behavior. To set up the trial of cowpea grains minimally processed it was used the line L ESP 10. The following traits were analysed: mass loss, gas composition, odor, and appearance. The results were evaluated by the graphs construction. The results showed that temperature at 1 0C and use of PVC were the most efficient process to preserve the postharvest quality of minimally processed cowpea beans, keeping its green color, appearance, odor, and lowest oxidation level near the hilum. As regards the damage caused to the cowpea seeds by weevil were used the cultivars IPA-206, BRSPajeu and BRS-Potengi, and two lines (L 281.005 and L ESP 10). The samples were exposed to X-ray and germination test to determine the cause-effect relationship between weevil damage and seed germination. Seed damage classified as severe, located in the embryonic axis or in the cotyledons, resulted in abnormal seedlings or dead seeds. The X-ray test, therefore, is efficient for evaluating weevil damage in cowpea seeds.
 
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Publishing Date
2011-02-17
 
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