UFV - Teses
URI permanente para esta coleçãohttps://thoth.dti.ufv.br/handle/123456789/4
Navegar
223 resultados
Resultados da Pesquisa
Item Clonagem e caracterização de um novo gene putativo de resistência do cafeeiro a Hemileia vastatrix e aplicação na seleção assistida(Universidade Federal de Viçosa, 2019-03-11) Almeida, Dênia Pires de; Caixeta, Eveline Teixeira; Zambolim, LaércioA ferrugem do cafeeiro, causada pelo fungo Hemileia vastatrix, é uma das doenças mais preocupantes para a cafeicultura mundial. A alta variabilidade genética desse fungo e, consequentemente, o surgimento de novas raças do patógeno, tem resultado na suplantação da resistência de cultivares lançadas pelos programas de melhoramento genético. Para desenvolver cultivares com resistência durável, é essencial o entendimento dos genes de resistência envolvidos e seus mecanismos moleculares de atuação na resistência. Dessa forma, nesse estudo, foi realizada a clonagem e caracterização molecular de um novo gene (Receptor Like Kinase) presente no Híbrido de Timor (HdT) CIFC 832/2, uma das principais fontes de resistência dos programas de melhoramento. A clonagem foi realizada a partir de screening de uma biblioteca de clones BAC (Bacterial Artificial Chromosomes), usando um gene que foi selecionado de biblioteca subtrativa entre interação compatível e incompatível de Cafeeiro-H. vastatrix. A sequência da BAC selecionada foi analisada, sendo identificado dois genes putativo para resistência do cafeeiro. Por meio de RT-qPCR, um dos genes, denominado de HdT_LRR_RLK2 (Leucine-rich repeat rececptor like kinase), apresentou pico de expressão apenas na interação incompatível, sendo esse considerado um novo gene putativo de resistência do cafeeiro a H. vastatrix. A partir desse gene caracterizado, foi desenvolvido um marcador molecular funcional, o qual foi analisado e validado em um conjunto de clones de cafeeiros diferenciadores de raças de H. vastatrix e, então, usados na seleção assistida (SAM). Na SAM, cafeeiros em diferentes gerações de melhoramento foram analisados com o marcador funcional desenvolvido, além de outros marcadores previamente obtidos e associados a diferentes genes de resistência a H. vastatrix. Foi utilizado marcadores SCAR, CAPS e SSR flanqueando dois locos (genes maiores) de resistência a raças I, II e patótipo 001 de H. vastatrix, previamente localizados em mapa genético, além de marcador funcional originado de outro gene clonado (CC-NBS-LRR) alocado em outra região do mapa genético. Nesse trabalho, também foram usados os marcadores CBD-Sat207 e CBD-Sat235 associados ao gene Ck1 de resistência a Coffee Berry Disease (CBD). Essa doença se encontra presente somente no continente africano, no entanto, o uso dos marcadores permite realizar melhoramento preventivo para essa importante doença. Nas gerações F 2 , F 3 e Retrocruzamento Suscetível (RCS 2 ) (Híbrido de Timor UFV 443-03 x Catuaí Amarelo IAC 64), as plantas foram genotipadas e fenotipadas com a raça II de H. vastatrix, para validação dos marcadores. As populações F 3:4 e RCS 3 foram genotipados com os marcadores validados. Foram identificados na F 3:4 cafeeiros com o genótipo AABBCCDDEe e no RCS 3 , genótipo AaBbCcD_E_, sendo que o loco A, B, C e D correspondem aos quatro locos de resistência a H. vastatrix e E ao loco de resistência a CBD. A SAM permitu a identificação e obtenção de piramidação de múltiplos genes de resistência a ferrugem e a CBD. Os genótipos identificados serão usados para avanço de geração e plantados para os testes de campo. O uso das estratégias de SAM e piramidação de genes têm potencial de obtenção de resistência duradoura à doenças, além de reduzir tempo, espaço e custo dos testes de campo, por permitirem o descarte de plantas contendo os alelos recessivos nos diferentes locos.Item Diversidade genética, ganhos com seleção e seleção genômica ampla na espécie Coffea canephora(Universidade Federal de Viçosa, 2017-07-31) Alkimim, Emilly Ruas; Caixeta, Eveline Teixeira; Silva, Felipe Lopes da; Resende, Marcos Deon Vilela deA presença de variabilidade genética associada a estratégias mais eficientes de seleção são imprescindíveis para se obter sucesso nos programas de melhoramento. Nesse sentido, o uso de marcadores moleculares em estudos de diversidade, bem como a seleção baseada em dados fenotípicos por meio do uso de procedimentos genético-estatísticos mais refinados têm se mostrado ferramentas úteis nos programas de melhoramento. Além disso, com o avanço das plataformas de NGS (Next Generation Sequencing), um novo método de seleção, que visa utilizar dados fenótipos e moleculares, denominado Seleção Genômica Ampla foi proposto. O objetivo do trabalho foi identificar marcadores SNP (Single Nucleotide Polymorphism) e validá-los em estudos de diversidade genética; estimar os parâmetros genéticos e os ganhos com a seleção utilizando a metodologia de modelos mistos (REML/BLUP); aplicar o princípio da GWS (Genome Wide Selection) e avaliar sua eficiência em população de C. canephora. A população em estudo, inicialmente, foi composta por 72 genótipos nos quais os marcadores SNP foram identificados e validados. A seleção fenotípica, por meio do procedimento REML/BLUP, foi realizada em 192 genótipos de cafeeiros. Por fim, a população avaliada por meio da GWS foi composta por 165 genótipos. Utilizando a plataforma de sequenciamento da empresa RAPiD Genomics foram identificados 117.450 SNP em 72 indivíduos de C. canephora. Após análises de qualidade, 33.485 SNP foram selecionados e validados em análises de diversidade e estrutura genética de populações. Os marcadores foram eficientes na avaliação da diversidade e estrutura genética de C. canephora e com base em nessas análises foi possível selecionar possíveis cruzamentos promissores dentro e entre os grupos varietais e Híbridos geneticamente mais distantes. Com base nas análises utilizando o método REML/BLUP foi possível selecionar genótipos Conilon e Robusta promissores por serem geneticamente divergentes pela análise de agrupamento e por proporcionarem ganhos elevados com a seleção. Estes podem ser intercruzados para obter cultivares dentro de cada grupo varietal e/ou como genitores em cruzamentos interpopulacionais. Além disso, foi possível selecionar famílias híbridas que se destacaram nas análises. Estas podem ser testadas em diferentes regiões e as promissoras utilizadas como variedade propagada por semente. As famílias híbridas selecionadas podem também ser intercruzadas (cruzamento intrapopulacional) para avanço da seleção recorrente. Por fim, a GWS mostrou-se ferramenta útil para o melhoramento de C. canephora, por predizer com alta acurácia os valores genéticos genômicos dos indivíduos e possibilitar a redução no tempo necessário para completar o ciclo de seleção, proporcionando ganhos significativos em eficiência seletiva por unidade de tempo.Item Potencial biocida de Jatropha curcas L.(Universidade Federal de Viçosa, 2019-02-12) Silva, Dandara Rêgo Muniz da; Dias, Luiz Antônio dos SantosJatropha curcas L. é uma oleaginosa de múltiplos propósitos, por apresentar, além da importância do seu óleo para produção de biodiesel, uma grande diversidade de compostos bioativos com atributos medicinais e ação biocida no controle de pragas e doenças de diversos cultivos. Esta revisão aborda o estado da arte da ação biocida dos metabólitos secundários dessa espécie. Dentre esses compostos, os ésteres diterpênicos derivados do forbol são as moléculas mais estudadas, devido a toxicidade aos seres humanos e animais, e pela alta atividade fungicida e inseticida. Tais metabólitos, possivelmente, atuam na destruição do retículo endoplasmático e da parede celular das hifas. Nos insetos-praga, estes compostos, provavelmente, atuam sobre o metabolismo, ocasionando inibição alimentar, repelência, inibição do ato do acasalamento, ação inibitória ou supressora da oviposição e/ou indução da produção de ovos inférteis, além da inibição do desenvolvimento de larvas, ninfas e pupas. Vários estudos demonstram que embora todas as partes da planta sejam tóxicas, o grau de toxicidade pode variar de acordo com a forma de obtenção do extrato, dose e modo de administração, e sensibilidade do indivíduo. Sendo assim, J. curcas é destaque como espécie promissora por atender tanto o aspecto agroenergético, quanto o fitossanitário no controle de pragas e doenças que afetam a agricultura. Dessa forma, o presente estudo avaliou, no capítulo 2, a atividade fungicida e bactericida de extratos foliares e caulinares de 12 acessos, pré- selecionados em teste de progênies, sobre os fungos Hemileia vastatrix e Cercospora coffeicola, causadores de duas das mais importantes doenças do cafeeiro: ferrugem e cercosporiose, respectivamente, e sobre a bactéria Pseudomonas syringaepv. garcae, causadora da mancha aureolada. Amostras de folhas e caules de J. curcas foram submetidas a secagem e moagem e seus extratos clorofórmicos e etanólicos preparados com auxílio do aparato Soxhlet. As atividades fungicidas e bactericidas foram avaliadas, in vitro, a partir da inibição da germinação de esporos de H. vastatrix, da redução percentual do crescimento micelial de C. coffeicola e da diminuição da zona de crescimento de P. syringae pv. garcae. Todos os extratos foram capazes de inibir, em 100%, a germinação dos esporos de H. vastatrix. Todos os extratos reduziram significativamente o crescimento micelial de C. coffeicola, sendo as reduções mais expressivas de 16, 17, 12 e 20%, dos extratos EC04, EF04-clorofórmico e os EC08, EF08-etanólico, respectivamente. Alterações morfológicas também foram observadas nos micélios, indicando a possível variação na produção de melanina, metabólito secundário de importância no desenvolvimento fúngico. Os extratos não agiram sobre P. syringae pv. garcae. Esses resultados demonstram a importância dos estudos sobre as propriedades fungicidas dos extratos de J. curcas, bem como, na caracterização e identificação de seus componentes bioativos.Item Ecophysiological acclimation of coffee (Coffea arabica and C. canephora) plants to cope with temporal fluctuations of light supply(Universidade Federal de Viçosa, 2012-07-21) Rodríguez-López, Nelson Facundo; Damatta, Fábio Murilo; Barros, Raimundo Santos; Ventrella, Marília ContinIt is generally assumed that the daily quantum input is what drives plant growth and productivity. However, as little is known about how temporal diurnal variations of light availability influence biomass accumulation and physiological performance, this study examined the morphological, physiological and biochemical traits of coffee plants in two independent experiments. In the first experiment, Arabica coffee (C. arabica) plants were grown in pots and subjected to seven light treatments as follows: plants grown entirely under 100%, 40% or 10% sunlight (S-100, S-40 and S-10, respectively); plants grown at either 40% or 10% sunlight throughout the morning (until midday) and then submitted to full sunlight until sunset (S-40/100 and S-10/100, respectively); and plants grown under full sunlight from sunrise to midday and then submitted to either 40% or 10% sunlight throughout the afternoon (S-100/40 and S-100/10, respectively). The S- 100 plants accumulated more biomass compared to plants grown under other treatments and showed minimal changes in biomass allocation. An increased biomass was associated with faster leaf area formation and increasing irradiance that was independent of the photosynthetic rates per unit leaf area and consequent changes in carbohydrate availability. In contrast, the lower biomass in S-10/100 and in S-10 individuals was likely a consequence of carbon limitations as well as decreased leaf areas. Changes in the photosynthetic rates between treatments were apparently unrelated to carbohydrate accumulation or photoinhibition. Overall, only minor physiological alterations in traits were observed at the leaf level; significant changes were only apparent in S-10 individuals with the other treatments. In summary, the growth and physiological performance of coffee plants depends on the total amount of photosynthetic active radiation (PAR) received by the plant per day and temporal order of diurnal variations in the PAR supply. That is, plants that received high light in the morning grew faster than those receiving high light in the afternoon. In the second experiment, a trial was designed with two Robusta coffee (Coffea canephora) clones that were intercropped with shelter trees in a way that allowed us to compare coffee bushes that were shaded in the morning (SM) with those shaded in the afternoon (SA), and we compared both treatments with bushes that received full sunlight over the course of the day (FS). The SM bushes displayed better gas exchange performance than their SA and FS counterparts, which means that the capacity for CO2 fixation was mainly constrained by stomatal (SA bushes) and biochemical (FS bushes) factors. The physiological traits associated with light capture were more responsive to temporal light changes rather than the amount of light received, although this behavior could be a clone-specific response. The activity of key antioxidant enzymes differed minimally when compared between the SM and SA clones but was much greater in the FS clones. No signs of photoinhibition or cell damage were observed regardless of the light treatment. Acclimation to varying light supplies had no apparent additional energy cost for constructing and maintaining the leaves regardless of the light supply. The SM and SA individuals displayed higher returns in terms of revenue streams (e.g., higher mass- based light-saturated photosynthetic rates, photosynthetic nitrogen use efficiencies and long-term water use efficiencies) than their FS counterparts. In summary, shading may improve the physiological performance of coffee bushes that are grown in harsh, tropical environments; however, it is important to select coffee genotypes with adequate phenotypic plasticity to cope with a reduced light supply, as was noted in clone 03.Item Photosynthetic acclimation of coffee in response to water availability and fruiting: a hydraulic and hormonal approach(Universidade Federal de Viçosa, 2018-09-25) Almeida, Wellington Luiz de; Matta, Fábio Murilo da; Ribeiro, Dimas Mendes; Martins, Samuel Cordeiro VitorThe overall coordination between gas exchanges and plant hydraulics may be affected by the soil availability of water and source-to-sink relationships. Here we evaluated how coffee (Coffea arabica L. cv. Catimor) trees are able to acclimate their photosynthesis in response drought and fruiting. The plants, which were 6-yr- old at the beginning of trials, were grown in the field at full sunlight, and subjected to four treatment combinations: irrigated plants with fruits (I*F); irrigated plants with no fruits (I*NF); non-irrigated plants with fruits (NI*F) and non-irrigated plants with no fruits (NI*NF). A range of traits, encompassing from photosynthesis traits, water relations, growth and hormonal profile, were assessed. Over the course of the experiment, the non-irrigated plants displayed lower averaged values of predawn water potentials (-0.5 MPa) than their irrigated counterparts (-0.2 MPa). We showed that under mild water deficit conditions, irrigation per se did not impact growth rates but could reduce branch death significantly. These findings were unrelated to changes in leaf assimilate pools. We also demonstrated that fruiting provoked a feedforward effect on net photosynthesis rate that was fundamentally coupled to an enhanced stomatal conductance. Indeed both the mesophyll conductance and maximum rate of carboxylation by RuBisCO remained unchanged in response to the applied treatments. The increase in stomatal conductance was unrelated to varying abscisic acid levels or differential sensitivity to abscisic acid, although it was likely associated with a lower stomatal sensitivity to leaf-to-air vapor pressure difference. In parallel, the increases in transpiration rate were supported by coordinated alterations in plant hydraulics which should to a large extent explain the maintenance of plant water status regardless of fruiting-related variations in stomatal conductance and transpiration rate. In summary, we showed that stomatal conductance played a major role in the coordination between source capacity and sink demand regardless of irrigation, with concomitant changes in plant hydraulics. Therefore, these aspects should be considered in breeding programs to improve drought tolerance in coffee in face of the present and ongoing climate changes.Item Curso diário do balanço de carbono e do metabolismo primário foliar em três espécies lenhosas tropicais cultivadas(Universidade Federal de Viçosa, 2014-08-08) Morais, Leandro Elias; Matta, Fábio Murilo da; Araujo, Wagner LuizA maioria dos estudos envolvendo variações diurnas do metabolismo vegetal tem-se concentrado em espécies herbáceas em condições controladas. Tem-se questionado a validade de extrapolação de modelos de alocação de carbono em plantas herbáceas para espécies lenhosas/perenes. Neste estudo, procurou-se explorar o curso diário de carboidratos e de outros metabólitos importantes quanto ao balanço energético em espécies lenhosas tropicais com taxas de crescimento (e origem evolutiva quanto à disponibilidade de irradiância) e capacidades fotossintéticas contrastantes, em condições de campo, na estação de crescimento ativo. Para tanto, utilizaram-se três espécies lenhosas, sendo duas evoluídas em ambientes de sombra e com baixa taxa de crescimento: café (Coffea arabica Citrus sinensis espécie evoluída em ambiente a pleno sol e com elevada taxa de crescimento, eucalipto (Eucalyptus grandis x urophylla Clone 3336). As plantas foram cultivadas em Viçosa, sudeste do Brasil, a pleno sol, sob práticas agronômicas usuais. Foram realizadas avaliações diárias de trocas gasosas, fluorescência da clorofila a, teores de metabólitos e atividades enzimáticas. Observaram-se decréscimos consistentes, ao longo do dia, nos valores de vários parâmetros fotossintéticos (e.g., condutância estomática, taxa de assimilação líquida de CO2, taxa de transporte de elétrons e coeficiente de dissipação fotoquímico), particularmente em citrus e café, cujas taxas fotossintéticas foram grandemente limitadas por fatores difusionais. Essas espécies também exibiram os maiores incrementos diurnos nos parâmetros relacionados aos processos não assimilativos de CO2 (e.g., fotorrespiração e coeficiente de dissipação não fotoquímico) e as menores taxas de respiração noturna. Em eucalipto, foi observado um padrão típico de turnover de carboidratos, isto é, acúmulo de amido (e outros carboidratos como sacarose) ao longo do dia, seguido de degradação noturna, mas este padrão não foi observado em café. Citrus, aparentemente, apresentou um padrão intermediário de turnover de carboidratos, caracterizado por um giro de sacarose e polióis, mas não de amido. Ao longo do dia, não se verificou alteração nas concentrações de glicose-6- fosfato, glicose-1-fosfato, frutose-6-fosfato, proteínas e aminoácidos. Em café, houve aumento significativo nas concentrações diurnas de fenóis solúveis totais, seguido por um decréscimo ao longo da noite. Nas três espécies, foram observados acréscimos na concentração de isocitrato e, em eucalitpto, observou-se acúmulo de succinato e níveis não detectáveis de malato. Esse ácido orgânico não variou ao longo do dia em café e citrus, entretanto, nessas espécies, houve acúmulo de piruvato e de glicina. A atividade catalítica das enzimas envolvidas no ciclo de Calvin não variou ao longo do dia em todas as espécies. Comparada a café ou citrus, em eucalipto, observou-se maior conteúdo relativo e também maior atividade total da rubisco; em adição, constatou-se a maior atividade catalítica da pirofosforilase da ADP-glicose, -amilase e fosforilase do amido. Em eucalipto, também se observou maior atividade das invertases, e semelhantemente a citrus, observou-se acréscimo diurno na atividade da sintase da sacarose-fosfato. Em suma, as espécies aqui estudadas apresentaram divergências nos mecanismos associados à capacidade de manter o equilíbrio entre os processos fotoquímicos/bioquímicos acoplados com a variação diária das condições ambientais. Discutem-se essas divergências num contexto de fornecimento de carbono e energia para a otimização do ganho de carbono e do acúmulo de biomassa.Item Água e radiação em sistemas agroflorestais com café no Território da Serra do Brigadeiro – MG(Universidade Federal de Viçosa, 2011-03-22) Carvalho, Anôr Fiorini de; Fernandes Filho, Elpídio Inácio; Cardoso, Irene Maria; Schaefer, Carlos Ernesto Gonçalves ReynaudOs sistemas agroecológicos de produção de café sombreados com árvores (SAF) e a pleno sol (SPS), implementados por agricultores familiares na Zona da Mata de Minas Gerais, não foram completamente estudados quanto à economia de água e temperatura. Esse estudo avaliou esses fatores nesses sistemas. Foram selecionados SAFs e SPSs contíguos no município de Araponga-MG. Foram monitorados com base horária durante 16 meses: a precipitação, a velocidade do vento, a radiação, a umidade do ar, a temperatura do ar e do solo a 0,1 m de profundidade, a umidade do solo a 0,1, 0,3 e 1,0 m de profundidade com reflectometros, além das perdas de solo e água superficiais, associados com a cobertura vegetal. As perdas de solo e água em ambos os sistemas foram muito pequenas, devido à elevada cobertura vegetal. A temperatura do solo a 0,1 m foi atenuada nos SAFs em relação aos SPSs. Os SAFs reduziram a amplitude de variação da temperatura média do ar em relação aos SPSs e atenuaram as temperaturas máximas. A umidade do solo nos SAFs foi menor do que nos SPSs, nas três profundidades durante todo o período. Nos SAFs houve complementaridade de absorção de água entre o café e as árvores ao longo do ano. Os SAFs e os SPSs podem ser utilizados para manejar o destino da água das chuvas, com ênfase para a atmosfera no primeiro sistema e para abastecer o lençol freático no segundo.Item Ureia de liberação controlada, sombreamento e pegada hídrica na cafeicultura(Universidade Federal de Viçosa, 2018-08-31) Silva, Laís Maria Rodrigues; Fernandes, Raphael Bragança Alves; Assis, Igor Rodrigues de; Rocha, Genelício CrusoéO setor do agronegócio nacional é um dos grandes responsáveis pelos superávits da balança comercial brasileira. Esse setor enfrenta vários desafios, dentre os que estão por vir, destacam- se os efeitos das modificações climáticas devidas a causas naturais ou antropogênicas e previstas por vários pesquisadores. Essas potenciais mudanças do clima têm requerido o incremento de estudos em diversos setores da economia, mas encontra especial importância no setor agropecuário, visto que a atividade é direta e severamente afetada por alterações no regime climático. Um dos produtos de destaque nas exportações brasileiras é o café. A cultura apresenta grande susceptibilidade ao aumento das temperaturas e modificações no padrão das precipitações, além de requerer para a alta produção grande investimento na aquisição de insumos agrícolas. Diante deste cenário, dois experimentos foram conduzidos visando avaliar as perdas de fertilizantes nitrogenados e formas de sua redução, bem como avaliar a dinâmica termo-hídrica do solo na cultura cafeeira em um cenário que o sombreamento possa ser utilizado como medida mitigadora dos efeitos das mudanças climáticas. Ambos os experimentos foram realizados na mesorregião da Zona da Mata, importante região cafeeira de Minas Gerais. Especificamente no primeiro experimento objetivou-se avaliar das perdas por lixiviação a partir da utilização de duas fontes de ureia (convencional e de liberação controlada), bem como duas formas de aplicação (parcelada e não parcelada). No segundo experimento, objetivou-se avaliar a dinâmica da umidade e do regime térmico de solo cultivado com duas variedades de cafeeiro, em duas condições de radiação (a pleno sol e com manejo de sombra). Adicionalmente neste experimento avaliou-se a pegada hídrica do café beneficiado. Os resultados indicaram que a ureia de liberação controlada em dose única (sem o parcelamento) é capaz de reduzir efetivamente a lixiviação de nitrogênio. Por outro lado, a utilização de ureia convencional em três aplicações também é eficiente na redução das perdas por lixiviação, embora implique em maior gasto de mão de obra. O manejo de sombra comprovou ser uma alternativa minimizante para os impactos proporcionados pelas mudanças climáticas, uma vez que levou a redução da temperatura e da evapotranspiração da cultura do cafeeiro de ambas as variedades avaliadas. Para uma das variedades de cafeeiro após dois anos do manejo de sombra implantado, entretanto, a sombra causou redução da produtividade. Mesmo com a redução da temperatura e da evapotranspiração, a pegada hídrica foi maior no cultivo sombreado do que ao pleno sol, impulsionada pela redução na produtividade das plantas submetidas ao sombreamento.Item Estimativa de produtividade de café por meio de métodos de machine learning(Universidade Federal de Viçosa, 2019-07-31) Nascimento, Amélia Laisy do; Queiroz, Daniel Marçal de; Valente, Domingos Sárvio MagalhãesA produtividade agrícola representa o resultado de ações tomadas antes da colheita e indica se as práticas agrícolas adotadas causaram aumento ou redução no rendimento e podem ajudar na tomada de decisões futuras. Dessa maneira, a previsão de produtividade é uma ferramenta útil para os agricultores. Existem modelos que estimam a produtividade, porém, a quantidade de variáveis necessárias e a dificuldade em mensurá-las são um problema. Vários pesquisadores têm usado imagens orbitais para realizar estimativas de biomassa e produtividade de culturas. Além disso, alguns pesquisadores vêm combinando métodos de aprendizado de máquina (machine learning), mineração de dados (data mining) ou inteligência artificial (artificial intelligence) na tentativa de prever a produtividade de culturas agrícolas. Para estimar a produtividade agrícola, é interessante que o banco de dados possua imagens de todo o ciclo produtivo da cultura. Porém, o período de revisita dos satélites e a presença de nuvens sobre a área de estudo podem tornar o banco de dados incompleto. Uma possibilidade é adquirir imagens capturadas por sensores a bordo de distintos satélites. No entanto, cada sensor captura faixas de comprimento de onda diferentes e alguns sensores não capturam todos os comprimentos de onda necessários aos estudos. Uma forma de resolver esse problema é realizar uma predição das imagens faltantes de um satélite utilizando como base imagens oriundas de outro satélite. Dessa forma, consegue-se preencher lacunas na série de dados e garantir um banco de dados com uma série temporal mais representativa. Por fim, é possível utilizar a série temporal de informações derivadas das imagens orbitais para estimar a produtividade de culturas agrícolas. Portanto, o objetivo desta tese foi estimar a produtividade do café por meio de informações espectrais e machine learning. Para isso, o banco de dados foi composto por imagens Sentinel-2 originais, além de imagens Sentinel-2 preditas com base em imagens oriundas do Cbers-4, Landsat-8 e Resourcesat-2. A predição de imagens Sentinel-2 ocorreu por meio de sete métodos de machine learning. Os dados foram separados em conjunto de treinamento, teste e avaliação dos modelos. O desempenho dos modelos foi mensurado pela raiz do erro quadrático médio (rootIV mean square error - RMSE) entre o valor real e o valor predito pelo modelo para o conjunto que ficou de fora do treinamento. O teste t a 5% de significância foi usado para verificar a existência de igualdade ou diferença estatística entre os erros apresentados pelos modelos de predição da reflectância. Os métodos de machine learning mostraram-se eficazes para estimar os valores de reflectância de imagens Sentinel-2 com base em imagens oriundas do Cbers-4, do Landsat-8 e do Resourcesat-2. Os modelos que apresentaram menores RMSE’s na predição da reflectância de imagens orbitais de uma data distinta a data cujos dados foram usados para treinar os modelos foram usados para estimar as imagens Sentinel-2 ausentes do banco de dados usado para estimar a produtividade do café. A partir das imagens orbitais, seis índices de vegetação e reflectância em seis bandas espectrais foram obtidos. A estimativa da produtividade ocorreu por meio de seis métodos de machine learning. Os modelos de estimativa foram implantados em linguagem R no programa computacional R Versão 3.5.1 (R Team, 2018). A raiz do erro quadrático médio (root mean square error - RMSE) e o erro médio absoluto (mean absolute error - MAE) foram usados para avaliar a acurácia dos modelos de estimativa da produtividade. O RMSE e o MAE serviram de entrada para o teste de Scott-Knott que agrupou os modelos semelhantes. Os métodos de machine learning apresentaram erros RMSE e MAE da estimativa da produtividade semelhantes uns aos outros pelo teste de Scott-Knott, com exceção da regressão linear utilizando 14 variáveis preditoras. Foi possível estimar a produtividade por meio de cinco variáveis com erros semelhantes aos erros apresentados pelos modelos com 10 e com 14 variáveis referentes a informações espectrais, topográficas e agronômicas. O erro RMSE mínimo apresentado pelos modelos correspondeu a uma diferença de 11% entre o valor estimado e o valor real da produtividade do café do talhão Pasto Novo 1 no ano de 2017. O erro MAE mínimo correspondeu a uma diferença de 1,7% entre o valor estimado e o valor observado da produtividade do talhão Açude 3 no ano de 2018. A estimativa da produtividade pode ser realizada com até três meses de antecedência.Item Trichoderma spp. associated with coffee in Africa: taxonomy and potential uses for the biological control of coffee leaf rust and plant growth promotion(Universidade Federal de Viçosa, 2019-03-11) Herrera Rodriguez, María del Carmen; Barreto, Robert Weingart; Abreu, Lucas Magalhães de; Evans, Harold CharlesCoffee leaf rust (CLR) caused by the fungus Hemileia vastatrix is the most important disease in coffee. Difficulties in obtaining long lasting resistance, the failure of the strategy of escaping the disease by highland coffee cultivation and the increasing restrictions to the use of fungicides prompted the search for alternative forms of management. Biological control is an alternative of major strategical importance in such a scenario. Although there are publications dealing with biological control of H. vastatrix, none of these studies involved fungi of the genus Trichoderma or the classical approach of biological control involving antagonists to H. vastatrix from its native range in Africa. The present work concentrated in the study of endophytic and mycoparasite Trichoderma – collected in Africa and obtained from coffee plants in wild or semi-wild conditions. Taxonomy of 94 isolates which were obtained, screening for potential antagonists to H. vastatrix and a preliminary evaluation of beneficial physiological effects of one selected isolate were performed. Among the isolates of Trichoderma obtained from Ethiopia, Cameroon and Kenya 16 distinct species Trichoderma were recognized. Twelve were known to science, namely: Trichoderma agressivum, T. andinense, T. atroviride, T. guizhouense, T. hamatum, T. koningiopsis, T. lentiforme, T. parareesei T. petersenii, T. spirale, T. theobromicola and T. virens. Four were described as new taxa: Trichoderma sp. nov.1, Trichoderma sp. nov.2, Trichoderma sp. nov.3 and Trichoderma sp. nov.4. All sporulating isolates were tested for their ability to reduce the germination of H. vastatrix urediniospores in vitro and of reducing CLR severity on leaf disc and plants. Additionally, to Trichoderma spp. some other taxa obtained as endophytes of coffee in Africa were also included in the screening. The ability of Trichoderma spp. to colonize coffee plants as endophytes after inoculation under controlled conditions was also investigated. Seventeen isolates of Trichoderma inhibited the germination of H. vastatrix urenidospores. Isolates COAD 2396 (T. atroviride), E48 (Cordyceps sp.) and E486 (Aspergillus sp.) reduced the severity of the disease to less than 50% of the levels observed in the controls when applied at 72h, 24h before or simultaneously with H. vastatrix on coffee leaf discs. Over 60% reduction of disease severity was obtained when E48 (Cordyceps sp.) was applied xiiion coffee plants 72h before inoculation with H. vastatrix. All species of Trichoderma were able to colonize coffee stems and leaves as endophytes except for COAD 2399 – Trichoderma sp. nov1. Additionally, to those studies one selected isolate (COAD 2482 - T. parareesei) was tested for growth stimulation in a model-plant species (tomato). This involved four tomato cultivars: Cereja, Italiano, Maça and Santa Cruz. The results showed that the application of the COAD 2482 isolate produced a beneficial effect which was only statistically significant for the cultivar "Santa Cruz". For that cultivar the significant effect was on the growth and development of the root system.