Registro fonte: Utilização de caracteres agronômicos, fisiológicos e fitoquímicos na seleção e melhoramento de Artemisia annua L.

Utilização de caracteres agronômicos, fisiológicos e fitoquímicos na seleção e melhoramento de Artemisia annua L.

Artemisia annua is a plant which produces artemisinin and various other compounds by its specialized metabolism, used commercially to malaria control. Several researches have been developed to acclimatise and improve this species in CPQBA/Campinas and UTFPR/Pato Branco. The present study aimed to co...

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Autor principal:	Zanatta, Jorge Luiz
Formato:	Dissertação
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2019
Assuntos:	Artemísia Plantas - Melhoramento genético Plantas - Metabolismo Artemisia Plant breeding Plants - Metabolism CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOTECNIA::FISIOLOGIA DE PLANTAS CULTIVADAS Fitotecnia
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3984
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spelling	riut-1-39842019-03-30T06:00:39Z Utilização de caracteres agronômicos, fisiológicos e fitoquímicos na seleção e melhoramento de Artemisia annua L. Use of agronomic, physiological and phytochemical characters in the Selection and breeding of Artemisia annua L. Zanatta, Jorge Luiz Marchese, José Abramo http://lattes.cnpq.br/5951247593837617 Montanari Junior, Ilio Sartoratto, Adilson http://lattes.cnpq.br/7670955726348955 http://lattes.cnpq.br/2938768700584296 Benin, Giovani Ferreira, Jorge Freire da Silva Marchese, José Abramo Artemísia Plantas - Melhoramento genético Plantas - Metabolismo Artemisia Plant breeding Plants - Metabolism CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOTECNIA::FISIOLOGIA DE PLANTAS CULTIVADAS Fitotecnia Artemisia annua is a plant which produces artemisinin and various other compounds by its specialized metabolism, used commercially to malaria control. Several researches have been developed to acclimatise and improve this species in CPQBA/Campinas and UTFPR/Pato Branco. The present study aimed to correlate the physiological, agronomic and phytochemical characteristics with the content and yield of artemisinin (ART e REND) in the selection and improvement of A. annua. For the selection of the best plants it was used the Stratified Mass Selection with 30 strata and 33 plants per stratum. The first plants selection was performed using agronomic criteria with subsequent roguing of the unselected plants and borders. Biotic and environmental factors impacted the viability of plants evaluation, leaving 138 plants with viable seeds, in which the physiological, agronomic and phytochemical evaluations were performed (thin layer chromatography – TLC) and selected 50 plants for analysis of artemisinin and dihydroartemisinic acid content in HPLC and essential oil phytochemical profile by GC-MS. The statistical analyzes of mean were performed using the R platform, correlation analyzes with the Genes software® and selection indexes with the GGE Biplot app. Tests and analyzes of artemisinin with TLC showed a weak positive correlation with HPLC analyzes. The IMAGEJ program showed high efficiency in the quantification of artemisinin by TLC. The physiological characters showed no correlation with ART and REND. Among the agronomic characters, leaf dry weight (PSF) and Biomass presented weak negative correlation with ART, and the characters PSF, Biomass, stem diameter and ART showed a positive correlation with REND. Among the phytochemical characters, dihydroartemisinic acid presented weak positive correlation with ART, Cis-cadin-4-en-7-ol correlation with ART and REND, oil yield (OLS) correlation with REND, and ART correlation with REND. The average analysis of the genotypes by morphological characters showed a 62% higher average for the character 1.8-cineole in the plants of purple branch, compared to the green ones. The average of artemisinin content and yield of the analyzed genotypes was 0.73% and 26,15 kg.ha-1 (D.B.), respectively. The artemisinin content and yield of the 20 best genotypes, classified in artemisinin content by HPLC, were 29% and 27% higher, respectively, compared to the 50 genotypes analyzed. The average oil content per plant was 0.72%, with an average yield of 26.37 kg.ha-1 (D.B.). The major components of CPQBA 3 essential oil were camphor, germacrene D, trans-caryophyllene, trans-β-farnesene and 1.8-cineole. A Artemisia annua é uma planta que produz artemisinina e diversos outros compostos através de seu metabolismo especializado, utilizados comercialmente para o controle da malária. Diversas pesquisas têm sido desenvolvidas para aclimatação e melhoramento desta espécie no CPQBA/Campinas e UTFPR/Pato Branco. O presente estudo objetivou correlacionar os caracteres fisiológicos, agronômicos e fitoquímicos com o teor e rendimento de artemisinina na seleção e melhoramento de A. annua L. Para a seleção das melhores plantas foi utilizada Seleção Massal Estratificada com 30 estratos e 33 plantas por estrato. A primeira seleção de plantas foi realizada utilizando critérios agronômicos com roguing subsequente das plantas não selecionadas e bordaduras. Fatores bióticos e ambientais impactaram a avaliação das plantas, restando 138 plantas com sementes viáveis, nas quais foram realizadas as avaliações fisiológicas, agronômicas e fitoquímicas (cromatografia de camada delgada) e selecionadas 50 plantas para análise de teor de artemisinina e ácido dihidroartemisínico em HPLC e perfil fitoquímico de óleo essencial por GC-MS. As análises estatísticas de média foram realizadas utilizando a plataforma R, análises de correlação com o software Genes e índices de seleção com o aplicativo GGE Biplot. Os testes e análises de artemisinina com TLC apresentaram correlação positiva fraca com as análises de HPLC. O programa IMAGEJ apresentou alta eficiência na quantificação de artemisinina por TLC. Os caracteres fisiológicos não apresentaram correlação com teor (ART) e rendimento (REND) de artemisinina. Entre os caracteres agronômicos, peso seco de folha (PSF) e Biomassa apresentaram correlação negativa fraca com ART e os caracteres PSF, Biomassa, diâmetro de caule e ART apresentaram correlação positiva com REND. Entre os caracteres fitoquímicos, ácido dihidroartemisínico apresentou correlação positiva fraca com ART, Cis-cadin-4-en-7-ol correlação com ART e REND, rendimento de óleo (OLS) correlação com REND e ART correlação com REND. A análise de média dos genótipos por caracteres morfológicos apresentou média 62% maior para o caractere 1,8 cineol nas plantas de caule roxo, comparada com as verdes. O teor e rendimento médios de artemisinina dos genótipos analisados foi de 0,73% e 26,15 kg.ha-1, respectivamente. O desempenho no teor e rendimento de artemisinina dos 20 melhores genótipos, classificados em teor de artemisinina por HPLC, foram de 29% e 27% superiores, respectivamente, comparado aos 50 genótipos analisados. O teor médio de óleo essencial por planta foi de 0,72%, com rendimento médio de 26,37 kg.ha-1. Os componentes principais do óleo essencial da variedade CPQBA 3 foram a cânfora, germacreno D, trans-cariofileno, trans-β-farneseno e 1,8 cineol. 2019-03-29T14:01:57Z 2019-03-29T14:01:57Z 2018-12-20 masterThesis ZANATTA, Jorge Luiz. Utilização de caracteres agronômicos, fisiológicos e fitoquímicos na seleção e melhoramento de Artemisia annua L. 2018. 67 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2018. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3984 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Pato Branco Brasil Programa de Pós-Graduação em Agronomia UTFPR
institution	Universidade Tecnológica Federal do Paraná
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description	Artemisia annua is a plant which produces artemisinin and various other compounds by its specialized metabolism, used commercially to malaria control. Several researches have been developed to acclimatise and improve this species in CPQBA/Campinas and UTFPR/Pato Branco. The present study aimed to correlate the physiological, agronomic and phytochemical characteristics with the content and yield of artemisinin (ART e REND) in the selection and improvement of A. annua. For the selection of the best plants it was used the Stratified Mass Selection with 30 strata and 33 plants per stratum. The first plants selection was performed using agronomic criteria with subsequent roguing of the unselected plants and borders. Biotic and environmental factors impacted the viability of plants evaluation, leaving 138 plants with viable seeds, in which the physiological, agronomic and phytochemical evaluations were performed (thin layer chromatography – TLC) and selected 50 plants for analysis of artemisinin and dihydroartemisinic acid content in HPLC and essential oil phytochemical profile by GC-MS. The statistical analyzes of mean were performed using the R platform, correlation analyzes with the Genes software® and selection indexes with the GGE Biplot app. Tests and analyzes of artemisinin with TLC showed a weak positive correlation with HPLC analyzes. The IMAGEJ program showed high efficiency in the quantification of artemisinin by TLC. The physiological characters showed no correlation with ART and REND. Among the agronomic characters, leaf dry weight (PSF) and Biomass presented weak negative correlation with ART, and the characters PSF, Biomass, stem diameter and ART showed a positive correlation with REND. Among the phytochemical characters, dihydroartemisinic acid presented weak positive correlation with ART, Cis-cadin-4-en-7-ol correlation with ART and REND, oil yield (OLS) correlation with REND, and ART correlation with REND. The average analysis of the genotypes by morphological characters showed a 62% higher average for the character 1.8-cineole in the plants of purple branch, compared to the green ones. The average of artemisinin content and yield of the analyzed genotypes was 0.73% and 26,15 kg.ha-1 (D.B.), respectively. The artemisinin content and yield of the 20 best genotypes, classified in artemisinin content by HPLC, were 29% and 27% higher, respectively, compared to the 50 genotypes analyzed. The average oil content per plant was 0.72%, with an average yield of 26.37 kg.ha-1 (D.B.). The major components of CPQBA 3 essential oil were camphor, germacrene D, trans-caryophyllene, trans-β-farnesene and 1.8-cineole.
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