Testes de vigor, atividade enzimática e espectroscopia no infravermelho próximo em sementes de lentilha (Lens culinaris medik.)

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Limão, Marcelo Augusto Rocha
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; Fitotecnia
• Palavras-chave em Português: Lentilhas - Sementes - Fisiologia - Qualidade; Imagens digitais - Análise; Inteligência artificial; Espectrocospia no infravermelho próximo; Fitotecnia
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/29541; https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2022.101

O cultivo e consumo da lentilha (Lens culinaris Medik.) vêm ganhando destaque nos últimos anos devido ao alto valor proteico e nutricional dos seus grãos. Assim, pesquisas relacionadas à tecnologia de sementes são importantes para a expansão dos cultivos e para disponibilizar no mercado sementes de alta qualidade. O trabalho teve como objetivos adequar metodologias para os testes de envelhecimento acelerado, condutividade elétrica, análise computadorizada de imagens por meio dos softwares SAPL ® e ILASTIK para a avaliação do vigor de sementes de lentilha, bem como avaliar se a atividade das enzimas do sistema antioxidativo e a análise de espectroscopia no infravermelho próximo FT-NIR estão relacionadas ao potencial fisiológico das sementes. Sementes de sete lotes da cultivar Silvina foram submetidas a testes para caracterização da sua qualidade fisiológica inicial. O teste de envelhecimento acelerado foi realizado pelos métodos tradicional (100% UR) e alternativo com solução salina saturada (76% UR), a 41º C, por 24, 36, 48 e 72 h. O teste de condutividade elétrica foi avaliado com quatro volumes de água (75, 100, 150 e 250 mL) e quatro períodos de embebição (4, 8, 12 e 24 h). Foram determinadas também a atividade das enzimas SOD, CAT e APX. Pelo software SAPL®, foram determinados o comprimento de parte aérea, comprimento da raiz, comprimento total de plântulas e os índices de uniformidade, crescimento e vigor aos 3, 4, 5 e 10 dias após a semeadura. Já pelo software ILASTIK, determinou-se a probabilidade dos lotes geraram plântulas vigorosas, plântulas não vigorosas e sementes mortas aos 3, 4, 5 e 10 dias após a semeadura. Foram realizadas também análises no FT-NIR, com 200 varreduras sucessivas dos espectros médios de cada lote, processadas individualmente por 30 segundos. As sementes submetidas às análises espectrais foram submetidas ao teste de germinação para validação da técnica. Utilizou-se o delineamento inteiramente casualizado. Para os testes de avaliação da qualidade inicial, atividade de enzimas antioxidantes, análise de plântulas pelo SAPL® e ILASTIK, as médias foram comparadas pelo teste de Tukey (p ≤ 0,05). Os dados obtidos no teste de envelhecimento acelerado foram analisados em esquema fatorial triplo 2 (método tradicional e método com solução salina saturada) x 7 (lotes) x 4 (períodos – 24, 36, 48 e 72 h) e os de condutividade elétrica analisados em esquema fatorial triplo 4 (períodos: 4, 8, 12 e 24 h) x 7 (lotes) x 4 (volumes: 75, 100, 150 e 250 mL), onde os fatores quantitativos foram submetidos à análise de regressão e os qualitativos ao teste de Tukey (p ≤ 0,05). Para os dados espectrais obtidos pelo FT-NIR, foram empregadas as técnicas de PLS-DA e PCA, separando- os em dois conjuntos, sendo 70% dos dados obtidos para o treinamento e 30% para o teste e validação. Foram empregadas duas abordagens, sendo baseada na formação de espectros com o escalonamento automático e outra por meio da derivada do filtro Savitzky-Golay. O teste de envelhecimento acelerado conduzido a 41°C/48 h pelo método tradicional (100% UR) e o de condutividade elétrica conduzido com 50 sementes imersas em 75 mL de água, por 24 h, a 25 °C, foram eficientes para a avaliação do potencial fisiológico das sementes de lentilha. As atividades das enzimas superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e peroxidase do ascorbato (APX) estão relacionadas ao potencial fisiológico das sementes dos diferentes lotes. O comprimento total das plântulas, da raíz primária e da parte aérea e os índices de vigor determinados aos 4 dias após a semeadura pelo SAPL ® permitiram classificar os lotes de lentilha quanto ao vigor. Os dados obtidos pelo ILASTIK utilizados nos estudos de aprendizagem de máquina permitiram o desenvolvimento de modelos com alta acurácia para classificar os lotes de sementes em níveis de vigor. Os modelos obtidos através dos dados espectrais pelo FT-NIR apresentaram acurácia de 100% na predição dos lotes quanto às classes de vigor. Palavras-chave: Qualidade fisiológica. Avaliação do vigor. Análise de imagem. Inteligência artificial. FT-NIR.