Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11612/1014
Authors: Rosa Júnior, Oelton Ferreira
metadata.dc.contributor.advisor: Santos, Gil Rodrigues dos
Title: Avaliação de fumonisinas produzidas por Fusarium verticillioides em genótipos de milho cultivados em diferentes ambientes
Keywords: Zea mays;Podridão da espiga;Micotoxinas;Sanidade de sementes;Histopatologia;Ear rot;Mycotoxins;Seed health;Histopathology
Issue Date: 24-May-2018
Publisher: Universidade Federal do Tocantins
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Produção Vegetal - PPGPV
Citation: ROSA JÚNIOR, Oelton Ferreira. Avaliação de fumonisinas produzidas por Fusarium verticillioides em genótipos de milho cultivados em diferentes ambientes.2018.91f.Tese (Doutorado em Produção Vegetal) – Universidade Federal do Tocantins, Programa de Pós-Graduação em Produção Vegetal, Gurupi, 2018.
metadata.dc.description.resumo: A cultura do milho é responsável por 40% dos grãos produzidos no país, sendo considerada um dos segmentos mais importantes para a economia do agronegócio brasileiro. Devido ao seu alto valor nutritivo, o milho possui grande suscetibilidade ao crescimento de fungos, com destaque para Fusarium verticillioides, que além de causar danos nas raízes, colmos e espigas, é responsável por produzir fumonisinas, um grupo de micotoxinas termoestáveis e possivelmente carcinogênico, ao homem e animais. É sabido que apesar da importância não existem muitas informações associando a influência de diferentes fatores sobre a sua produção, principalmente nas condições tropicais brasileiras. Desta forma, estudos foram realizados com o objetivo geral de avaliar a influência de fatores ambientais, genótipos e métodos de inoculação de F. verticillioides na severidade da podridão de espigas, qualidade sanitária das sementes, produtividade do milho, na produção de fumonisinas e histopatologia em frangos de corte. As investigações aqui relatadas foram divididas em quatro capítulos. No primeiro capítulo, avaliou-se o efeito de fatores ambientais, genótipos e métodos de inoculação de F. verticillioides na produção de fumonisinas em grãos de milho. No segundo capítulo, comparou- se em locais diferentes métodos de inoculação artificial (spray, injetável) e natural de F. verticillioides em dez genótipos de milho pela quantificação da severidade da doença e produtividade. No terceiro capítulo, realizou-se um levantamento da população de F. verticillioides através de análise sanitária e transmissão do fungo à campo das plantas para as sementes e das sementes para as plântulas inoculados com diferentes métodos de inoculação. Por fim, o quarto capítulo, avaliou-se na safra de 2015/2016, procedentes de lavouras experimentais contendo cultura de milho, híbridos comerciais inoculados com F. verticillioides e determinou-se os parâmetros zootécnicos e histopatológicos em frangos de corte. O delineamento experimental para o primeiro e segundo capítulos, desenvolvidos em campo, foi igualmente realizado nos quatros locais estudados, sendo o de blocos ao acaso em fatorial de 10x3, com três repetições, sendo dez genótipos de milho e três métodos de inoculação. No terceiro capítulo, desenvolvido em laboratório, os experimentos tiveram o delineamento inteiramente casualizado, em fatorial de 10x3 com quatro repetições, sendo dez genótipos de milho e três métodos de inoculação. Utilizou-se as sementes provenientes dos híbridos que foram inoculados pelos três métodos de inoculação. Cada unidade experimental consistiu de um Gerbox contendo 25 sementes. No quarto capítulo, o experimento foi conduzido no aviário experimental da Escola de Medicina Veterinária e Zootecnia da Universidade Federal do Tocantins, no campus de Araguaína-TO. Foram utilizados 160 pintos de um dia, frangos de corte da linhagem Cobb 500, distribuídos em delineamento experimental inteiramente casualizado, com dois tratamentos (ração basal de milho com ausência de fumonisina e a ração de grãos de milho com fumonisina), com 10 repetições contendo 8 aves cada. Todas as análises da concentração fumonisinas foram realizadas no Laboratório de Micotoxologia (LAMIC), da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), e utilizou-se a metodologia de quantificação denominada LC-MS/MS (Liquid Chromatography Mass Spectrometry) POP 45. Com relação aos resultados obtidos, para o primeiro capítulo, concluiu-se que não foi possível assegurar que grãos sintomáticos e assintomáticos quanto à infecção de Fusarium verticillioides, estejam livres de contaminação por fumonisinas e os métodos de inoculação por aspersão e o inoculado no centro da espiga não influenciaram em diferentes concentrações de fumonisinas. A produção de fumonisinas nos grãos de milho é potencializada por condições ambientais de temperatura elevada e pela susceptibilidade do genótipo e alta severidade de F. verticillioides. Nestas condições, houve tendência de produzir maiores teores de fumonisinas para a maioria dos genótipos avaliados. A produtividade de grãos foi reduzida pela incidência de F. verticillioides. Para o segundo capítulo, verificou-se que o método de inoculação artificial através de aspersão no estilo-estigma e o injetável no centro da espiga, proporcionaram maior intensidade da podridão da espiga, possibilitando diferenciar do método natural. Em Planaltina, verificou-se que o método de inoculação por aspersão resultou em maior severidade da doença, causada por Fusarium verticillioides do que o método de inoculação injetável no centro da espiga. Os híbridos de milho P4285, DKB390PRO2 e DKB310PRO2 foram os mais resistentes à podridão da espiga, nos quatro ambientes, enquanto que o híbrido 32R48YH apresentou a maior severidade da doença. O método de inoculação artificial foi o mais eficiente em ambientes de climas amenos e esta informação é importante na padronização do método para seleção e caracterização de genótipos de milho em programas de melhoramento. Para o terceiro capítulo, concluiu-se que as sementes oriundas de espigas inoculadas com spray apresentaram maior grau de incidência do patógeno, sendo este, o método mais eficiente de inoculação artificial de F. verticillioides na fase R1 para a avaliação de emergência de sementes. Os híbridos 32R48YH e o DKB240PRO2 tiveram o maior nível de infecção por F. verticillioides pois obtiveram a maior incidência do fungo. Enquanto que os híbridos P3630H e P4285H demostraram ser os mais resistentes, pois obtiveram as menores incidência do patógeno. Os híbridos P3250, 32R48YH e 30K75Y apresentaram menor percentagem de emergência quando a inoculação foi realizada pelo método injetável enquanto que os híbridos P4285H, 30K75Y e DOW30A37PW apresentaram menor percentagem de emergência quando a inoculação foi realizada pelo método spray. A transmissão da semente para a planta foi confirmada pela análise molecular. Verificou- se que, apesar das plantas não terem apresentado sintomas visíveis, pôde-se confirmar que houve infecção latente. A técnica de PCR foi capaz de revelar a presença do patógeno nas sementes de milho em menor nível de incidência avaliado (1%). No quarto capítulo, foi concluído que a concentração de 2,78μg/g de fumonisina determinada na ração não foi suficiente para provocar alterações nos parâmetros zootécnicos (peso das aves e no consumo de ração) e histopatológico (tecidos do intestino, fígado e coração) de aves da linhagem COBB 500, alimentadas até o 21° dia. As análises dos parâmetros zootécnicos e histopatológicos permitiram revelar concentrações mínimas e seguras de fumonisina que não provocaram danos toxicológicos em aves da linhagem COBB 500. Este é um importante parâmetro que pode contribuir nas etapas de produção de carnes e de produtos avícolas.
Abstract: The corn crop is responsible for 40% of the grains produced in the country, being considered one of the most important segments for the Brazilian agribusiness economy. Due to its high nutritional value, maize is highly susceptible to fungus growth, especially Fusarium verticillioides, which besides causing damage to the roots, stalks and ears, is responsible for producing fumonisins, a group of thermostable mycotoxins and possibly carcinogenic, to man and animals. It is known that despite the importance, there is not much information associating the influence of different factors on its production, mainly in Brazilian tropical conditions. Studies were carried out with the general objective of evaluating the influence of environmental factors, genotypes and methods of inoculation of F. verticillioides on the severity of ear rot, seed quality, maize productivity, fumonisin production and histopathology in broilers. The investigations reported here were divided into four chapters. In the first chapter we evaluated the effect of environmental factors, genotypes and methods of inoculation of F. verticillioides on the production of fumonisins in corn grains. In the second chapter, was compared in different locations, methods of artificial (spray and injectable) and natural inoculation of F. verticillioides in ten maize genotypes by quantification of disease severity and productivity. In the third chapter a population of F. verticillioides was carried out through sanitary analysis and transmission of the fungus from plants to the seeds and from seeds to the seedlings inoculated with different methods of inoculation. Finally, the fourth chapter evaluated the harvest of 2015/2016 coming from crops containing commercial hybrids corn inoculated with F. verticillioides and the zootechnical and histopathological parameters were determined in broilers. The experimental design for the first and second chapters, conducted in the field, was also performed in the four localities studied, being a randomized block design in a 10x3 factorial scheme, with three replications, being ten maize genotypes and three inoculation methods. In the third chapter the experiments had a completely randomized design, in a 10x3 factorial scheme with four replications, being ten maize genotypes and three inoculation methods. Were used seeds from the hybrids that were inoculated by the three methods of inoculation. Each replicate consisted of a Gerbox containing 25 seeds. In the fourth chapter, the experiment was conducted in the experimental aviary of the School of Veterinary Medicine and Animal Science of the Federal University of Tocantins, on the campus of Araguaína-TO. A total of 160 broilers of Cobb 500 lineage (of one day old), were used in a completely randomized experimental design with two treatments (basal corn meal with no fumonisin and corn grain feed with fumonisin), with 10 replicates containing 8 broiler chicks each. All fumonisin concentration analyzes were performed at the Laboratory of Mycotoxology (LAMIC), Federal University of Santa Maria (UFSM), and the quantitative methodology called LC-MS / MS (Liquid Chromatography Mass Spectrometry) POP 45 was used. Regarding the results obtained, for the first chapter, it was concluded that it was not possible to assure that symptomatic and asymptomatic grains for Fusarium verticillioides infection are free from fumonisin contamination and the methods of inoculation by spraying and inoculation in the center of the ear did not influence different concentrations of fumonisins. Fumonisin production in maize grains is potentiated by high temperature environmental conditions and the susceptibility of the genotype and high severity of F. verticillioides. Under these conditions, there was a tendency to produce higher levels of fumonisins for most genotypes evaluated. The grain yield was reduced by the incidence of F. verticillioides. For the second chapter, it was verified that the method of artificial inoculation by sprinkling in the style-stigma and the injectable in the center of the spike, provided a greater intensity of the rot of the ear, allowing to differentiate of the natural method. In Planaltina, it was verified that the spray inoculation method resulted in a greater severity of the disease, caused by F. verticillioides than the injectable inoculation method in the center of the spike. Hybrids of maize P4285, DKB390PRO2 and DKB310PRO2 were the most resistant to ear rot in the four environments, while the hybrid 32R48YH showed the highest severity of the disease. The artificial inoculation method was the most efficient in mild climate environments and this information may be important in the standardization of the method for selection and characterization of maize genotypes in breeding programs. For the third chapter, it was concluded that the seeds from ears inoculated with spray presented a higher level of incidence of the pathogen, being this the most efficient method of artificial inoculation of F. verticillioides in the R1 phase for seed emergence evaluation. The hybrids 32R48YH and DKB240PRO2 had the highest level of infection by F. verticillioides because they had the highest incidence of the fungus. While the hybrids P3630H and P4285H proved to be the most resistant because they obtained the lowest incidence of the pathogen. Hybrids P3250, 32R48YH and 30K75Y presented a lower percentage of emergence when the inoculation was performed by the injectable method, while the hybrids P4285H, 30K75Y and DOW30A37PW showed a lower percentage of emergence when the inoculation was performed by the spray method. The transmission of the seed to the plant was confirmed by molecular analysis. It was found that, although the plants showed no visible symptoms, it was possible to confirm that there was a latent infection. The PCR technique was able to reveal the presence of the pathogen in maize seeds at a lower incidence level (1%). In the fourth chapter, it was concluded that the concentration of 2.78 μg/g of fumonisin determined in the diet was not sufficient to cause alterations in the zootechnical parameters (broilers weight and feed consumption) and histopathological parameters (intestinal, liver and heart tissues) of broilers of the COBB 500 lineage, fed until the 21st day. Analyzes of the zootechnical and histopathological parameters allowed to reveal minimum and safe concentrations of fumonisin that did not cause toxicological damages in broilers of Cobb 500 lineage. This is an important parameter that can contribute in the stages of production of meat and broiler chicks products.
URI: http://hdl.handle.net/11612/1014
Appears in Collections:Doutorado em Produção Vegetal

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Oelton Ferreira Rosa Júnior - Tese.pdf2.01 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.