Redes neurais artificiais para descritores morfológicos em germoplasma de alface biofortificada
DOI:
https://doi.org/10.1590/1983-21252024v3712466rcPalavras-chave:
Inteligência artificial. Melhoramento de Plantas. Vegetais.Resumo
A classificação baseada em descritores morfológicos em alface é considerada uma atividade complexa e mostra-se eficiente para estudo de características fenotípicas. Portanto, o objetivo deste estudo foi analisar o banco de germoplasma de alface biofortificada da Universidade Federal de Uberlândia utilizando descritores morfológicos convencionais e redes neurais artificiais. O experimento foi conduzido em campo. O delineamento experimental empregado foi de blocos casualizados, composto por 14 tratamentos (11 genótipos de minialface e as cultivares Purpurita, UDI 10.000 e Pira 72) com quatro repetições. Foram avaliados nove descritores morfológicos. Após a aquisição dos dados, foram realizadas análises de matrizes de dissimilaridade, análise de componentes principais, construção de dendrogramas e análises de redes neurais artificiais (RNA). Os genótipos apresentaram variabilidade fenotípica quando comparados às linhagens parentais UDI 10.000 e Pira 72. A cor roxa das folhas e a presença de antocianinas em toda a superfície foliar foram predominantes entre os genótipos. Descritores como intensidade e cor das folhas, intensidade, coloração e distribuição de antocianinas foram os mais influentes na avaliação da variabilidade genética. O Mapa Auto-Organizável (SOM) demonstrou maior sensibilidade na discriminação entre genótipos em comparação ao Método de Grupos de Pares Não Ponderados com Média Aritmética (UPGMA). Enquanto o método de agrupamento UPGMA agrupou os genótipos em três agrupamentos, o método SOM agrupou em cinco agrupamentos. A utilização de análises de distância genética e dendograma SOM mostrou-se eficaz na seleção dos indivíduos UFU 215#1, UFU 215#2, UFU 215#6, UFU 215#10 e UFU 215#13, que estão agrupados com a cultivar UFU Mini Biofort.
Downloads
Referências
ALI-SHTAYEH, M. S. et al. Morphological characterization of snake melon (Cucumis melo var. flexuosus) populations from Palestine. Genetic Resources and Crop Evolution, 64: 7-22, 2017.
BECK, H. E. et al. Present and future Köppen–Geiger climate classification maps at 1-km resolution. Scientific Data, 1: 1-12, 2018.
BENDOKAS, V. et al. Anthocyanins: From plant pigments to health benefits at mitochondrial level. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 60: 1-14, 2019.
BOHÓRQUEZ, A. C. C. et al. Seleção de cultivares de alface para produção na mesorregião do Alto Solimões - AM. Cultura Agronômica, 26: 115-122, 2017.
BURLE, M. L.; OLIVEIRA, M. S. P. Manual de curadores de germoplasma - vegetal: caracterização morfológica. Brasília, DF: Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, 2010. 15 p.
CARDOSO, D. B. O. et al. Colored fiber cotton in the Uberlândia region using artificial neural networks for yield assessment. Genetics and Molecular Research, 18: 1-13, 2019.
CARDOSO, D. B. O. et al. Use of computational intelligence in the genetic divergence of colored cotton plants. Bioscience Journal, 37: 1-9, 2021.
CARVALHO et al. Anuário Brasileiro de Horti & Fruti 2020. 2019. Disponível em: <http://www.editoragazeta.com.br/sitewp/wp-content/uploads/2020/0
/HORTIFRUTI_2020.pdf>. Acesso em: 10 fev. 2023.
COVRE, E. A. et al. Physical-chemical and sensory characteristics of Brunela lettuce. Revista Agrarian, 13: 265-272, 2020.
CRUZ, C. D.; CARNEIRO, P. C. S. Modelos biométricos aplicados ao melhoramento genético. 3. ed. Viçosa, MG: UFV, 2014. 585 p.
CRUZ, C. D.; NASCIMENTO, M. Inteligência computacional aplicada ao melhoramento genético. Viçosa, MG: UFV, 2018.414 p.
DIAS, P. P. et al. Atividade fungitóxica in vitro do óleo essencial de capim limão (Cymbopogon citratus (D.C.) Stapf) e controle de Rhizoctonia solani em plantas de alface (Lactuca sativa L.), cultivar maravilha quatro estações. Summa Phytopathologica, 47: 204-208, 2021.
ESPÍRITO SANTO, L. M.; MENEZES, B. R.; CARMO, M. G. F. Genetic variability in Capsicum spp. accessions through multicategorical traits. Revista Ceres, 69: 195-202, 2022.
EVANGELISTA, R. L. C. A. et al. Caracterização morfológica de 21 genótipos de batata-doce. Revista AgroFIB, 2: 55-66, 2022.
FARAHANI, M. et al. Phenotypic diversity among Morus alba var. nigra genotypes as revealed by multivariate analysis. Scientia Horticulturae, 248: 41-49, 2019.
FONTES, P. C. R. Alface. In: RIBEIRO, A. C.; GUIMARÃES, P. T. G.; ALVAREZ, V. H. A. (Eds.). Recomendações para o uso de corretivos e fertilizantes em Minas Gerais: 5° Aproximação. Viçosa, MG: Editora UFV, 1999. v. 1, cap. 18, p. 177.
KIM, D. E. et al. Metabolite profiling of green, green/red, and red lettuce cultivars: Variation in health beneficial compounds and antioxidant potential. Food Research International, 105: 361-370, 2018.
KLOOSTER, W. S. et al. Growth and physiology of deciduous shade trees in response to controlle drelease fertilizer. Scientia Horticulturae, 135: 71-79, 2012.
KORIR, N. K. et al. Plant variety and cultivar identification: advances and prospects. Critical Reviews in Biotechnology, 33: 1-15. 2012.
MAPA - Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento. Instruções para execução dos ensaios de Distinguibilidade, Homogeneidade e Estabilidade de cultivares de alface (Lactuca sativa L.). 2001. Disponível em: https://www.gov.br/agricultura/pt-br/assuntos/insumos-agropecuarios
/insumos-agricolas/protecao-de-cultivar/olericolas. Acesso em: 15 fev. 2023.
MOJENA, R. Hierarchical grouping methods and stopping rules: an evaluation. The Computer Journal, 20: 359-363, 1977.
MOU, B. Mutations in lettuce improvement. International Journal of Plants Genomics, 2011: 1-7, 2011.
OLIVEIRA, C. S. et al. Artificial neural networks and genetic dissimilarity among saladette type dwarf tomato plant populations. Food Chemistry: Molecular Sciences, 3: 1-9, 2021.
R CORE TEAM. R: A language and environment for statistical computing. Vienna, AT: R Foundation for Statistical Computing, 2022. Disponível em: <https://www.r-project.org/>. Acesso em: 15 fev. 2023.
SALA, F. C.; COSTA, C. P. Retrospectiva e tendência da alfacicultura brasileira. Horticultura Brasileira, 30: 187-194, 2012.
SANTOS, C. P. et al. Morphological evaluation of lettuce genotypes grown under hydroponic system. Horticultura Brasileira, 39: 312-318, 2021.
SANTOS, I. G. et al. Self-organizing maps in the study of genetic diversity among irrigated rice genotypes. Acta Scientiarum Agronomy, 41: 1-9, 2019.
SILVA, E. H. C. et al. Morphoagronomic characterization and genetic diversity of a Brazilian okra [Abelmoschus esculentus (L.) Moench] panel. Genetic Resources and Crop Evolution, 68: 371-380, 2021.
SOUSA, L. A. et al. Agronomic potential of biofortified crisphead lettuce (Lactuca sativa) and its reaction to rootknot nematode. Australian Journal of Crop Science, 13: 773-779, 2019.
SOUZA, J. L. et al. Loose-Leaf Lettuce genotypes for the Agreste region in Sergipe, Brazil. Revista Verde, 14: 629-634, 2019.
Downloads
Publicado
Edição
Seção
Licença
Os Autores que publicam na Revista Caatinga concordam com os seguintes termos:
a) Os Autores mantêm os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons do tipo atribuição CC-BY, para todo o conteúdo do periódico, exceto onde estiver identificado, que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista, sem fins comerciais.
b) Os Autores têm autorização para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
c) Os Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado (Veja O Efeito do Acesso Livre).