Terça, 05 de março de 2024.
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Dissertação
Título Composição bioquímica do pericarpo de grãos de linhagens de milho pipoca com diferentes capacidades de expansão
Autor Godoy, Samantha
Unidade Pós-Graduação em Genética e Melhoramento
Área de Concentração Genética e Melhoramento
Orientador Claudete Aparecida Mangolin
Co-Orientador(es) Adriana Gonela
Maria de Fátima Pires da Silva Machado.
Banca Examinadora Adriana Gonela
Adriana Grandis
Data de Defesa 07/08/2020
Resumo A capacidade que os grãos de milho pipoca (Zea mays L. var everta) têm em se expandir quando aquecidos é influenciada por muitos genes e fatores sendo, portanto, de difícil mensuração. Alguns fatores como a resistência do pericarpo à pressão, o modo de colheita, secagem e armazenamento dos grãos, e rupturas e danos físicos e biológicos ao pericarpo influenciam na capacidade de expansão. O pericarpo, portanto, tem uma grande influência na expansão dos grãos, atuando na contenção da pressão interna. Entretanto, não está claro ainda qual é a diferença entre o pericarpo de uma linhagem de alta capacidade e a expansão de uma linhagem com baixa capacidade de expansão. Diante do exposto, o objetivo deste estudo foi analisar a composição bioquímica do pericarpo de grãos de quatro linhagens de milho com diferentes capacidades de expansão, sendo três de milho pipoca (GP12, P11 e P16) e uma de milho comum (DKB350 - não expande). Para isso, as amostras dos pericarpos excisados dos grãos em cinco estágios de desenvolvimento (10 Dias Após a Polinização – DAP, 15° DAP, 20° DAP, 25° DAP e na maturação) foram analisadas para obtenção do perfil de açúcares solúveis e de amido. Além dessas análises, foram avaliados os teores de pectinas, lignina, hemiceluloses e celulose em amostras de pericarpo coletadas somente no 15° e 25° DAP. Com base nas análises realizadas, foi possível constatar que o amido e os açúcares solúveis totais não apresentam efeito sobre a capacidade de expansão. Desta forma, sugere-se que o amido encontrado no pericarpo garante o enchimento inicial do endosperma, e os açúcares solúveis são resultado da quebra do amido para transporte. Quanto ao fracionamento da parede celular, constatou-se que houve um acúmulo dos constituintes com o desenvolvimento do grão, com destaques para a lignina e celulose, que apresentaram os maiores acúmulos no final do desenvolvimento. Observou-se também maiores concentrações de pectinas e hemiceluloses nas linhagens P16 (baixa capacidade de expansão) e DKB350 (milho comum). No caso, as pectinas estão em quantidades elevadas e ligadas às microfibrilas de celulose e de hemicelulose, as quais ela altera sua organização e suas ramificações da cadeia principal de hemicelulose. Estas alterações podem possuir maior ou menor capacidade de expansão de grãos. A maior organização das microfibrilas de celulose e as ramificações da cadeia principal de hemicelulose nas linhagens P16 e DKB350 podem estar relacionadas à menor capacidade de expansão de grãos.

Palavras-chave Parede celular, Pectina, Hemicelulose.
Title
Abstract The capacity of popcorn kernels (Zea mays L. var everta) to expand when heated is influenced by several genes, physical and chemical factors, and, therefore, their measurements are difficult. Factors such as pericarp resistance to pressure, harvesting management, drying and storing the grains, ruptures, physical and biological damage to the pericarp impact the expansion capacity. Therefore, the pericarp has a great impact on the expansion of grains, acting in the containment of internal pressure. Nevertheless, it is not sure yet which differences are between the pericarp from a line with high expansion capacity to one with low expansion capacity. Thus, the study aimed to analyze the grains' pericarp biochemical composition of four strains of corn with different expansion capacities, which three are popcorn (GP12, P11 and P16) and another of common corn (DKB350 – does not expand). For this, the pericarps samples excised from the grains in five stages of development (10 Days After Pollination – DAP, 15th DAP, 20th DAP, 25th DAP, and at maturation) were analyzed to obtain the soluble sugars and starch profile. Besides, the pectin, lignin, hemicelluloses and cellulose levels were evaluated in pericarp samples collected only on the 15th and 25th DAP. According to the analyses made, it was found that starch and total soluble sugars did not affect the expansion capacity. Thus, it is suggested that the starch found in the pericarp is responsible for endosperm’s initial, and the soluble sugars are the breakdown’s result of starch for transport. Regarding the cell wall fractionation, it was found that there was a constituents’ accumulation with the grain’s development. So, it is important to highlight lignin and cellulose, which showed the largest accumulations at the development end. It was also observed higher concentrations of pectins and hemicelluloses in lines P16 (low expansion capacity) and DKB350 (ordinary corn). When pectins are in high amounts and bonded to cellulose and hemicellulose microfibrils, they change their organization and the main hemicellulose chain’s branches. These changes may be related to the greater, or to the lesser, capacity for grain expansion. The greater organization of cellulose microfibrils and ramifications of main hemicellulose chain in P16 and DKB350 lines could be related to the grain expansion’s lower capacity.

Key-words Cell wall, Pectin, Hemicellulose.
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