Redes neurais artificiais para descritores morfológicos em germoplasma de alface biofortificada

Autores

  • Ana Carolina Pires Jacinto Institute of Agricultural Sciences, Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, MG, Brazil https://orcid.org/0000-0001-8184-5803
  • Renata Castoldi Institute of Agricultural Sciences, Universidade Federal de Uberlândia, Monte Carmelo, MG, Brazil https://orcid.org/0000-0001-9406-0917
  • Isadora Gonçalves da Silva Department of Agriculture, Universidade Federal de Lavras, Lavras, MG, Brazil https://orcid.org/0000-0001-8493-1280
  • Diesiele Caroline Silveira Mota Institute of Agricultural Sciences, Universidade Federal de Uberlândia, Monte Carmelo, MG, Brazil https://orcid.org/0000-0002-3364-7658
  • Leticia Gonçalves Moreira Institute of Agricultural Sciences, Universidade Federal de Uberlândia, Monte Carmelo, MG, Brazil https://orcid.org/0000-0002-4895-4749
  • Gabriel Mascarenhas Maciel Institute of Agricultural Sciences, Universidade Federal de Uberlândia, Monte Carmelo, MG, Brazil https://orcid.org/0000-0002-3004-9134
  • Camila Soares de Oliveira Institute of Agricultural Sciences, Universidade Federal de Uberlândia, Monte Carmelo, MG, Brazil https://orcid.org/0000-0002-4251-1461
  • Hamilton César de Oliveira Charlo Department of Agronomy, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Triângulo Mineiro, Uberaba, MG, Brazil https://orcid.org/0000-0003-0663-2167

DOI:

https://doi.org/10.1590/1983-21252024v3712466rc

Palavras-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

Não há dados estatísticos.

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

19-07-2024

Edição

Seção

Artigo Científico