Estratégias e seleção de cultivares de soja em estádios iniciais para tolerância ao déficit hídrico

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Duarte, Anunciene Barbosa
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/31884
https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2023.231
Resumo: A soja é uma importante oleaginosa em todo o mundo e apresenta sensibilidade ao deficit hídrico, especialmente na fase inicial de desenvolvimento. Por isso, avaliar diferentes estratégias buscando selecionar cultivares de soja no início do desenvolvimento é extremamente necessário. Nesse sentido, são objetivos deste estudo: i) selecionar cultivares de soja tolerantes ao deficit hídrico utilizando os índices de seleção FAI-BLUP (Factor analysis and ideotype- design - Best Linear Unbiased Prediction) e o MGIDI (multi-trait genotype–ideotype distance index), além de indicar cultivares tolerantes ao deficit hídrico na fase inicial de desenvolvimento; ii) predizer o conteúdo de água nas folhas de soja e classificá-las quanto a condição hídrica, por meio de dados de espectroscopia NIR (near infrared) e diferentes modelos de machine learning. Dois experimentos foram avaliados envolvendo duas formas de imposição de estresse por deficit hídrico (em solo e em areia) em dois estádios diferentes (germinação e V1) e repetidos por duas épocas. Os experimentos envolveram 100 cultivares de soja, as quais foram submetidas a duas condições de disponibilidade hídrica (condição controle e condição estresse). Em ambos os experimentos, o estresse permaneceu por 20 dias. Os índices de seleção FAI-BLUP e MGIDI possibilitaram a seleção de 15 cultivares de soja. Foram selecionadas 12 cultivares comuns aos dois índices. As cultivares M 9144 RR, BMX TITAN RR foram as que mais se aproximaram do ideótipo. Em relação aos modelos de machine learning, todos os quatro modelos utilizados apresentaram boas performances ao realizar as tarefas de classificação e regressão. Os modelos PLS (Partial Least Squares) e SVM (Support Vector Machine) apresentaram os melhores resultados para classificar folhas de soja quanto à condição hídrica. Já para a tarefa de regressão, os modelos PLS e PCR (principal component regression) apresentaram os melhores desempenhos. Palavras-chave: Índices de seleção. Machine learning. Espectroscopia NIR. Seca.
id UFV_bcb6f26aa278a130b3cb04a2391c2e50
oai_identifier_str oai:locus.ufv.br:123456789/31884
network_acronym_str UFV
network_name_str LOCUS Repositório Institucional da UFV
repository_id_str 2145
spelling Duarte, Anunciene Barbosahttp://lattes.cnpq.br/7204824336191422Silva, Felipe Lopes da2023-11-29T17:52:58Z2023-11-29T17:52:58Z2023-02-17DUARTE, Anunciene Barbosa. Estratégias e seleção de cultivares de soja em estádios iniciais para tolerância ao déficit hídrico. 2023. 62 f. Tese (Doutorado em Fitotecnia) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2023.https://locus.ufv.br//handle/123456789/31884https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2023.231A soja é uma importante oleaginosa em todo o mundo e apresenta sensibilidade ao deficit hídrico, especialmente na fase inicial de desenvolvimento. Por isso, avaliar diferentes estratégias buscando selecionar cultivares de soja no início do desenvolvimento é extremamente necessário. Nesse sentido, são objetivos deste estudo: i) selecionar cultivares de soja tolerantes ao deficit hídrico utilizando os índices de seleção FAI-BLUP (Factor analysis and ideotype- design - Best Linear Unbiased Prediction) e o MGIDI (multi-trait genotype–ideotype distance index), além de indicar cultivares tolerantes ao deficit hídrico na fase inicial de desenvolvimento; ii) predizer o conteúdo de água nas folhas de soja e classificá-las quanto a condição hídrica, por meio de dados de espectroscopia NIR (near infrared) e diferentes modelos de machine learning. Dois experimentos foram avaliados envolvendo duas formas de imposição de estresse por deficit hídrico (em solo e em areia) em dois estádios diferentes (germinação e V1) e repetidos por duas épocas. Os experimentos envolveram 100 cultivares de soja, as quais foram submetidas a duas condições de disponibilidade hídrica (condição controle e condição estresse). Em ambos os experimentos, o estresse permaneceu por 20 dias. Os índices de seleção FAI-BLUP e MGIDI possibilitaram a seleção de 15 cultivares de soja. Foram selecionadas 12 cultivares comuns aos dois índices. As cultivares M 9144 RR, BMX TITAN RR foram as que mais se aproximaram do ideótipo. Em relação aos modelos de machine learning, todos os quatro modelos utilizados apresentaram boas performances ao realizar as tarefas de classificação e regressão. Os modelos PLS (Partial Least Squares) e SVM (Support Vector Machine) apresentaram os melhores resultados para classificar folhas de soja quanto à condição hídrica. Já para a tarefa de regressão, os modelos PLS e PCR (principal component regression) apresentaram os melhores desempenhos. Palavras-chave: Índices de seleção. Machine learning. Espectroscopia NIR. Seca.Soybean is an important oilseed in Brazil and in the world and is sensitive to water deficit, especially in the initial stage of development. For this reason, this thesis evaluates different strategies seeking to mitigate the effects of water deficit in the soybean crop in the initial stage of development. In this sense, the objectives of this study are: i) to select soybean cultivars tolerant to water deficit using the selection indices FAI-BLUP (Factor analysis and ideotype- design - Best Linear Unbiased Prediction) and MGIDI (multi-trait genotype–ideotype distance index), in addition to indicate cultivars tolerant to water deficit in the initial stage of development; ii) predict the water content in soybean leaves and classify them according to their water condition using NIR (near infrared) spectroscopy data and different machine learning models. Two experiments were carried out involving two forms of water deficit stress imposition (in soil and in sand) in two different stages (germination and V1) and they were repeated for two seasons. The experiments involved 100 soybean cultivars, which were subjected to two conditions of water availability (control condition and stress condition). In both experiments, the stress remained for 20 days. The selection indices FAI-BLUP and MGIDI allowed the selection of 15 soybean cultivars. Twelve cultivars common to both indices were selected. Cultivars M 9144 RR, BMX TITAN RR were the closest to the ideotype. Regarding the machine learning models, all the four models showed good results when performing the classification and regression tasks. The PLS (Partial Least Squares) and SVM (Support Vector Machine) models presented the best results to classify soybean leaves regarding their hydric condition. For the regression task, the PLS and PCR (principal component regression) models showed the best performances. Keywords: Selection indices. Machine learning. NIR spectroscopy. Drought.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorporUniversidade Federal de ViçosaFitotecniaSoja - Resistência à secaAprendizado do computadorAnálise espectralMelhoramento VegetalEstratégias e seleção de cultivares de soja em estádios iniciais para tolerância ao déficit hídricoStrategies for early selection of soybean cultivars for tolerance to water deficitinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisUniversidade Federal de ViçosaDepartamento de AgronomiaDoutor em FitotecniaViçosa - MG2023-02-17Doutoradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:LOCUS Repositório Institucional da UFVinstname:Universidade Federal de Viçosa (UFV)instacron:UFVORIGINALtexto completo.pdftexto completo.pdftexto completoapplication/pdf1732494https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/31884/1/texto%20completo.pdfba7b1bdaed36e7e59800f2f07eaccf97MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/31884/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52123456789/318842023-11-29 14:52:59.202oai:locus.ufv.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://www.locus.ufv.br/oai/requestfabiojreis@ufv.bropendoar:21452023-11-29T17:52:59LOCUS Repositório Institucional da UFV - Universidade Federal de Viçosa (UFV)false
dc.title.pt-BR.fl_str_mv Estratégias e seleção de cultivares de soja em estádios iniciais para tolerância ao déficit hídrico
dc.title.en.fl_str_mv Strategies for early selection of soybean cultivars for tolerance to water deficit
title Estratégias e seleção de cultivares de soja em estádios iniciais para tolerância ao déficit hídrico
spellingShingle Estratégias e seleção de cultivares de soja em estádios iniciais para tolerância ao déficit hídrico
Duarte, Anunciene Barbosa
Soja - Resistência à seca
Aprendizado do computador
Análise espectral
Melhoramento Vegetal
title_short Estratégias e seleção de cultivares de soja em estádios iniciais para tolerância ao déficit hídrico
title_full Estratégias e seleção de cultivares de soja em estádios iniciais para tolerância ao déficit hídrico
title_fullStr Estratégias e seleção de cultivares de soja em estádios iniciais para tolerância ao déficit hídrico
title_full_unstemmed Estratégias e seleção de cultivares de soja em estádios iniciais para tolerância ao déficit hídrico
title_sort Estratégias e seleção de cultivares de soja em estádios iniciais para tolerância ao déficit hídrico
author Duarte, Anunciene Barbosa
author_facet Duarte, Anunciene Barbosa
author_role author
dc.contributor.authorLattes.pt-BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/7204824336191422
dc.contributor.author.fl_str_mv Duarte, Anunciene Barbosa
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Silva, Felipe Lopes da
contributor_str_mv Silva, Felipe Lopes da
dc.subject.pt-BR.fl_str_mv Soja - Resistência à seca
Aprendizado do computador
Análise espectral
topic Soja - Resistência à seca
Aprendizado do computador
Análise espectral
Melhoramento Vegetal
dc.subject.cnpq.fl_str_mv Melhoramento Vegetal
description A soja é uma importante oleaginosa em todo o mundo e apresenta sensibilidade ao deficit hídrico, especialmente na fase inicial de desenvolvimento. Por isso, avaliar diferentes estratégias buscando selecionar cultivares de soja no início do desenvolvimento é extremamente necessário. Nesse sentido, são objetivos deste estudo: i) selecionar cultivares de soja tolerantes ao deficit hídrico utilizando os índices de seleção FAI-BLUP (Factor analysis and ideotype- design - Best Linear Unbiased Prediction) e o MGIDI (multi-trait genotype–ideotype distance index), além de indicar cultivares tolerantes ao deficit hídrico na fase inicial de desenvolvimento; ii) predizer o conteúdo de água nas folhas de soja e classificá-las quanto a condição hídrica, por meio de dados de espectroscopia NIR (near infrared) e diferentes modelos de machine learning. Dois experimentos foram avaliados envolvendo duas formas de imposição de estresse por deficit hídrico (em solo e em areia) em dois estádios diferentes (germinação e V1) e repetidos por duas épocas. Os experimentos envolveram 100 cultivares de soja, as quais foram submetidas a duas condições de disponibilidade hídrica (condição controle e condição estresse). Em ambos os experimentos, o estresse permaneceu por 20 dias. Os índices de seleção FAI-BLUP e MGIDI possibilitaram a seleção de 15 cultivares de soja. Foram selecionadas 12 cultivares comuns aos dois índices. As cultivares M 9144 RR, BMX TITAN RR foram as que mais se aproximaram do ideótipo. Em relação aos modelos de machine learning, todos os quatro modelos utilizados apresentaram boas performances ao realizar as tarefas de classificação e regressão. Os modelos PLS (Partial Least Squares) e SVM (Support Vector Machine) apresentaram os melhores resultados para classificar folhas de soja quanto à condição hídrica. Já para a tarefa de regressão, os modelos PLS e PCR (principal component regression) apresentaram os melhores desempenhos. Palavras-chave: Índices de seleção. Machine learning. Espectroscopia NIR. Seca.
publishDate 2023
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2023-11-29T17:52:58Z
dc.date.available.fl_str_mv 2023-11-29T17:52:58Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2023-02-17
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv DUARTE, Anunciene Barbosa. Estratégias e seleção de cultivares de soja em estádios iniciais para tolerância ao déficit hídrico. 2023. 62 f. Tese (Doutorado em Fitotecnia) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2023.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://locus.ufv.br//handle/123456789/31884
dc.identifier.doi.pt-BR.fl_str_mv https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2023.231
identifier_str_mv DUARTE, Anunciene Barbosa. Estratégias e seleção de cultivares de soja em estádios iniciais para tolerância ao déficit hídrico. 2023. 62 f. Tese (Doutorado em Fitotecnia) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2023.
url https://locus.ufv.br//handle/123456789/31884
https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2023.231
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Viçosa
dc.publisher.program.fl_str_mv Fitotecnia
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Viçosa
dc.source.none.fl_str_mv reponame:LOCUS Repositório Institucional da UFV
instname:Universidade Federal de Viçosa (UFV)
instacron:UFV
instname_str Universidade Federal de Viçosa (UFV)
instacron_str UFV
institution UFV
reponame_str LOCUS Repositório Institucional da UFV
collection LOCUS Repositório Institucional da UFV
bitstream.url.fl_str_mv https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/31884/1/texto%20completo.pdf
https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/31884/2/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv ba7b1bdaed36e7e59800f2f07eaccf97
8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv LOCUS Repositório Institucional da UFV - Universidade Federal de Viçosa (UFV)
repository.mail.fl_str_mv fabiojreis@ufv.br
_version_ 1798053355475435520