Espectroscopia Raman (Portátil) e quimiometria para distinção entre uma cultivar de algodão convencional e uma geneticamente modificada
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB |
Texto Completo: | http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/3822 |
Resumo: | Transgenics undergo genetic changes in order to exploit superior agronomic traits through genetic engineering methods. Biotechnological techniques are used for the improvement of species as well as to solve problems related to quality, productivity and resistance to pests. Cotton as one of the main commodities for the country has a high technological level that guarantees it is produced with environmental sustainability (the smallest water footprint in the world), social sustainability, and fiber quality. At the same time, Brazil already stands out with great potential for organic cotton in semi-arid areas, involving small producers. As a rationale, society's new consumption patterns require sustainable production guarantees, and this requires as an essential condition the use of exploratory, rapid, and economically feasible analytical methods. Vibrational spectroscopy has a set of techniques with attractive characteristics for developing methods to meet these technological and commercial requirements. Among them, Raman spectroscopy as analytical instrumentation and explored using multivariate models is an alternative that has advantages for implementation studies. The objective of this work was to develop methods for distinguishing seeds in conventional and transgenic cotton cultivars using Raman spectroscopy and pattern recognition techniques. Twenty individual cotton seed samples (10 conventional and 10 transgenic) were used. Raman spectra of all samples were recorded and a PLS-DA model was constructed to distinguish between cottonseeds. In the training stage 97.1% of hits and an RMSE of 0.029 were obtained, and in the test stage 96.7% of hits and an RMSE of 0.033 were obtained. Distinguishing between conventional and transgenic cotton cultivars by means of pattern recognition models together with portable Raman spectroscopy is an alternative as a fast, easily implemented and cost-effective diagnostic method that can be explored and validated for large-scale implementation. |
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Biotechnological techniques are used for the improvement of species as well as to solve problems related to quality, productivity and resistance to pests. Cotton as one of the main commodities for the country has a high technological level that guarantees it is produced with environmental sustainability (the smallest water footprint in the world), social sustainability, and fiber quality. At the same time, Brazil already stands out with great potential for organic cotton in semi-arid areas, involving small producers. As a rationale, society's new consumption patterns require sustainable production guarantees, and this requires as an essential condition the use of exploratory, rapid, and economically feasible analytical methods. Vibrational spectroscopy has a set of techniques with attractive characteristics for developing methods to meet these technological and commercial requirements. Among them, Raman spectroscopy as analytical instrumentation and explored using multivariate models is an alternative that has advantages for implementation studies. The objective of this work was to develop methods for distinguishing seeds in conventional and transgenic cotton cultivars using Raman spectroscopy and pattern recognition techniques. Twenty individual cotton seed samples (10 conventional and 10 transgenic) were used. Raman spectra of all samples were recorded and a PLS-DA model was constructed to distinguish between cottonseeds. In the training stage 97.1% of hits and an RMSE of 0.029 were obtained, and in the test stage 96.7% of hits and an RMSE of 0.033 were obtained. Distinguishing between conventional and transgenic cotton cultivars by means of pattern recognition models together with portable Raman spectroscopy is an alternative as a fast, easily implemented and cost-effective diagnostic method that can be explored and validated for large-scale implementation.Os transgênicos passam por alterações genéticas de modo a explorar características agronômicas superiores por meio de métodos de engenharia genética. Técnicas biotecnológicas são utilizadas para o melhoramento de espécies como também, resolver problemas relacionados a qualidade, produtividade e resistência a pragas. O algodão como uma das principais comodities para o país detêm um alto nível tecnológico que garante ser produzido com sustentabilidade ambiental (menor pegada hídrica do mundo), social e de qualidade de fibras. Ao mesmo tempo, o Brasil já se destaca com grande potencial para o seguimento de algodão orgânico em áreas do semiárido, envolvendo pequenos produtores. Como fundamentação, os novos padrões de consumo da sociedade exigem garantias sustentáveis de produção e isso requer como condição essencial a utilização de métodos analíticos exploratórios, rápidos e economicamente viáveis. A espectroscopia vibracional tem um conjunto de técnicas com características atrativas para o desenvolvimento de métodos para atender a esses requisitos tecnológicos e comerciais. Dentre elas, a espectroscopia Raman como instrumentação analítica e explorada utilizando modelos multivariados é uma alternativa que possui vantagens para estudos de implementação. O objetivo deste trabalho foi desenvolver métodos para distinção de sementes em cultivares de algodão convencional e transgênicas utilizando espectroscopia Raman e técnicas de reconhecimento de padrões. Foram utilizadas 20 amostras de sementes individuais de algodão (10 convencionais e 10 transgênicas). Os espectros Raman de todas as amostras foram registrados e um modelo PLS-DA foi construído para distinção entre as sementes de algodão. Na etapa de treinamento foi obtido 97,1% de acertos e um RMSE de 0,029 e na etapa de teste foi obtido 96,7% de acertos e um RMSE de 0,033. A distinção entre cultivares convencionais e transgênicas de algodão por meio de modelos de reconhecimento de padrão juntamente com a espectroscopia Raman portátil, é uma alternativa como método de diagnóstico rápido, fácil implementação e econômico que permite ser explorado e validado para implementação em larga escala.Submitted by Concluintes Mestrado (concluinte.mestrado@setor.uepb.edu.br) on 2021-06-01T22:47:51Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO - MAYARA M MATA.pdf: 3159887 bytes, checksum: 5131602018b0426fbd30d41bee7f059b (MD5)Rejected by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br), reason: Bom dia, Mayara, a sua submissão de dissertação na BDTD da UEPB foi recusada pelos motivos abaixo: Além do upload da dissertação, 1. Você precisa fazer o upload do "Termo de Confirmação e Cadastramento para Publicação de TDE da BDTD" preenchido e assinado pelo orientador e por você. 2. Você precisa fazer o upload do "Termo de Autorização de Inserção de Tese ou Dissertação no Sistema TEDE da BDTD" preenchido e assinado pelo orientador e por você. Ambos estão disponíveis em: http://biblioteca.uepb.edu.br/documentos/ Depois de corrigir estes problemas, basta você fazer uma nova submissão na BDTD. Grato pela atenção, Jean Azevedo Auxiliar de Biblioteca Biblioteca Central - UEPB on 2021-06-03T12:49:15Z (GMT)Submitted by Concluintes Mestrado (concluinte.mestrado@setor.uepb.edu.br) on 2021-06-04T19:44:37Z No. of bitstreams: 3 DISSERTAÇÃO - MAYARA M MATA.pdf: 3159887 bytes, checksum: 5131602018b0426fbd30d41bee7f059b (MD5) TERMO DE AUTORIZAÇÃO - Mayara Macedo da Mata.pdf: 122436 bytes, checksum: 3ec3a74f6f89f60697b31e5824875cfe (MD5) TERMO DE CONFIRMAÇÃO - Mayara Macedo da Mata.pdf: 196641 bytes, checksum: 96ad37317f993a6592d2f7367ff4aa9b (MD5)Approved for entry into archive by Rosalvo Andrade (rosalvo_andrade@servidor.uepb.edu.br) on 2021-06-05T00:15:28Z (GMT) No. of bitstreams: 3 DISSERTAÇÃO - MAYARA M MATA.pdf: 3159887 bytes, checksum: 5131602018b0426fbd30d41bee7f059b (MD5) TERMO DE AUTORIZAÇÃO - Mayara Macedo da Mata.pdf: 122436 bytes, checksum: 3ec3a74f6f89f60697b31e5824875cfe (MD5) TERMO DE CONFIRMAÇÃO - Mayara Macedo da Mata.pdf: 196641 bytes, checksum: 96ad37317f993a6592d2f7367ff4aa9b (MD5)Made available in DSpace on 2021-11-22T10:59:58Z (GMT). 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Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB - Universidade Estadual da Paraíba (UEPB) |
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