Francisco Guilhien Gomes Junior.

Objetivos do grupo
1.	Atuar no ensino, pesquisa e extensão universitária, abordando temas dirigidos à produção, fisiologia, controle de qualidade e processamento de sementes;
2.	Cooperar na formação básica de estudantes de graduação e na titulação de mestres e doutores da Esalq/USP e aqueles ligados a outras universidades, instituições de pesquisa e iniciativa privada;
3.	Estimular discussões em grupo envolvendo temas relevantes que possam surgir na área de produção e tecnologia de sementes, visando contribuir para a construção de uma visão crítica e analítica dos participantes;
4.	Promover a produção científica em âmbito nacional e internacional, através da publicação de artigos em periódicos, participação em eventos e intercâmbio com universidades nacionais e internacionais;
5.	Atender o interesse do setor produtivo, no que se refere ao desenvolvimento ou aprimoramento de procedimentos voltados ao controle de qualidade de sementes em pré e pós-colheita, tecnologia da produção e processamento de sementes, além da elucidação de processos fisiológicos voltados às sementes.

This project aims to explore different tests and tools to detect and identify insects in all their forms (larvae, nymphs and adult forms) outside (primary and secondary insects) and inside (primary insects) the seeds. It will aim to match the tests to the needs / species of insects / species concerned and to choose a model for each type of interaction and detection need. It is proposed initially to carry out an evaluation of the methods chosen on a limited number of species. The selected species could be alfalfa, sunflower, corn, rice with common insect pests. 

Funding: International Seed Testing Association

Os micronutrientes cobalto, molibdênio e níquel são essenciais para o aumento da produtividade e lucratividade da soja, pois permitem o melhor aproveitamento de nitrogênio pela planta por meio da fixação biológica do nitrogênio pela ação de microrganismos simbiontes, reduzindo a necessidade da utilização de adubos nitrogenados. Um dos aspectos ainda não totalmente esclarecidos pela pesquisa é a dinâmica de absorção e assimilação desses micronutrientes durante a germinação, assim como seus efeitos sobre a nodulação e o desempenho das plantas. Para tanto, serão avaliados dois lotes de sementes de soja com dois níveis de vigor e germinação semelhante (dentro dos padrões exigidos para comercialização). As sementes de cada lote serão tratadas com doses crescentes de um produto composto pelos micronutrientes: 22,0% Mo + 1,89% Co + 1,0% Ni. Serão realizadas avaliações da absorção e transporte dos micronutrientes durante a germinação por espectroscopia de fluorescência de raios X. Também será conduzido um experimento em estufa, até o estádio fenológico R2, para avaliações de características morfológicas e fisiológicas das plantas, massa seca da parte aérea e da raiz, número e massa seca dos nódulos, atividade da enzima nitrogenase, eficiência da fixação biológica de nitrogênio, quantificação de nitrogênio, nitrato e ureídeos.

O tratamento de sementes de soja antes da semeadura representa uma alternativa viável para atender às demandas de micronutrientes durante o processo de germinação e desenvolvimento inicial das plântulas. Assim, torna-se essencial estudar como ocorre a absorção e assimilação dos micronutrientes durante a germinação e desenvolvimento inicial das plantas, principalmente com a utilização de técnicas precisas baseadas na análise de imagens. Neste projeto serão avaliados dois lotes de sementes de soja com dois níveis de vigor e germinação semelhante (dentro dos padrões exigidos para comercialização). As sementes de cada lote serão tratadas com doses crescentes de um produto composto pelos micronutrientes: 15,1% Zn + 6,7% Cu + 3,2% Mo + 9,4% Mn. Posteriormente, serão realizadas avaliações do teor de água e do potencial fisiológico das sementes (germinação, envelhecimento acelerado, análise computadorizada de imagens de plântulas, emergência de plântulas e massa de matéria seca de plântulas). A absorção e transporte dos micronutrientes durante a germinação serão avaliadas por espectroscopia de fluorescência de raios X. Até o estádio V2 serão realizadas avaliações morfológicas e fisiológicas em plantas de soja originadas de sementes tratadas com micronutrientes, permitindo avaliar parâmetros de eficiência fotossintética das plantas, altura de planta, largura de planta e de folhas, taxa de crescimento da planta e da área foliar durante todo o experimento. Amostras de folhas de plantas de cada lote e tratamento serão coletadas para avaliação da atividade das enzimas, anidrase carbônica, nitrato redutase, polifenoloxidade e superóxido dismutase.

O zinco é cofator em reações enzimáticas e, portanto, participa em vários ciclos bioquímicos das plantas, incluindo a fotossíntese e síntese de açúcares, síntese de proteínas, fertilidade e produção de sementes, regulação do crescimento e defesa contra doenças. O objetivo deste projeto é avaliar a absorção e distribuição de Zn, aplicado via tratamento de sementes, durante a germinação e o desenvolvimento de plântulas de soja utilizando a espectroscopia de raios X e associar com o desempenho das plantas no estádio fenológico V2 (primeira folha trifoliolada totalmente desenvolvida ou dois nós). Dois lotes de sementes de um mesmo cultivar apresentando níveis diferentes de vigor serão tratados com as doses de 0, 2, 4 e 8 g de Zn por kg de semente, utilizando como fonte o produto Maxi Zinc. O tratamento controle será constituído por sementes não tratadas. A absorção e distribuição deste elemento nas sementes e plântulas serão mapeadas por espectroscopia de raios X. Avaliações de área foliar, altura de planta, massa seca de raiz e parte aérea e teor e acúmulo de zinco pelas plantas serão realizadas no estádio fonológico V2. A eficiência de absorção de Zn pelas plântulas de soja dos lotes de menor e maior vigor de sementes será comparada com as avaliações de plantas em V2.

As propostas desse projeto são: (i) desenvolver softwares específicos para avaliação do vigor de sementes de milho, trigo, arroz, melão, cenoura e cebola, com base em imagens digitalizadas de plântulas e (ii) avaliar o metabolismo de absorção de micronutrientes em sementes e plântulas de soja com diferentes níveis de vigor por meio da espectroscopia de fluorescência (XRF) e de absorção (XAS) de raios X. Paralelamente, serão realizados experimentos exploratórios visando otimizar protocolos específicos de ressonância magnética para avaliação in vivo do metabolismo de carboidratos nas plântulas de soja com os diferentes níveis de vigor. Os conhecimentos gerados no projeto poderão aumentar a eficiência na avaliação do potencial fisiológico de sementes comercializadas e a maximização do retorno econômico.
Pesquisadores envolvidos:
Francisco Guilhien Gomes Junior (COORDENADOR), Alberto Tannús, Fernando Fernandes Paiva, Agide Gimenez Marassi, Julio Marcos Filho, Silvio Moure Cicero, Hudson Wallace Pereira de Carvalho, Carlos Alberto Pérez, Lívia Araújo Rohr e Andre Luiz Barbieri


Empresa envolvida: FINE INSTRUMENT TECHNOLOGY, São Carlos-SP.

O projeto tem como objetivo o estudo de métodos não destrutivos para avaliação da qualidade de sementes, a partir do aperfeiçoamento de recentes técnicas de análise de imagens de raios X e de Ressonância Magnética, bem como a introdução e o estabelecimento no país, das técnicas de análise de imagens multiespectrais e de fluorescência de clorofila.

o objetivo desse projeto de pesquisa é definir o procedimento para a utilização da termografia de infravermelho na avaliação de sementes de soja em associação com a IRM e estabelecer relação com o potencial fisiológico das sementes. A análise de imagens de sementes de soja por termografia de infravermelho e IRM poderá apresentar informações inovadoras sobre o estado metabólico das sementes, permitindo identificar alterações fisiológicas em tecidos internos, causados pela deterioração, e estabelecer relação com a germinação e o vigor das sementes. A introdução dessas técnicas em programas de controle de qualidade conduzidos por empresas produtoras de sementes de soja poderá favorecer a tomada rápida de decisões quanto ao destino de lotes (comercialização ou descarte), bem como o monitoramento do potencial fisiológico durante o armazenamento, com economia significativa de tempo e maximização do retorno econômico.

A análise de imagens é uma área componente da pesquisa moderna em tecnologia de sementes, com possibilidade da redução do tempo e aumento da precisão das avaliações. Técnicas que visam à determinação automatizada do vigor de sementes baseadas no desenvolvimento das plântulas e o exame da morfologia interna de sementes de maneira não invasiva são exemplos que podem fornecer informações muito importantes para os programas de controle de qualidade das empresas de sementes. Entretanto, a adoção de novos procedimentos é condicionada à apresentação de informações consistentes e com resultados comparáveis aos métodos tradicionais. Dentre as plantas cultivadas multiplicadas por sementes, as hortaliças demandam testes eficientes para avaliação do vigor, principalmente devido ao alto valor comercial das sementes, geralmente híbridas. Ainda, o aprimoramento das técnicas não invasivas para avaliação da morfologia interna de sementes, como a ressonância magnética, é fundamental para a geração de imagens com alta qualidade. As propostas dessa pesquisa são: (i) desenvolver um sistema automatizado baseado em características morfológicas de plântulas para avaliação do vigor de sementes de duas espécies de hortaliças de expressão econômica no Brasil - a alface e o tomate; (ii) otimizar os procedimentos para aquisição de imagens de sementes por ressonância magnética, utilizando protocolos específicos de sequência de pulso para captação dos sinais dos núcleos de hidrogênio da água das sementes. Os conhecimentos gerados poderão ser aplicados para assegurar o potencial fisiológico das sementes comercializadas e a maximização do retorno econômico.
VALOR TOTAL CAPTADO: R$ 154.442,91 + US$ 4,600.00

O desenvolvimento de procedimentos automatizados para avaliação do vigor de sementes é uma necessidade frente à modernidade da pesquisa em tecnologia de sementes. Além de produzirem resultados rápidos, as análises baseadas na visão computacional minimizam a subjetividade do analista, conferindo maior consistência das informações. A proposta desse projeto contempla o desenvolvimento de sistemas computadorizados para avaliação do vigor de sementes de alface e tomate, com base em atributos morfológicos das plântulas, como comprimento da raiz, da parte aérea e total das plântulas. Preliminarmente, serão realizados testes para definição de padrões de aquisição de imagens e de algoritmos de processamento de imagens. Com base no desenvolvimento de algoritmos de pré-processamento e de segmentação automática das plântulas, serão identificadas as partes das plântulas para o cálculo de índices numéricos que serão relacionados com o vigor do lote de sementes. Na etapa final será desenvolvida a interface de usuário e testes para validação e correção de erros dos sistemas. A disponibilização destes sistemas poderá representar um passo importante na avaliação do vigor de sementes de alface e tomate, sendo sua inclusão em programas de controle de qualidade de empresas produtoras de sementes, a viabilização de uma análise rápida, eficiente, de fácil execução e com baixo custo.

Objetivo Geral: utilizar técnicas de análise de imagens na avaliação da morfologia interna de sementes de café (Coffea arábica L.) por meio do teste de raios X, e análise computadorizada de imagens de plântulas para a avaliação do vigor de lotes de sementes.

A microtomografia computadorizada (microTC) de raios X, à semelhança do teste de raios X, possibilita a avaliação da morfologia interna de sementes de forma não destrutiva, com a vantagem adicional da maior precisão na identificação e qualificação das injúrias mecânicas no interior das sementes por se basear em uma análise tridimensional e com alta resolução. Com o objetivo de avaliar os efeitos das injúrias mecânicas sobre o desempenho produtivo das plantas, sementes de milho com diferentes níveis de injúrias mecânicas serão analisadas utilizando o microtomógrafo de raios X SkySan 1172 e, posteriormente, semeadas em vasos mantidos em casa de vegetação para verificação dos efeitos das injúrias sobre o desempenho das plantas e a produtividade de grãos. Durante o desenvolvimento da cultura serão determinados altura de plantas, diâmetro de colmo e índice de área foliar nos estádios fenológicos de duas, quatro, oito e doze folhas. Na colheita serão realizadas avaliações do acúmulo de massa de matéria seca da parte áerea, número de fileiras por espiga, número de grãos por fileira, massa de grãos por espiga e produtividade de grãos por planta. É esperado que com a utilização da microTC de raios X seja possível identificar a localização exata das injúrias mecânicas no interior das sementes de milho e estabelecer uma relação direta com a germinação e o desempenho das plantas, além de verificar quais os níveis de injúrias que podem causar perdas significativas de produtividade.

A pesquisa envolve análise de imagens de raios X visando avaliar a morfologia interna das sementes de algodão e sua relação com a germinação e, também, a análise de imagens de plântulas visando avaliar o vigor das sementes

O projeto objetivou verificar variações do espaço interno livre no interior de sementes de algodão de várias amostras, utilizando técnicas de análise de imagens (raios x e programa computadorizado específico para determinação dos espaços livres no interior das sementes). Os resultados foram relacionados com a germinação.

O projeto tem os objetivos de avaliar a morfologia interna de sementes de citros, utilizando raios X, e avaliar o vigor das referidas sementes, utilizando a análise computadorizada de plântulas