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Variabilidade genética em Pterogyne nitens Tul. (amendoim-do-campo) em condições de laboratório e de viveiro / Genetic variability in Pterogyne nitens tul. (amendoim-do-campo) in nursery and laboratory condition

Silva, Leiliane Saraiva da 03 1900 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Florestal, 2009. / Submitted by Larissa Ferreira dos Angelos (ferreirangelos@gmail.com) on 2010-03-29T19:47:25Z No. of bitstreams: 1 2009_LeilianeSaraivadaSilva.pdf: 1461500 bytes, checksum: 1127aa3056f5e046a745541c568aab16 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2010-05-07T17:52:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_LeilianeSaraivadaSilva.pdf: 1461500 bytes, checksum: 1127aa3056f5e046a745541c568aab16 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-05-07T17:52:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_LeilianeSaraivadaSilva.pdf: 1461500 bytes, checksum: 1127aa3056f5e046a745541c568aab16 (MD5) Previous issue date: 2009-03 / Os objetivos do presente trabalho foram estimar os parâmetros genéticos e predizer os ganhos genéticos esperados por diferentes métodos de seleção, bem como fazer uma análise comparativa entre os mesmos, em condições de laboratório e de viveiro para a espécie Pterogyne nitens Tul. e indicar as melhores matrizes para a formação de um pomar de sementes por mudas, para os diferentes usos da espécie. Selecionaram-se 40 matrizes no Distrito Federal, seguindo-se a coleta de sementes e seu beneficiamento. Foi feito o teste de germinação, com três repetições de 25 sementes por gerbox, e avaliadas a média de dias para a germinação (Mdays), porcentagem de germinação, de sementes mofadas e de sementes anormais. No viveiro, foi feita a avaliação das mudas com base no diâmetro do coleto, altura da muda e número de folíolos, para 10 mudas por matriz e por repetição, com três repetições. Foi feita também uma repetição para a medição da biomassa, com o sorteio de quatro mudas por matriz para as análises destrutivas das folhas, caules e raízes. Após a coleta de dados, efetuaram-se análises de variâncias e a obtenção dos parâmetros genéticos, seguindo-se a predição de ganhos de seleção pelos diferentes métodos. Para o teste de germinação, a seleção direta e indireta, baseando-se na intensidade de seleção, foi a mais satisfatória para a seleção direta da porcentagem de germinação. Para viveiro, a média de sobrevivência foi de 78%, com altas herdabilidades para todos os períodos de medição e possibilidades de ganhos genéticos significantes desde a primeira medição. Para as características morfológicas, as médias apresentaram um crescimento constante ao longo do tempo. As herdabilidades foram altas para a maioria das características, principalmente dentro de famílias. A seleção combinada manteve os ganhos genéticos constantes ao longo do período de experimento, com eficiência superior a 25% em relação à seleção entre e dentro, sendo considerada a mais promissora a ser utilizada na seleção. O comprimento da parte aérea, caule verde, raiz verde e raiz seca apresentaram herdabilidades acima de 45%, indicando possibilidade de ganhos genéticos na seleção com base nestas características. O Índice Livre de Pesos e Parâmetros, ILPP, foi o método de seleção mais eficiente para as características analisadas, com ganhos melhores distribuídos entre elas e um ganho total superior aos demais. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The objectives of the following work were to estimate the genetic parameters and predict genetic gains expected by different methods of selection, to make comparative analyses among themselves in conditions of laboratory and nursery for Pterogyne nitens Tul. and to indicate the best matrices for the formation of an orchard of seeds by seedlings. Fourty matrices were selected in Distrito Federal Brazil, with the collection of seeds and their treatment. The germination test was made with three repetitions of twenty five seeds for gerbox, and the average of days, the percentage of moudly seeds, and abnormal seeds all related to germination were evaluated. In nursery, the evaluation of seedlings was made based on the steam diameter, seedling height and number of leaflets, for ten seedlings per matrix and repetition, with three repetitions. One repetition for the measurement of the biomass was also made, with the drawing of four seedlings for matrix, for the destructive analyses of leaves, steams and roots. After the collection of data, analyses of variances and also the genetic parameters estimates and the prediction of selection gains for the different methods were measured. For the germination test, the direct and indirect selection, based on the selection intensity, was the most satisfactory for the direct selection of the germination percentage. For nursery, the survival average was of 78% with high heritabilities for all the periods of measurement and possibilities of significant genetic gains since the first measurement. For the morphologic characteristics, the averages were high for the majority of the characteristics, mainly inside the families. The combined selection kept the constant genetic gains throughout the period of experiment, with superior efficiency of 25% in relation to all aspects of the selection and was considered the most promising to be used. The length of the aerial part, green stem, green root and dry root presented heritabilities of above 45%, indicating possibility of genetic gains in the selection based in these characteristics. The Free Index of Weights and Parameters, ILPP, was the method of more efficient selection for the analyzed characteristics, with better gains distributed among them and a superior total gain, in relation to the other ones.
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Desenvolvimento e mapeamento de marcadores microssatélites e identificação de QTLs ligados à produtividade e à resistência à mancha preta em Arachis spp

Moretzsohn, Márcio de Carvalho January 2006 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, 2006. / Submitted by Alexandre Marinho Pimenta (alexmpsin@hotmail.com) on 2009-11-16T20:16:00Z No. of bitstreams: 1 2006_MárciodeCarvalhoMoretzsohn.pdf: 1215656 bytes, checksum: f2e2c88e48af0d2dda769d96b02350f0 (MD5) / Approved for entry into archive by Carolina Campos(carolinacamposmaia@gmail.com) on 2009-12-07T19:35:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_MárciodeCarvalhoMoretzsohn.pdf: 1215656 bytes, checksum: f2e2c88e48af0d2dda769d96b02350f0 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-12-07T19:35:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_MárciodeCarvalhoMoretzsohn.pdf: 1215656 bytes, checksum: f2e2c88e48af0d2dda769d96b02350f0 (MD5) Previous issue date: 2006 / O amendoim cultivado (Arachis hypogaea) é uma cultura importante, amplamente cultivada nas regiões tropicais e subtropicais do mundo. É bastante susceptível a diversos estresses bióticos e abióticos, para os quais muitas das espécies silvestres são resistentes. Como um primeiro passo visando a introgressão desses genes de resistência no amendoim cultivado, um mapa de ligação foi construído, usando uma população F2, obtida do cruzamento entre duas espécies silvestres diplóides de genoma AA (A. duranensis e A. stenosperma). Esse mapa foi baseado em marcadores microssatélites e marcadores âncoras, ambos codominantes e transferíveis entre espécies aparentadas. Um total de 271 novos marcadores microssatélites foi desenvolvido no presente trabalho, a partir de bibliotecas genômicas enriquecidas para microssatélites, de bibliotecas de etiquetas de seqüências expressas (ESTs ou “expressed sequence tags”) e por mineração (“data mining”) de seqüências disponíveis no GenBank. Para facilitar o desenvolvimento dos marcadores a partir de um grande número de seqüências, foi utilizado um módulo de programas desenvolvido em parceria com a Universidade Católica de Goiás e com a Universidade Católica de Brasília. Esse módulo integra um programa para busca de microssatélites (TROLL), um conjunto de programas para agrupamento e processamento das seqüências (Staden package) e um terceiro programa, para desenho de primers (Primer3). Com isso, o desenvolvimento dos marcadores pôde ser automatizado, tornando o processo bem mais rápido e eficiente. Dos 271 novos marcadores microssatélites, 66 mostraram-se polimórficos para o amendoim cultivado e 62 deles foram utilizados para análise das relações genéticas entre acessos representando as seis variedades botânicas descritas de A. hypogaea. Os resultados obtidos foram consistentes com a classificação taxonômica atual, exceto para as variedades fastigiata/peruviana e fastigiata/aequatoriana, que formaram um grupo separado e distante das outras duas variedades da subespécie fastigiata. Os 271 novos marcadores microssatélites, além de outros 218 publicados ou em publicação para o amendoim foram testados, usando-se os dois progenitores. Desses 489 marcadores microssatélites, 215 (44,0%) mostraram-se polimórficos, sendo 181 codominantes e 34 dominantes (amplificaram alelos nulos em um dos progenitores). Os 99 marcadores microssatélites codominantes que não apresentaram distorções da segregação 1:2:1 esperada (p<0,05), junto aos 40 2 marcadores âncoras não distorcidos (de um total de 72), foram utilizados para o estabelecimento dos grupos de ligação. Em seguida, os marcadores distorcidos e os dominantes foram incluídos no mapa. Usando um LOD escore mínimo de 11, 182 marcadores microssatélites, 66 marcadores âncoras e 12 RGAs foram mapeados em 10 grupos de ligação, como esperado, uma vez que Arachis duranensis e A. stenosperma são espécies diplóides com 2n=20 cromossomos. Um comprimento de mapa total igual a 1645,1 cM foi obtido, com uma distância média de 6,32 cM entre marcadores. Esse mapa foi utilizado para o mapeamento de QTLs que controlam três características de interesse para o melhoramento do amendoim. Dez QTLs que controlam o peso de sementes, oito QTLs que controlam o número de sementes produzidas por planta e dois QTLs para resistência ao fungo causador da mancha preta (Cercosporidium personatum) foram significativamente identificados pelo método de mapeamento por intervalo múltiplo. Esse é o primeiro mapa baseado em marcadores microssatélites desenvolvido para Arachis. Além disso, os primeiros QTLs para componentes da produtividade e para resistência à mancha preta foram mapeados em Arachis spp. Uma vez que a maioria dos marcadores microssatélites utilizados foi desenvolvida a partir de ESTs e de bibliotecas genômicas digeridas com enzimas de restrição sensíveis a metilação, mais da metade dos marcadores mapeados, incluindo os marcadores âncoras, são provavelmente gênicos. Os grupos de ligação identificados nesse trabalho, as ordens dos marcadores obtidas e os QTLs mapeados estão sendo validados em outras populações de mapeamento, visando a construção de um mapa de referência para Arachis e a obtenção de estimativas mais robustas sobre os QTLs identificados, para uso dessas informações nos programas de melhoramento do amendoim. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Cultivated peanut (Arachis hypogaea) is an important crop, widely grown in tropical and subtropical regions of the world. It is highly susceptible to several biotic and abiotic stresses to which wild species are resistant. As a first step towards the introgression of these resistance genes into cultivated peanut, a linkage map was constructed, using an F2 population obtained from a cross between two diploid wild species with AA genome (A. duranensis and A. stenosperma). The map was based on microsatellite and anchor markers that are both codominant and transferable among related species. A total of 271 new microsatellite markers were developed in the present study from SSR-enriched genomic libraries, ESTs, and by “data-mining” sequences available in GenBank. To aid the development of microsatellite markers from a great number of sequences, a module, developed in collaboration with the Catholic University of Goiás and the Catholic University of Brasília, was used. This module integrates a program for the detection of microsatellites (TROLL), the Staden Package for the assembly and processing of sequences, and a software for primer design (Primer3). By using this module, the SSR marker development was automated, and the process proved to be fast and efficient. Of the 271 new SSR markers, 66 were polymorphic for cultivated peanut and 62 were used for the genetic relationship analysis of accessions representing the six described botanical varieties of A. hypogaea. Results were consistent with the actual taxonomic classification, except for the fastigiata/peruviana and fastigiata/aequatoriana varieties, which formed a separated group, distant from the other two fastigiata varieties. The 271 new markers plus another 218 published or being published for peanut were screened against both progenitors. A total of 215 (44.0%) were polymorphic, with 181 codominant and 34 dominant markers (amplified null alleles in one of the progenitors). The 99 codominant markers segregating 1:2:1 (p<0.05) plus the 40 non-distorted anchor markers (of a total of 72 markers) were initially used to establish the linkage groups. Distorted and dominant markers were subsequently included in the map. By using a minimum LOD score of 11 and a maximum recombination fraction of 0.35, 182 microsatellite markers, 66 anchor markers and 12 RGAs mapped in 10 linkage groups, as expected, since A. duranensis and A. stenosperma are diploid species with 2n=20 chromosomes. A total map distance of 1645.1 cM was obtained, with an average distance of 6.32 cM between markers. This map was used 4 for the mapping of QTL for three traits of interest for the peanut breeding programs. Ten QTL controlling seed weight, eight QTLs for seed number and two QTLs for resistance against the fungus C. personatum were significantly mapped by using the multiple interval mapping method. This is the first microsatellite-based map published for Arachis. Moreover, the first QTLs for yield components and for resistance to late leafspot were mapped in Arachis spp. Because most markers used were derived from ESTs and genomic libraries made using methylation sensitive restriction enzymes, more than a half of the markers, including the anchor markers, are genic. Linkage group ordering and the mapped QTL are being validated in other mapping populations, with the aim of constructing a transferable reference map for Arachis and to obtain more robust estimates about the mapped QTL for use in the peanut breeding programs.
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Superexpressão do gene dehidrina de Arachis duranensis em plantas transgênicas de Arabidopsis thaliana

Oliveira, Thaís Nicolini de 15 April 2016 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Botânica, Programa de Pós-Graduação em Botânica, 2016. / Submitted by Nayara Silva (nayarasilva@bce.unb.br) on 2016-06-24T15:55:06Z No. of bitstreams: 1 2016_ThaísNicolinideOliveira.pdf: 2383809 bytes, checksum: 92976f3067a5cb3679dc9f4bedc9119f (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-07-07T21:13:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_ThaísNicolinideOliveira.pdf: 2383809 bytes, checksum: 92976f3067a5cb3679dc9f4bedc9119f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-07T21:13:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_ThaísNicolinideOliveira.pdf: 2383809 bytes, checksum: 92976f3067a5cb3679dc9f4bedc9119f (MD5) / Espécies silvestres têm sido exploradas como fonte de alelos de tolerância para o melhoramento genético vegetal de várias culturas. O parental silvestre do amendoim, Arachis duranensis, é um genótipo que apresenta alta adaptabilidade ao déficit hídrico e foi utilizado em um ensaio de dry drown para sequenciamento do transcriptoma. A análise in silico e a validação por RT-qPCR de genes diferencialmente expressos auxiliaram na identificação de genes candidatos associados à resposta a seca. Dentre eles, uma proteína LEA mostrou-se positivamente regulada mediante a esse estresse. Sabe-se que proteínas LEA se comportam como chaperonas e são encontradas em abundância em tecidos sob dessecação, diante disso, o objetivo desse trabalho foi caracterizar, clonar e introduzir esse gene via transgenia em planta modelo (Arabidopsis thaliana) para compreender os efeitos da sua superexpressão. O gene foi inserido em plantas de A. thaliana, ecotipo Columbia 0, utilizando o método de floral dip e os eventos em homozigose (geração T3) foram testados. As linhagens foram plantadas em placas de meio MS com 150 mM de NaCl e 200 mM de manitol, separadamente, além de outro grupo que foi plantado em meio MS e colocado em temperaturas extremas (-18°C por uma hora e 37°C por oito horas). Foram calculadas as taxas de sobrevivência e o teor de açúcares solúveis totais de cada amostra/ensaio. O teste de seca também foi feito, onde a irrigação foi suspensa por 15 dias e foram feitas análises de área foliar, teor relativo de água e coexpressão de genes relacionados à tolerância a seca. Nos ensaios com NaCl e manitol não houveram diferenças entre as linhagens e as plantas não transformadas, além de ter sido observado desenvolvimento reduzido das plantas. Nos ensaios com temperaturas extremas as linhagens mantiveram seus teores de açúcares iguais ao controle enquanto as não-transformadas (NT) aumentaram seu teor de açúcares solúveis totais apenas no tratamento de calor e sem diferença significativa na taxa de sobrevivência entre as linhagens e NT. No ensaio com seca houve maior desenvolvimento da área foliar em algumas linhagens quando comparadas às plantas NT. Na análise de teor relativo de água as linhagens mostraram maiores teores relativos de água quando comparado à NT, sob condição de rega controlada e após 15 dias sem irrigação, sendo uma linhagem com maior teor significativo. Esse evento foi selecionado para a análise de expressão gênica de três genes coexpressos com a Dehidrina. Houve aumento da expressão dos três genes em diferentes situações, tanto pelo fato da planta superexpressar a AdDHN quanto pela indução da seca. Os resultados sugerem que esse gene possa conferir uma melhor resposta aos estresses abióticos. _________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Wild species have been exploited as a source of tolerance alleles for plant breeding of various cultures. Arachis duranensis, a wild parental of the cultivated peanut, is a genotype which has high adaptability to drought and has been used in a dry down test for sequencing the transcriptome. In silico analysis and validation by RT-qPCR differentially expressed genes assisted in the identification of candidate genes associated with drought response. Among them, an LEA protein was positively regulated in response to this stress. It is known that LEA proteins behave as chaperones and are found in abundance in tissues under desiccation, therefore, the aim of this study was to characterize, clone and introduce this gene via genetic modification in the model plant Arabidopsis thaliana, to understand the effects of its overexpression. The gene was inserted into plants of A. thaliana, ecotype Columbia 0, using the floral dip method and homozygous lines (T3 generation) were assayed. The lines were sown on MS medium plates containing either 150 mM NaCl or 200mM mannitol, and another group that was grown in MS medium and placed at extremes temperatures (-18°C for one hour and 37°C for eight hours). Survival rates were calculated and the total soluble sugar content of each sample/test. The dry test was also done where irrigation was suspended for 15 days and analyses were made of leaf area, relative water content, and co-expression of genes related to drought tolerance. In assays with NaCl and mannitol, there were no differences between lines and non-transformed (NT) have been observed in addition to reduced development of plants. In assays with extreme temperatures, lines maintained their sugar content in levels equal to control while non-transformed (NT) increased their total soluble sugar content only under heat treatment, and no significant difference in survival rate between the lines and NT. In assay for drought, there was a greater leaf area development in some lines than in NT plants, while the relative water content analysis of the strains showed higher relative contents of water when compared to NT under controlled irrigation condition and after 15 days without irrigation, with one line showing a significant content. This line was selected for the gene expression analysis of ascorbate peroxidase, galactinol synthase and DREB. There was increased expression of the three genes in different situations, because the plant overexpresses the AdDHN and because the drought induction. The results suggest that AdDHN may give a better response to abiotic stresses.
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Estudo das relações sistemáticas da espécie endêmica brasileira Arachis valida Krapov. & W.C. Greg. baseado em cruzamentos intra e interespecíficos no gênero Arachis L. / Study of the systematic relationships of the Brazilian endemic species Arachis valida Krapov. W. C. & Greg. based on intra and interspecific crosses in the genus Arachis L.

Lüdke, Daniele Cristina Wondracek 28 August 2014 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Botânica, Programa de Pós-Graduação em Botânica, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2015-01-16T15:27:47Z No. of bitstreams: 1 2014_DanieleCristinaWondracekLudke.pdf: 81245787 bytes, checksum: 7db97591c73e9c039c598d308967b4e1 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2015-02-03T18:16:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_DanieleCristinaWondracekLudke.pdf: 81245787 bytes, checksum: 7db97591c73e9c039c598d308967b4e1 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-03T18:16:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_DanieleCristinaWondracekLudke.pdf: 81245787 bytes, checksum: 7db97591c73e9c039c598d308967b4e1 (MD5) / Neste estudo foram investigadas as relações de cruzabilidade de Arachis valida com as espécies que representam os genomas A, AB, B, D, F, G, K e com as espécies A. aff. hoehnei e A. vallsii da secção Arachis. Foram feitas 44 combinações de cruzamento entre os acessos K 30147 e V 13514 de A. valida e 28 espécies da secção Arachis. Foram feitas 1283 polinizações e obtidas 179 plantas híbridas em 37 combinações de cruzamento. Arachis valida formou híbridos com todos os genomas encontrados na secção Arachis, com exceção de A. glandulifera, que possui genoma D, sendo obtidos segmentos de frutos com embriões abortados. Arachis valida faz parte do grupo de espécies caracterizadas como possuidoras do genoma B, pois foram obtidos híbridos entre A. valida e todas as espécies possuidoras desse genoma: A. gregoryi, A. ipaënsis, A. magna e A. williamsii que pertencem ao mesmo pool gênico. A obtenção de híbridos entre A. valida (2n=2x=20) e A. hypogaea (2n=4x=40), confirma a premissa que para pertencer à secção Arachis a espécie deve cruzar com A. hypogaea. Foram obtidos híbridos com 2n=2x=19, a partir da combinação de cruzamento A. valida V 13514 (2n=2x=20) x A. praecox (2n=2x=18). Arachis valida formou híbridos com espécies possuidoras do genoma A e abre-se a possibilidade da criação de novos anfidiplóides sintéticos AABB. A menor viabilidade de pólen foi do híbrido de A. valida V 13514 x A. cardenasii G 10017 (genoma B x genoma A chiquitano) com 0,2% de viabilidade de pólen. A maior viabilidade de pólen foi do híbrido de A. valida V 13514 x A. valida V 15096 (genoma B x genoma B) com 98,4% de viabilidade de pólen. As porcentagens de viabilidade de pólen mais altas foram encontradas nos híbridos resultantes de cruzamentos entre espécies com genoma B indicando que essas espécies são mais próximas geneticamente. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this study the relationships of crossability of Arachis valida with species that represent A, AB, B, D, F, G and K genomes and A. aff. hoehnei and A. vallsii of Arachis section were investigated. Forty-four crossing combinations were made between K 30147 and V 13514 accessions of A. valida and 28 Arachis section species. One thousand two hundred eighty three pollinations were made and 179 hybrid plants were obtained in 37 crossing combinations. Arachis valida formed hybrids with all genomes found in the Arachis section, except A. glandulifera, which has the D genome. In this cross only segments of fruits with aborted embryos were obtained. Arachis valida is in the group of species characterized as B genome because hybrids between A. valida and all species with that genome were obtained: A. gregoryi, ipaënsis, A. magna and A. williamsii that belong to the same gene pool. The obtaining hybrids between A. valida (2n=2x=20) and A. hypogaea (2n=4x=40) confirms the premise that to belong to Arachis section, species must cross with A. hypogaea. Hybrids with 2n=2x=19 were obtained from the A. valida V 13514 (2n=2x=20) x A. praecox (2n=2x=18) crossing combination. Arachis valida formed hybrids with A genome species which opens the possibility of creation new synthetic amphidiploids, AABB. In the hybrids, the lowest pollen viability was A. valida V 13514 x A. cardenasii G 13514 10017 hybrid (B genome x A “chiquitano” genome) with 0.2% pollen viability. The highest pollen viability was A. valida V 13514 X A. valida V 15096 hybrid (BB genome) with 98.4% of pollen viability. The higher percentage of pollen viability was observed in the hybrids resulting from crosses between B genome species indicating that these species are genetically closely related.
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Desenvolvimento de ferramentas genéticas e genômicas para introgessão de genes silvestres no amendoim cultivado / Development of genetics and genomics tools for wild gene introgression in the cultivated peanut

Santos, Rodrigo Furtado dos 30 June 2010 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária. 2010. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2011-04-15T14:49:43Z No. of bitstreams: 1 2010_RodrigoFurtadoSantos.pdf: 1034414 bytes, checksum: f186632bcc074dbdfed58cdead0f3ab1 (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2011-05-13T13:43:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_RodrigoFurtadoSantos.pdf: 1034414 bytes, checksum: f186632bcc074dbdfed58cdead0f3ab1 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-05-13T13:43:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_RodrigoFurtadoSantos.pdf: 1034414 bytes, checksum: f186632bcc074dbdfed58cdead0f3ab1 (MD5) / O gênero Arachis possui 80 espécies descritas. A espécie cultivada comercialmente para a produção de grãos de amendoim (A. hypogaea) é dispersa e cultivada ao redor do mundo. Ferramentas genéticas e genômicas, como mapeamento genético e obtenção de populações de retrocruzamento, vêm sendo desenvolvidas visando auxiliar programas de melhoramento genético de amendoim, principalmente para introgressão de genes de resistência das espécies silvestres na espécie cultivada. Primeiramente um mapa genético de ligação foi construído em uma população F2 resultante do cruzamento entre A. hypogaea e um anfidiplóide sintético obtido do cruzamento de duas espécies silvestres diplóides, cujos cromossomos foram duplicados com colchicina (Runner IAC 886 – genoma AB x [A. duranensis – genoma A x A. ipaënsis – genoma B]c). Foram testados 636 marcadores microssatélites, dos quais 173 mostraram-se polimórficos. Desses 69% foram polimórficos para o genoma A e 31% polimórficos para o genoma B. Apenas 113 marcadores foram genotipados na população F2, dos quais apenas 6 desviaram da proporção 1:2:1 esperada (p<0,05). Os marcadores não distorcidos foram utilizados para definição dos grupos de ligação, usando o LOD mínimo de 4 e fração de recombinação máxima de 0,35. O mapa gerado apresentou 74 locos mapeados no genoma A, distribuídos em 10 grupos de ligação e com tamanho total de 868,6 cM. No genoma B, 23 locos foram mapeados em 6 grupos de ligação, com distância total de 387,6 cM. O mapa apresentou grupos de ligação com tamanhos que variaram de 8,7 cM a 135,9 cM e os 16 grupos totalizaram um comprimento total de mapa de 1256,2 cM. Linhagens de introgressão foram desenvolvidas por gerações de retrocruzamentos a partir do híbrido F1 (Runner IAC 886 x [A. duranensis x A. ipaënsis]c) e caracterizadas geneticamente com marcadores microssatélites selecionados do mapa genético desenvolvido. Na geração RC1 foram identificados 43 híbridos, e com o retrocruzamento desses com a cultivar Runner IAC 886, foram obtidos 38 híbridos na geração RC2. Para a caracterização genômica das linhagens de introgressão, foram utilizados 36 marcadores microssatélites, distribuídos em 11 grupos de ligação do mapa tetraplóide obtido. A análise de introgressão revelou que, na geração RC1, a porcentagem média dos segmentos genômicos heterozigotos foi de 41,96%. Na geração RC2, a porcentagem média diminuiu para 11,79%, variando entre 2,78% e 36,11% entre as 37 linhagens identificadas como híbridas. Observa-se, portanto, uma diminuição relativa entre as gerações de 71,9% do conteúdo genômico heterozigoto (doador). Nas gerações RC1 e RC2, foi observada, nos locos amostrados, a completa cobertura do genoma silvestre, distribuído no “background” da variedade elite Runner IAC 886. O desenvolvimento das linhagens de introgressão será de grande utilidade para o melhoramento da cultura, por possibilitar a descoberta, a localização e a avaliação de genes silvestres de interesse no background da variedade cultivada.A implementação de seleção assistida por marcadores nos programas de melhoramento poderá acelerar consideravelmente, além de tornar mais eficiente, o processo de introgressão desses genes silvestres no amendoim cultivado. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The genus Arachis has 80 described species. The commercially cultivated species for peanut grain production (A. hypogaea) is dispersed and cultivated throughout the world. Genetic and genomic tools, such as genetic mapping and backcross populations, have been developed to assist peanut breeding programs, especially for introgression of resistance genes from wild species into the cultivated species. Firstly a genetic linkage map was constructed in an F2 population resulting from a crossbetween A. hypogaea and a synthetic amphidiploid, obtained by crossing two wild diploid species whose chromosomes have been duplicated with colchicine (Runner IAC 886 - genome AB x [A. duranensis - genome A x A. ipaënsis - B genome]c). A total of 636 microsatellite markers were tested, of which 173 showed polymorphism, being 69% for A genome and 31.2% polymorphic for the B genome. Only 113 markers were genotyped in the F2 population, where only six deviated from the 1:2:1 expected proportion (p <0.05). Non-distorted markers were used to establish the linkage groups using a minimum LOD score of 4 and maximum recombination fraction value of 0.35. This map had 74 loci mapped in the genome A, distributed in 10 linkage groups and total size of 868.6 cM. In the B genome, 23 loci were mapped into six linkage groups, with total distance of 387.6 cM. The map showed linkage groups ranging in size from 8.7 cM to 135.9 cM and 16 groups with a total map length of 1256.2 cM. Introgression lines were developed by backcrosses of the F1 hybrid (Runner IAC 886 x [A. duranensis x A. ipaënsis]c) and genetically characterized with microsatellite markers selected from the genetic map obtained. In the BC1 generation 43 hybrids were identified, and with their backcross to the Runner IAC 886 cultivar, 38 hybrids were obtained in BC2 generation. For genetic characterization of the introgression lines, 36 microsatellite markers were used, distributed through 11 linkage groups from the tetraploid F2 map. Introgression analysis revealed that, in the BC1 generation, the mean percentage of heterozygous genomic segments was 41.96%. In RC2 generation, the mean percentage decreased to 11.79%, ranging from 2.78% to 36.11% among the 37 plants identified as hybrids. It was observed therefore a relative decrease of heterozygous (donor) genomic content between generations of 71.9%. In the BC1 and BC2 generations a complete coverage of the wild genome distributed in the background of the Runner IAC 886 elite variety was obtained. The use of microsatellite markers allowed the construction of a genetic map for the Arachis tetraploid genome through an interspecific population. The development of introgression lines will be very useful for crop breeding by enabling the discovery, location and evaluation of wild genes of interest in the cultivated variety background.The implementation of marker-assisted selection in breeding programswill accelerate considerably, and making more efficient, the process of introgression of wild genes into cultivated peanut.
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Análise da superexpressão de genes candidatos à resistência a Meloidogyne spp. em raízes transgênicas de amendoim e soja

Pereira, Bruna Medeiros 23 February 2017 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-06-21T18:23:47Z No. of bitstreams: 1 2017_BrunaMedeirosPereira.pdf: 1736742 bytes, checksum: 9592066ccb7e0557f4389f7dcac8a258 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-08-17T16:47:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_BrunaMedeirosPereira.pdf: 1736742 bytes, checksum: 9592066ccb7e0557f4389f7dcac8a258 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-17T16:47:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_BrunaMedeirosPereira.pdf: 1736742 bytes, checksum: 9592066ccb7e0557f4389f7dcac8a258 (MD5) Previous issue date: 2017-09-17 / O amendoim cultivado (Arachis hypogaea L.) possui alta qualidade nutricional, sendo caracterizado como uma rica fonte de energia e aminoácidos. Sua produtividade é limitada por vários fatores, dentre eles a suscetibilidade ao nematoide das galhas (Meloidogyne arenaria). Em contrapartida, os parentes silvestres do amendoim (Arachis spp.) apresentam uma grande variabilidade genética, sendo uma fonte potencial de alelos de resistência para programas de melhoramento genético. Estudos do transcritoma da interação de M. areanaria com espécies silvestres de amendoim resistentes, como, A. duranensis e A. stenosperma, têm apontado alguns genes candidatos potencialmente envolvidos na resistência ao ataque deste patógeno. A partir desses estudos, diversos genes candidatos foram selecionados e sua expressão diferencial durante a interação foi posteriormente validada. O objetivo do presente trabalho é compreender o papel biológico dos genes candidatos AdEXLB8, AsDUF e AsLIP, oriundos de espécies silvestres, na resistência ao nematoide das galhas (Meloidogyne spp), por meio de sua superexpressão em raízes transgênicas de amendoim e soja (Glycine max), espécies suscetíveis. Para tanto, as ORFs (Quadro de Leitura Aberta) desses genes foram clonadas no vetor binário pPZP-201BK-EGFP sob o controle do promotor de actina e introduzidas no pecíolo de folhas de amendoim ou no hipocótilo de soja, por meio de transformação com uma linhagem silvestre de Agrobacterium rhizogenes. Raízes transgênicas de amendoim e soja foram posteriormente inoculadas com M. arenaria e M. incognita, respectivamente, e avaliadas 60 dias após a inoculação quanto ao desenvolvimento da doença. Raízes superexpressando cada um dos três genes candidatos demonstraram, tanto em amendoim como em soja, uma redução significativa no número de galhas e formação de ovos quando comparadas com raízes transformadas somente com o vetor vazio. A análise funcional in planta dos efeitos fenotípicos da superexpressão de AdEXLB8, AsDUF e AsLIP, em raízes transgênicas de amendoim e de soja infectadas com diferentes espécies de Meloidogyne, indicam um envolvimento desses genes na resistência ao nematoide das galhas. / Cultivated peanut (Arachis hypogaea L.) has high nutritional quality, being a source of energy and amino acids. Peanut productivity is limited by several constraints, including susceptibility to the root-knot nematode (Meloidogyne arenaria). Conversely, peanut wild relatives (Arachis spp.) has high genetic variability, being a potential source of resistance alleles for breeding programs. Previous transcriptome studies of the interaction between M. areanaria and resistant wild peanut species, such as A. duranensis and A. stenosperma, revealed putative candidate genes involved in the resistance to M. arenaria. From these studies, several genes were selected and their differential expression during the interaction was further validated by qRT-PCR. The aim of the present work was to understanding the biological function of three candidate genes (AdEXLB8, AsDUF e AsLIP), isolated from wild species, in the resistance to the root-knot nematode (Meloidogyne spp.), through its overexpression in transgenic roots of two susceptible species, peanut and soybean (Glycine max). For that, the ORFs (Open Read Frames) of the genes were cloned into the binary vector pPZP-201BK-EGFP under the control of the actin promoter and introduced into the petiole of peanut leaves or into the soybean hypocotyls, via transformation with a wild Agrobacterium rhizogenes strain. Transgenic roots of peanut and soybean were subsequently inoculated with M. arenaria and M. incognita, respectively, and evaluated 60 days after inoculation according the disease development. Roots overexpressing each of the three candidate genes showed, in both peanut and soybean, a significant reduction in the number of galls and egg formation when compared to control roots transformed with the empty vector. Functional in plant analysis of the phenotypic effects of AdEXLB8, AsDUF and AsLIP overexpression in transgenic peanut and soybean roots after infection with different Meloidogyne species indicated that these genes are involved in root-knot nematode resistance.

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