A formação de espiguetas multiflora é uma característica complexa devido à sua expressividade variável. Os mecanismos genéticos e moleculares que controlam o caráter espiguetas multiflora ainda não são completamente compreendidos em aveia. Os objetivos deste estudo foram: i) caracterizar duas populações de linhagens recombinantes de aveia para o caráter espiguetas multiflora; ii) determinar o número de genes que controla o caráter espiguetas multiflora em aveia e, iii) identificar, clonar, sequenciar e caracterizar sequências codificantes associadas a genes candidatos ao controle da formação de espiguetas multiflora em aveia. As populações de aveia “UFRGS 01B7114-1-3 x UFRGS 006013-1” e “URS Taura x UFRGS 017004-2” foram avaliadas para o caráter espiguetas multiflora, em duas épocas de semeadura, no ano de 2014. A formação de espiguetas normais, multiflora e mosaico, em cada um dos terços da panícula e na panícula inteira foi analisada. Pares de primers específicos para o gene AP2 foram desenvolvidos a partir do alinhamento de sequências homólogas de diferentes espécies de gramíneas Pares de primers para os genes Vrn1 e AGL6 também foram utilizados para amplificar e clonar sequências de aveia. A expressão das espiguetas multiflora ao longo da panícula foi alterada nas populações avaliadas em função da época de semeadura. A semeadura tardia aumentou a formação de espiguetas multiflora e reduziu o número de espiguetas mosaico, nas duas populações. A análise genética indicou a presença de um gene maior controlando o caráter espiguetas multiflora em aveia hexaploide. A análise molecular revelou a presença de duas variações alélicas dos genes Vrn1 e AP2 nos genótipos URS Taura e UFRGS 017004-2, indicando que o gene AP2 deve estar conservado em aveia. Uma sequência do gene AGL6 também foi isolada nestes genitores. A existência de polimorfismos moleculares nos genes Vrn1, AP2 e AGL6 pode ser determinante para a expressão do caráter espiguetas multiflora. Estudos complementares poderão confirmar a associação destes genes com a formação de espiguetas multiflora em aveia. / The formation of multiflorous spikelet is a complex character due to its variable expressivity. Genetic and molecular mechanisms that control the character multiflorous spikelet are not fully understood in oats. The objectives of this study were: i) to characterize two populations of recombinants oat lines to the character multiflorous spikelet; ii) to determine the number of genes controlling the character multiflorous spikelet in oats; and iii) to identify, clone, sequence and characterize coding sequences associated with candidate genes to control the formation of multiflorous spikelet in oats. The character multiflorous spikelet was evaluated in the oat populations “UFRGS 01B7114-1-3 x UFRGS 006013-1” and “URS Taura x UFRGS 017004-2”, in two sowing dates, in the year of 2014. The formation of normal, multiflorous and mosaic spikelets was analyzed in each third of the panicle and in the whole panicle. Specific primer pairs for the gene AP2 were developed from the alignment of homologous sequences from different grass species. Specific primer pairs for the genes Vrn1 and AGL6 were also utilized for amplifying and cloning oat sequences. The expression of multiflorous spikelets along the panicle was dependent on the sowing date in each evaluated population. The late sowing increased the formation of multiflorous spikelet and decreased the number of mosaic spikelets, in both populations. Genetic analysis indicated the presence of one major gene controlling the character multiflorous spikelet in hexaploid oat. Molecular analysis revealed the presence of two allelic variants of the genes Vrn1 and AP2 in the genotypes URS Taura and UFRGS 017004-2, indicating that AP2 might be conserved in oats. One sequence of the gene AGL6 was also isolated in these genotypes. The existence of molecular polymorphisms in the genes Vrn1, AP2 and AGL6 can be crucial for the expression of the character multiflorous spikelet. Further studies may confirm the association of these genes with the formation of multiflorous spikelets in oats.

As culturas órfãs se caracterizam por possuírem reduzida área cultivada e baixo valor econômico. Entre as culturas menores de destaque no Brasil e no mundo estão as culturas do feijão (Phaseolus vulgaris L.) e da aveia (Avena sativa L.). As plantas daninhas destacam-se como um dos principais limitantes nos rendimentos dessas culturas. Entre as contribuições da ciência para o manejo de plantas daninhas para diminuir os danos às culturas órfãs incluem-se a busca de novos herbicidas e o incremento da habilidade competitiva das plantas cultivadas. Os objetivos deste trabalho foram: a) avaliar a tolerância de feijão ao herbicida tembotrione; b) avaliar o anidrido naftálico como protetor para aumentar a tolerância do feijão ao tembotrione; c) averiguar as mudanças morfológicas ocorridas no aumento da densidade de plantas; d) determinar se a densidade de plantas afeta a eficácia de herbicidas; e) investigar se a aplicação sequencial ajuda no controle de plantas em alta densidade; f) mensurar a magnitude da competição entre aveia e azevém; g) avaliar a habilidade competitiva de dois genótipos de aveia de porte alto e porte baixo quando em competição com azevém; h) verificar o impacto de inibidores de giberelina em genótipos de aveia com infestação de azevém, determinando o possível aumento do rendimento na cultura A seletividade de tembotrione nas plantas de feijão é dependente da dose. Há morte de plantas e perda de produtividade de grãos quando o herbicida é aplicado em dose superior a 10,5 g ha-1. Quando usado anidrido naftálico na cultivar de feijão IAC Imperador não houve aumento da tolerância ao herbicida tembotrione. A morfologia vegetal é dependente da densidade de plantas. A eficácia de herbicida é afetada pela densidade de plantas e pela espécie de planta utilizada. A aplicação sequencial de herbicidas não demonstrou maior eficácia, quando comparada às aplicações em uma única aspersão. As plantas de aveia foram mais competitivas do que as de azevém. As plantas de aveia de porte alto demonstraram maior habilidade competitiva que as de porte baixo. O uso de inibidor de ácido giberélico em pós-emergência na cultura da aveia favoreceu o manejo do azevém e incrementou o rendimento de grãos de cultivar de porte alto. / The orphan crops are characterized by having reduced grown area and low economic value. Among the main minor crops in Brazil and the world are the common bean (Phaseolus vulgaris L.) and oats (Avena sativa L.). The weeds are among the main limiting to crops grain yield. The contributions of science to reduce the impact of weeds on crops include the search of new herbicides and the increased of the competitive ability of cultivated plants. The objectives of this study were: a) to evaluate the bean tolerance to the herbicide tembotrione; b) to assess the potential of anhydride naphthalic to increase the common bean tolerance to tembotrione; c) to evaluate the morphological changes due to the increase of plant density; d) to determine whether the plant density impacts the performance of herbicides; e) to investigate whether sequential herbicide application increases plant control at high density; f) to measure the magnitude of the competition between oats and Italian ryegrass; g) to evaluate the competitive ability of two oat genotypes with Italian ryegrass; h) to verify the impact of gibberellin inhibitors on oat genotypes infested with ryegrass, determining possible increase on the crop yield Tembotrione selectivity to common bean plants is dose dependent. There is plant death and grain yield loss when the herbicide is applied on rates superior to 10.5 g ha-1. Anhydride naphthalic used on common bean cv. IAC Imperador did not increase the crop tolerance to tembotrione. The plant morphology is density dependent. The herbicide efficacy is density dependent. The sequential application of herbicides did not increase the herbicide efficacy. The oat plants were more competitive than Italian ryegrass. Tall oat plants showed greater competitive ability that low plants. The use of gibberellic acid inhibitor in post-emergence of oat plants helped the Italian ryegrass management and increased the grain yield of tall oat plants.

A toxidez por alumínio (Al) é um dos fatores limitantes para a produção agrícola em solos ácidos, os quais abrangem aproximadamente 60% do território brasileiro. Evidências têm relacionado à tolerância ao Al com mecanismos de detoxificação de espécies reativas de oxigênio, uma vez que, além de inibir o desenvolvimento normal da raiz, o excesso de alumínio interfere nas reações enzimáticas. Sua absorção através da parece celular contribui para indução do estresse oxidativo, levando à oxidação de biomoléculas como lipídios, pigmentos e ácidos nucléicos. Com o objetivo de avaliar o efeito da exposição ao Al sobre o metabolismo oxidativo dos genótipos tolerantes UFRGS 17 e UPF 91Al-100-1-4 e sensível UFRGS 930598 de aveia branca, foram feitas análises fisiológicas, genéticas e bioquímicas em plântulas sob condição hidropônica após sete dias de tratamento com 740 μM de AlCl3. Foram analisadas as enzimas superóxido dismutase (SOD), ascorbato peroxidase (APX), catalase (CAT) e glutationa redutase (GR); o conteúdo de tióis não protéicos (NPSH) e ascorbato (AsA), assim como os níveis de clorofila A , B e carotenóides. O estresse oxidativo foi estimado através do teor de MDA, que avalia os níveis de peroxidação de lipídeos e pelo teor de H2O2. Constatou-se que o Al induz estresse oxidativo em aveia e, que os genótipos tolerantes UFRGS 17 e UPF 91Al100-1-4 apresentam mecanismos eficientes de detoxificação. A peroxidação de lipídeos é significativa apenas no genótipo sensível, há um decréscimo na produção de H2O2 na presença do Al, o mesmo é verificado para as atividades enzimáticas da CAT e APX. Os genótipos tolerantes aumentam a atividade de SOD e GR, assim como o teor de AsA e NPSH. Os genótipos tolerantes apresentam maior crescimento radicular comparado ao sensível e a tolerância ao Al nestes genótipos é governada pelo mesmo gene. A diferente deposição de Al nos tecidos da raiz entre os genótipos tolerantes sugere que o mecanismo de tolerância não seja de detoxificação externa, mas, possivelmente, relacionado à redução do estresse oxidativo causado pelo Al. / The toxicity of aluminum (Al) is one of the limiting factors to agriculture in acid soils, which cover approximately 60% of Brazilian territory. It is suggested that Al tolerance mechanisms is related to reactive oxygen species detoxification. Once Al not only inhibits the normal root development but also interferes with enzymatic reactions. Al uptake contributes to oxidative stress induction, leading to oxidation of biomolecules such as lipids, pigments and nucleic acids. In order to evaluate the effect of Al on the oxidative metabolism of tolerant oat genotypes (UFRGS 17 and UPF 91Al-100-1-4), and sensitive UFRGS 930598 oat, physiological, genetic and biochemical analysis were conducted under hydroponics after seven days of treatment with 740μM AlCl3. We analyzed the enzymes superoxide dismutase (SOD), ascorbate peroxidase (APX), catalase (CAT) and glutathione reductase (GR), the content of non-protein thiols (NPSH) and ascorbate (AsA), and the levels of chlorophyll A, B and carotenoids. Oxidative stress was estimated by H2O2 levels and MDA content, which assesses the level of lipid peroxidation. It was found that Al induces oxidative stress in oat and the tolerant genotypes UFRGS 17 and UPF 91Al100-1-4 have efficient mechanisms of detoxification. The lipid peroxidation is significant only in the sensitive genotype. There is also a decrease in H2O2 production in the presence of Al. The activities of CAT and APX are reduced upon Al exposure. The tolerant genotypes increase the activity of SOD and GR, as well as the content of AsA and NPSH. The tolerant genotypes have longer roots compared to the sensitive one. Al tolerance in these two genotypes is governed by the same gene. The different Al deposition in the root tissues of tolerant genotypes suggests that the mechanism of tolerance is not external detoxification, but possibly related to reduction of the oxidative stress caused by Al.

Orientador: Marcelo Andreotti / Banca: Marco Eustaquio de Sá / Banca: Marco Antonio Camillo de Carvalho / Resumo: O crescimento das áreas cultivadas sob Sistema Plantio Direto (SPD) no Brasil, está cada vez mais diversificando as formas como os sistemas de produção são implantados e manejados. Os elevados gastos com insumos agrícolas fazem com que a produção tenha altos custos. Assim, cresce o interesse pelo uso de inoculantes que em sua composição possuam bactérias promotoras de crescimento de plantas, principalmente pela busca de uma agricultura sustentável com menor poluição ambiental aliado a redução dos custos de produção. Diante disso, o presente estudo objetivou verificar em um Latossolo Vermelho Distrófico, sob condições irrigadas no Cerrado: 1) o efeito da adubação fosfatada e da inoculação ou não com Azospirillum brasilense nas sementes de aveia preta sobre sua nutrição e produtividade de matéria seca da parte aérea e raízes; 2) avaliar o efeito residual da adubação fosfatada e da decomposição da palhada da aveia sobre o crescimento e produtividade do milho com e sem inoculação com Azospirillum brasilense e do capim-Marandu em consórcio; 3) após o período simulando a vedação do pasto (60 dias após a colheita do milho), avaliar a qualidade bromatológica e nutricional do capim-Marandu, e o efeito de sua palhada sobre os componentes da produção e produtividade do feijão de inverno em sucessão; e 4) ao final de cada ciclo produtivo avaliar o efeito dos tratamentos sobre a fertilidade do solo. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com 4 repetições, em esquema fatorial 5 x 2, ou seja, cinco doses de P 2 O 5 (0; 30; 60; 120 e 240 kg ha -1 ) aplicadas a lanço na semeadura da aveia preta cultivar IAPAR 61, com e sem a inoculação das sementes com a bactéria diazotrófica Azospirillum brasilense, na dose de 100 mL 25 kg -1 de sementes. Cada unidade experimental (parcela) constituiu-se de 4,4 m de largura e 10 m de comprimento, perfazendo 44 m 2 . A inoculação das sementes de... / Abstract: The growth of cultivated areas under no-tillage system in Brazil, is increasingly diversifying the ways in which production systems are deployed and managed. The high expenditure on agricultural inputs cause the production has high costs. Thus, the growing interest in the use of inoculants that in its composition have bacteria that promote plant growth, especially the search for sustainable agriculture with less environmental pollution combined with lower production costs. There fore, this study aimed to verify in a Oxisoil under irrigated conditions in the Cerrado: 1) the effect of phosphorus fertilization and inoculation with and without Azospirillum brasilense in oat seeds on their nutrition and dry matter shoots and roots yield; 2) to evaluate the residual effect of phosphate and decomposition of oat straw on growth and yield of corn with and without inoculation with A. brasilense and Marandu grass in the consortium; 3) after the period simulating the fence pasture (60 days after the corn harvest), assess the chemical and nutritional quality of Marandu grass, and the effect of their trash on the production components and winter bean productivity in succession ; and 4) the end of each crop cycle to evaluate the effect of treatments on soil fertility. The experimental design was a randomized block design with four replications in a factorial scheme 5 x 2, with five doses of P 2 O 5 (0, 30, 60, 120 and 240 kg ha - 1 ) broadcast applied at sowing oats IAPAR 61 cultivar, with and without seed inoculation with bacteria diazotrophic A. brasilense at a dose of 100 mL 25 kg -1 of seed. Each experimental unit (plot) consisted of 4.4 m wide and 10 m long, totaling 44 m 2 . Seeds inoculation oat by A. brasilense increased plant height, more dry matter of shoots and roots production. Also provided an increase of N and P in shoots, and N and Mg in root tissue culture. The phosphorus fertilization in oat increased the dry matter of shoots and roots ... / Mestre

A mancha negra dos grãos de aveia branca, cujo principal agente é Pyrenophora chaetomioides, é caracterizada pelo escurecimento de seus tecidos superficiais e pode ocasionar redução na qualidade e valor dos mesmos para a indústria alimentícia. É possível que características bioquímicas presentes nestes tecidos possam influenciar na resistência ao patógeno. Evidências do papel de componentes bioquímicos constitutivos e induzidos na resistência dependem da demonstração de que estão presentes ou são produzidos em quantidade suficiente, no local e tempo exatos, para inibir a penetração e desenvolvimento do patógeno nos tecidos da semente. Os objetivos deste trabalho foram: i) Conhecer o processo de formação da mancha nos grãos e identificar a época de maior incidência de P. chaetomioides nos componentes florais após a emissão da panícula até a maturação fisiológica;ii) Avaliar os índices de suscetibilidade de 15 genótipos de cultivares de aveia branca à mancha negra e sua correlação com a infecção;iii) Correlacionar a presença de lipase e peroxidase em grãos maduros com a suscetibilidade à P. chaetomioides e formação da mancha. Não houve correlação entre o percentual de grãos não manchados e o nível de infecção (r=- 0,18). O período de suscetibilidade à formação da mancha compreende a fase de grão aquoso até o momento da colheita dos mesmos. Os genótipos selecionados agruparam-se em diferentes níveis de incidência com relação à mancha-negra e infecção, mas não houve correlação entre estas duas variáveis. A análise de grãos maduros dos genótipos selecionados apresentou diferenças significativas nos níveis de peroxidase e lipase, entretanto, não houve correlação significativa com relação à resistência para formação de mancha e infecção. As curvas de atividade da peroxidase durante o desenvolvimento dos grãos também não foram suficientes para separar cultivares com maior e menor nível de resistência. / Darkening of oat kernels, whose main agent is Pyrenophora chaetomioides is characterized by superficial darkening of their tissues and can cause quality and value reduction for the food industry. It is possible that biochemical characteristics present in these tissues can influence on the resistance to the patogen. Evidence of the constitutive biochemical components on resistance depends of the demonstration of their presence or production in enough quantity in the exact place and time for inhibition of the patogen's penetration and development in seed tissue. The objectives of this work were: 1) To determinate the period for formation of grain spot and to identify the time of major incidence of P. chaetomioides in flower components after the emission of panicle, untill phisiologicai maturation.ii) Evaluation of the susceptibility of fifteen oat genotipes to biack spot and its corelation with infection, lii) To Corelate of the presence of lipase and peroxidase in mature grains with susceptibility of P. chaetomioides and spot formation. The corelation between percentual of grains without spots and the levei of infection wasn't significant (r= 0,18). The susceptibility of grains to patogen for spot formation is during the stages of milky grain untili harvest. The analysis of mature grains of selected genotipes showed significant differences in peroxidase and lipase leveis but there was not significant corelation in relation to resistance for spot formation and infection although, few genotipes susceptible to infection and spot formation had peroxidase leveis similar of resistent ones. Also, the peroxidase growth curves during grains development weren't suficient to separate suscetible cultivars of resistent ones.

O Programa de Melhoramento Genético de Aveia da UFRGS, iniciada em 1974, tem como objetivo principal desenvolver cultivares de aveia adaptadas a ambientes do Sul do Brasil, com alta potencial produtividade e qualidade. O progresso genético de um carater é uma contínua mudança fenotípica, observada em diferentes genótipos desenvolvidos ao longo do período de seleção considerada, causada por mudanças nas freqüências alélicas do germoplasma. O estudo teve como objetivo estimar o progresso genético de diferentes características agronômicas importantes no germoplasma de aveia UFRGS e associar os ganhos de rendimento de grãos com mudanças em outras características. O estudo foi conduzido em Eldorado do Sul-RS, Sul do Brasil, nos anos de 2010 e 2011. Foram utilizados 92 genótipos de aveia desenvolvidos pela UFRGS entre 1978 e 2008, e seis testemunhas: duas cultivares de aveia antigos, desenvolvidos nos EUA e adaptada às condições do Sul do Brasil, três cultivares modernas de trigo brasileiras e uma cultivar de cevada brasileira. Em 2010, os genótipos foram avaliados com e sem fungicida, enquanto que em 2011 apenas com fungicida. A análise do progresso genético foi baseado na regressão linear entre períodos de três anos de desenvolvimento do genótipo e cada característica avaliada, em que o coeficiente de regressão (b) proporciona uma estimativa do ganho genético. O progresso genético do rendimento de grãos com fungicida foi estimado em 38,7 kg.ha-1 ao ano em 2010 e 25,3 kg.ha-1 ao ano em 2011, entre 1978 e 2008. A produtividade sem fungicida apresentou uma redução de 63,8 kg.ha-1 ao ano de 1978 a 1990, seguido de um aumento de 167 kg.ha-1 ao ano de 1990 a 2008, esta redução no inicío do programa ocorreu pela superação dos genes de resistência à ferrugem da folha em genótipos mais antigas. Além disso, ocorreu redução do número de dias da emergência ao florescimento, estatura de plantas e acamamento durante os 30 anos de melhoramento. Redução da estatura, sem mudança na biomassa, resultou em índice de colheita maior. Número de panículas por metro quadrado e peso de mil grãos também aumentou, sem modificação do peso de grãos da panícula, resultando em maior potencial produtivo. O aumento da massa de mil grãos e peso do hectolitro permitiu melhoria na qualidade dos grãos. Muitas variáveis foram associados com o rendimento de grãos, mas de forma fraca, indicando que o aumento do potencial produtivo foi resultado da modificação de diferentes características, genótipos e combinações. / The UFRGS Oat Breeding Program, started in 1974, has as its major objective to develop oat cultivars adapted to Southern Brazil environments, with high grain yield and quality potential. The genetic progress of a given trait is a sustained phenotypic change, observed in different genotypes developed along the selection period considered, caused by changes in allele frequencies in the germplasm. This study aimed to estimate the genetic progress of different important agronomic traits in the UFRGS oat germplasm and associate the gains in grain yield with changes in other characteristics. The study was conducted in Eldorado do Sul-RS, Southern Brazil, in the years 2010 and 2011. We tested 92 UFRGS oat genotypes, developed between 1978 and 2008, and six checks: two old oat cultivars, developed in the U.S.A. and adapted to Southern Brazil conditions, three modern Brazilian wheat cultivars and one modern barley cultivar, also from Brazil. In 2010, the genotypes were evaluated with and without fungicide, while in 2011 only with fungicide. The analysis of genetic progress was based on linear regression between the period of three years which the genotype was obtained and the trait evaluated, where the regression coefficient (b) provides an estimate of the genetic gain. The genetic progress of grain yield with fungicide was estimated as 38.7 kg.ha-1.year in 2010 and 25.3 kg.ha-1.year in 2011, from 1978 to 2008. Grain yield without fungicide showed a reduction of 63.8 kg.ha-1.year between 1978 and 1990, followed by an increase of 167 kg.ha-1.year from 1990 to 2008, this reduction in the early breeding period resulted from the overcome of the resistance genes to leaf rust in the older genotypes of the program. Also, reduction in the number of days from emergence to flowering, plant height and lodging were observed along the 30 years of breeding. Decrease in height, with no change in biomass, resulted in increased harvest index. Number of panicles per square meter and thousand grain weight also increased, without modification of the grain weight of the panicle, resulting in increased grain yield potential. The increase in thousand grain weight and test weight allowed improvement on grain quality. Several variables were associated with grain yield, but weakly, indicating that the increase in grain yield potential was the result of modification of different traits, under different combinations, at different genotypes.

A aveia nuda apresenta a formação de grãos com lema pouco lignificada. Esta característica facilita a separação dos grãos da lema e da pálea durante o processo de trilha. Embora, estudos sobre o caráter nuda iniciaram aproximadamente um século atrás, o controle genético deste caráter ainda não é totalmente compreendido em aveia. Os objetivos deste estudo foram avaliar o caráter nuda em duas populações de linhagens de aveia, determinar o número de genes e mapear regiões genômicas associadas a este caráter. Linhagens obtidas dos cruzamentos simples ‘UFRGS 01B7114-1-3 x UFRGS 006013-1’ e ‘URS Taura x UFRGS 017004-2’, foram avaliadas nas gerações F5:6 e F5:7. Os genitores de cada população são contrastantes para a formação de grãos com casca e sem casca. Com base nos resultados fenotípicos observados, as linhagens foram classificadas em nuda, parcialmente nuda, parcialmente casca e casca. As hipóteses genéticas de quatro e cinco genes controlando o caráter foram testadas. A análise de QTL foi realizada através do mapeamento por intervalo simples, utilizando os dados fenotípicos e o mapa genético de ligação desenvolvido para cada população. Nas duas populações e gerações avaliadas, um grande número de linhagens apresentou expressividade variável, sendo que o maior percentual de grãos sem casca foi observado no terço superior da panícula. Com base no modelo genético proposto, o caráter nuda deve ser controlado por um gene principal N1 com atuação de genes modificadores, os quais desempenham um papel importante no grau de lignificação da lema. A análise de QTL detectou uma única região genômica com grande efeito sobre o caráter nuda nas populações de mapeamento. O marcador ‘GMI_ES14_c19259_657’ apresentou efeito significativo nas duas populações e gerações de autofecundação avaliadas. Estudos complementares serão necessários para confirmar a associação deste marcador com o caráter nuda em diferentes germoplasmas e investigar o potencial de uso deste marcador no melhoramento genético de aveia nuda. / Naked oat presents the formation of grains with a less lignified lemma. This feature allows the grain to be easily separated from palea and lemma during the thresh process. However, studies regarding the formation of naked grains began approximately a century ago; genetic control of this characteristic is not yet fully understood in oats. The objectives of this study were to evaluate the naked trait in two populations of oat lines, to determine the number of genes and to map genomic regions associated with this trait. Lines obtained from the simple crosses ‘UFRGS 01B7114-1-3 x UFRGS 006013-1’ and ‘URS Taura x UFRGS 017004-2’ were evaluated at the F5:6 and F5:7 generations. Parents of each population show the contrasting phenotypes hulled and naked grains. Based on the phenotypic data observed in this study, oat lines were classed as naked, partially naked, partially hulled and hulled. The genetic hypothesis of four and five genes controlling the trait were tested. QTL analysis was performed through simple interval mapping, using the phenotypic data and the genetic linkage map developed for each population. In both populations and generations, a great number of lines exhibited variable expressivity, with the highest percentage of naked grains observed in the upper third of the panicle. Based on the proposed genetic models, the formation of naked grains must be controlled by a principal or major gene (N1) acting with modifier genes, which plays an important role in the degree of lemma lignification. QTL analysis detected a unique genomic region with high association with the naked trait in the mapping populations. The SNP marker ‘GMI_ES14_c19259_657’ presented a significant effect in both populations and generations analyzed. Further studies are needed in order to confirm the association of this marker with the formation of naked grains in different germplasm and to investigate the potential of use this marker in breeding naked oat varieties.

A principal característica que diferencia a aveia nuda da aveia com casca é a separação da casca durante o processo de trilha. A expressão incompleta do caráter nuda é um dos entraves à utilização comercial da aveia nuda. Os objetivos deste estudo foram: (i) analisar a expressão do caráter nuda nas panículas dos genitores e da população segregante nas gerações F2 e F3, (ii) estimar o número de genes desse caráter, (iii) analisar possíveis diferenças na expressão do caráter quando utilizadas sementes com e sem casca na semeadura, (iv) determinar a associação do caráter nuda aos caracteres estatura e florescimento. O trabalho foi conduzido na Estação Experimental Agronômica da UFRGS, nos anos 2005 e 2006. Foram utilizados como genitores as linhagens UFRGS 995080-1 (nuda) e UFRGS 970486-3 (com casca), que foram avaliados conjuntamente com a população segregante quanto a presença e distribuição dos grãos sem casca na panícula. O caráter nuda em aveia é governado por um gene dominante de grande efeito sobre o fenótipo, formando três classes fenotípicas distintas na geração F2, nuda, mosaico e com casca, nas proporções 1:2:1, respectivamente. A expressão do caráter nuda nem sempre foi completa nas panículas, mesmo em genótipos homozigotos para a característica, sendo que a menor expressão do caráter nas panículas ocorreu em ramificações de segunda e terceira ordem, localizadas na base destas. Não foram verificadas diferenças nas proporções fenotípicas observadas nas gerações F2 e F3 quando as sementes provenientes de plantas individuais foram separadas em sementes nuda e com casca. Assim como o caráter nuda, a característica multiflora das espiguetas possui herança monogênica, sendo que os dois caracteres são fortemente ligados. Não houve associação do caráter nuda com a estatura da planta e nem com o número de dias para o florescimento. A seleção de fenótipos que formam apenas grãos sem casca ao longo da panícula facilitará o desenvolvimento de novas variedades de aveia nuda, uma vez que são homozigotos e provavelmente apresentarão uma expressão mais estável desta característica. / The major difference between naked and conventional oats is the capacity of dehulling during threshing. The incomplete expression of the naked trait limits the commercial exploitation of naked oats. The objectives of this work were: (i) to analyze the expression of the naked trait in panicles of F2 and F3 segregating populations and the parental genotypes, (ii) to estimate the number of genes controlling this trait, (iii) to evaluate if there are any differences in the expression of the naked character, due to the type of seeds, naked or husked, used, (iv) to determine the association of the naked character with plant height and flowering date. This work was conduced at the Agronomic Experimental Station of UFRGS, in 2005 and 2006. The inbred lines used as parents, UFRGS 995080-1 (naked) and UFRGS 970486-3 (hulled), and the segregating populations F2 and F3 were evaluated for the presence and distribution of the naked grains within the panicles. The naked trait is controlled by one dominant major gene. In the F2 generation three phenotypic classes were observed, naked, mosaic, and hulled, in the proportion of 1:2:1, respectively. The expression of the naked trait was incomplete, even for the dominant homozygous genotypes, as confirmed by the F3 analysis. The expression of the naked character was less evident in the second and third order branches, located mostly at the base of the panicle. There were no differences in the phenotypic proportions observed in the F2 and F3 generations based on the type of seed used, i.e, naked or hulled seeds. The multiflorous trait was also monogenic and strongly linked to naked character. There was no association between the naked trait with plant height and flowering date. Selection of phenotypes that express only dehulled seeds throughout the panicle will facilitate the development of new naked oat varieties, since they are homozygous and will probably have a more stable expression of this characteristic.

A ferrugem da folha, causada por Puccinia coronata Corda. f. sp. avenae Eriksson, é a moléstia mais danosa para a cultura da aveia (Avena sativa L.). O uso de cultivares resistentes tem sido limitado devido à extrema diversidade genética presente nas populações de P. coronata. Geralmente a superação dos genes de resistência acaba ocorrendo em um curto intervalo de tempo. Desta forma a busca por uma resistência eficiente e durável é o objetivo dos programas de melhoramento deste cereal. Com o objetivo de compreender alguns aspectos da resistência genética a Puccinia coronata em aveia, este trabalho abordou dois aspectos distintos. No ano de 2005, o experimento avaliou o comportamento da resistência quantitativa em uma população F6:11 resultante do cruzamento entre as cultivares UFRGS910906 e UFRGS7. Este ano caracterizou-se por ser extremamente favorável à doença, sendo que a maioria das linhagens apresentou uma ASCPD maior que o genitor suscetível. Uma análise avaliando os valores de ASCPD do período de 1998 a 2005 demonstrou que este tipo de resistência é altamente influenciado pelo ambiente, portanto em condições muito favoráveis ao fungo não é indicado selecionar genótipos com resistência parcial. Em 2006, as análises realizadas focaram na resistência do tipo qualitativa, buscando a identificação de marcadores do tipo AFLP para o gene de resistência Pc68, e ampliação do mapa genético da população de linhagens recombinantes em F6 oriundas do cruzamento entre os genótipos Pc68/5*Starter e UFRGS8, contrastantes quanto à presença deste gene. Um total de 78 marcadores polimórficos que segregaram na taxa esperada, formaram um mapa composto por 12 grupos de ligação, totalizando 409,4 cM do genoma de Avena sativa. Quanto às análises de ligação entre o gene Pc68 e os marcadores AFLP, foram detectados dois marcadores em repulsão: U8PM22 e U8PM25, os quais encontram-se flanqueando o gene a uma distância de 18,60 e 18,83 cM respectivamente. / Crown rust, caused by Puccinia coronata Corda. f. sp. avenae Eriksson, is the most damaging disease of cultivated oat (Avena sativa L.). Use of resistant genotypes is limited by P. coronata extremely high genetic diversity. In general, the pathogen races overcome single resistance genes in a short period of time. Oat breeding programs are continuously in searching for an efficient and durable host resistance. This work involved two distinct studies on oat crown rust resistance. In the first study quantitative resistance was evaluated in a F6:11 inbred line population derived from the cross UFRGS910906 X UFRGS7. Expression of host resistance was very dependent of environmental conditions as demonstrated by the comparison among AUDPC values from 1998 to 2005. The environment in 2005 was very favorable for disease development, and a large number of lines showed an AUDPC higher than the susceptible genitor one’s. Under conditions that favor disease, genetic selection for partial host resistance is not recommended. The second study was related to qualitative host resistance aiming to identify AFLP markers linked to the resistance gene Pc68, and amplify the F6 genetic map from Pc68/5*Starter X UFRGS8. Seventy-eight markers with normal segregation were discovered and distributed in 12 linkage groups. The map covered 409.4 cM of the Avena sativa genome. Two AFLP markers were linked in repulsion to Pc68: U8PM22 and U8PM25, which are flanking the gene at 18.60 and 18.83 cM respectively.

O melhoramento genético de aveia envolve a seleção de múltiplos caracteres quantitativos e qualitativos. O conhecimento das regiões genômicas que afetam estas características possibilita a seleção assistida por marcadores moleculares, técnica que visa complementar a seleção convencional. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi de identificar regiões genômicas responsáveis por caracteres quantitativos (QTLs), associadas a marcadores moleculares previamente identificados. O experimento foi conduzido nos anos de 2008 e 2009, sendo empregadas 150 linhagens recombinantes de aveia, oriundas do cruzamento entre os genótipos UFRGS 8 e UFRGS 930605. O mapeamento de QTLs foi realizado através do método por intervalo composto. No primeiro ano, 2008, foram identificados 34 QTLs, sendo estes distribuídos em nove grupos de ligação e abrangendo 10 das 11 características avaliadas. No ano de 2009, foram detectados 22 QTLs para 11 dos 12 caracteres avaliados, sendo estes também distribuídos em nove grupos de ligação. A porção da variação fenotípica explicada pelos QTLs variou de 6,15% a 34,85%. Importantes QTLs foram identificados para caracteres de interesse aos programas de melhoramento de aveia, como a estatura de planta, o número de dias ao florescimento, o peso do hectolitro, o peso de mil grãos, o rendimento de grãos, o peso de panícula e o número de grãos por panícula. Foram observados QTLs para diferentes caracteres na mesma região genômica, ou seja, ligados aos mesmos marcadores moleculares, sendo que, vários destes caracteres também apresentaram correlações fenotípicas significativas. A maioria dos QTLs detectados apresentou expressão em apenas um dos anos avaliados, porém alguns QTLs, como os associados ao caráter estatura de planta, foram detectados nos dois anos de avaliação. Sendo assim, os resultados gerados neste trabalho fornecem subsídios aos programas de melhoramento genético de aveia, proporcionando um maior entendimento dos mecanismos genéticos envolvidos com os caracteres de interesse. No entanto, estes resultados devem ser integrados e validados em outras populações para que a seleção assistida por marcadores moleculares possa ser realizada com sucesso. / The genetic improvement of oats requires selection of multiple quantitative and qualitative traits. Knowledge of the genomic regions controlling them makes possible the adoption of marker-assisted selection, a supporting technique to conventional breeding. Therefore, the objective of this study was to identify genomic regions responsible for quantitative traits loci (QTLs) associated with molecular maker previously identified. The experiment was conducted in 2008 and 2009 and employed a population of 150 recombinant inbred lines of oats from the cross between the oat genotypes UFRGS 8 and UFRGS 930605. QTL mapping was carried out by composite interval analysis. In the first year, 2008, 34 QTLs were identified, which were distributed in nine linkage groups, covering 10 of 11 traits studied. In 2009, 22 QTLs were detected for 11 of 12 traits analyzed, which were also distributed in nine linkage groups. Phenotypic variation explained by the QTLs ranged from 6.15% to 34.85%. QTLs with important effect on the phenotypic variance were identified for traits of interest in oat breeding programs, such as plant height, number of days to flowering, test weight, thousand grain weight, grain yield, panicle weight and number of grains per panicle. QTLs affecting different traits were identified in the same genomic region, i.e., linked to the same molecular markers. Several of these traits also revealed significant phenotypic correlations. Most QTLs were detected in only one of the two years of evaluation. Even though, some QTLs, such as those associated with plant height, were detected in both years. The results generated in this work provide a better understanding of the genetic basis controlling traits of interest, which can be useful for oat breeding programs. However, these results should be validated in other populations in order to allow the marker-assisted selection to be successful.