Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2018-06-13T12:15:00Z No. of bitstreams: 1 MARIA DO SOCORRO ROCHA - DISSERTAÇÃO PPGEA 2004..pdf: 12014866 bytes, checksum: e5b21eb998760e2ed7cd6bdeddf94a3e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-13T12:15:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MARIA DO SOCORRO ROCHA - DISSERTAÇÃO PPGEA 2004..pdf: 12014866 bytes, checksum: e5b21eb998760e2ed7cd6bdeddf94a3e (MD5) Previous issue date: 2004-11 / A conservação e manipulação dos recursos genéticos vegetais de espécies de valor económico são de fundamental importância para a conservação em banco de germoplasma. Este trabalho teve como objetivo; a) avaliar a crioconservação de sementes de algodão das cultivares BRS-Verde, BRS-200, BRS-187-8H e 6MMocó e b) estudar a indução ao superbrotamento dos nós cotiledonares de plântulas do algodoeiro cultivados in vitro, para as mesmas cultivares supracitadas. Neste trabalho propôs-se inicialmente determinar do teor de água limite para crioconservação (TALC). Para esta determinação as sementes foram imersas ao nitrogénio líquido (-196°C) por cinco dias e após esse período elas forma descongelados e submetidas ao teste de germinação e vigor. Utilizou as armazenagem das sementes a 23°C por 5 dias como testemunha. O delineamento estatístico empregado foi o inteiramente casualizado com arranjo fatorial representado por (quatro cultivares x duas temperaturas x seis teor de água). Na crioconservação utilizou-se um lote de sementes com teor de água limite previamente determinado para as diferentes cultivares, a partir do qual se procedeu ao seu armazenamento em nitrogénio líquido (-196°C) e no vapor do nitrogénio (-170°C), durante 5, 30, 60 e 90 dias. O delineamento experimental utilizado nesta etapa foi o inteiramente casualizado em parcela sub-dividida no tempo, sendo a parcela representas pela interação (quatro cultivares x duas temperaturas de armazenamento) e a sub-parcela pelos quatro períodos de armazenamento. Em cada período de armazenamento, as sementes foram submetidas a testes de germinação e vigor. De acordo com os resultados obtidos póde-se concluir que: a) estudar a determinação do teor de água limite para crioconservação-TALC, durante 5 dias, o teor de água limite para a crioconservação das cultivares BRS-Verde, BRS-200, 6M-Mocó e BRS-187-8H considerando-se a germinação dessas cultivares está entre 6 e 8% (b.u.) e considerando-se o vigor das sementes o TALC é de 6% (b.u.); b) sementes de algodoeiro, das diferentes cultivares podem ser crioconservados em banco de germoplasma nas duas temperaturas, ou seja no vapor a -170°C ou imersa ao nitrogénio líquido a -196°C; c) a crioconservação aumenta o percentual de germinação e vigor das sementes de algodão, devido a essa temperatura a promover uma quebra de dormência pela ação do frio. No Capítulo II propôs-se a indução de superbrotamento, empregando como explante dos nós cotiledonares, plântulas cultivadas in vitro durante 25 dias. Os explantes foram cultivados em tubos de ensaio contendo o meio básico MS, suplementado com citocininas BAP, KIN e TDZ, isolados ou associados em diferentes concentrações. Os tubos de ensaio contendo os explantes foram mantidos em sala de crescimento regulada à temperatura de 28°C, fotoperíodo de 16/8h (claro/escuro) e intensidade luminosa de 50umol.m2.s1 , durante 40 dias os quais foram avaliados por meio do delineamento inteiramente casualizado, com arranjo fatorial de 4x17 (quatro cultivares x dezessete meios), sendo então avaliadas quanto ao número de brotos emitidos e altura de brotos. De acordo com os resultados obtidos póde-se concluir que: O meio MS suplementados com BAP (2,0 mg.L"1) isolado ou associado com KIN (1,0mg.L"1), promoveu uma maior capacidade de regeneração e altura de brotos; b) o meio MS suplementados com BAP (2,5 mg.L"1) estimulou maior altura de brotos;c)o meio MS suplementados com TDZ (1,0 mg.L"1 , 0,50 mg.L"1e 0,25 mg.L"1) afetou a capacidade de regeneração de brotos, obteve formação de calos. / A conservação e manipulação dos recursos genéticos vegetais de espécies de valor económico, são de fundamental importância para a conservação em banco de germoplasma. Este trabalho teve como objetivo: a) avaliar a crioconservação de sementes de algodão das cultivares BRS-Verde, BRS-200- Marrom, BRS-187-8H-Branco e 6 M-Mocó-Branco e b) estudar a indução ao superbrotamento dos nós cotiledonares de plântulas do algodoeiro cultivados in vitro, para as mesmas cultivares supracitadas. Inicialmente, determina-se do teor de água limite para crioconservação (TALC). Para esta determinação, as sementes foram imersas no nitrogénio líquido (-196°C) durante cinco dias e após este período elas foram descongelados e submetidas ao teste de germinação e vigor. Utilizou-se a armazenagem das sementes a 23°C por 5 dias, como testemunha. O delineamento estatístico empregado foi o inteiramente casualizado com arranjo fatorial representado por (quatro cultivares x duas temperaturas x seis teores de água). Na crioconservação utilizou-se um lote de sementes com teor de água limite previamente determinado para as diferentes cultivares, a partir do qual se procedeu ao seu armazenamento em nitrogénio líquido (-196°C) e no vapor do nitrogénio (-170°C), durante 5, 30, 60 e 90 dias. O delineamento experimental usado nesta etapa foi o inteiramente casualizado, em parcela subdividida no tempo, sendo a parcela representada pela interação (quatro cultivares x duas temperaturas de armazenamento) e a subparcela pelos quatro períodos de armazenamento. Em cada período de armazenamento as sementes foram submetidas a testes de germinação e vigor. De acordo com os resultados obtidos concluiu-se que: a) O teor de água limite para crioconservação-TALC, durante 5 dias, para a crioconservação das cultivares BRS-Verde, BRS-200-Marrom, 6MMocó- Branco e BRS-187-8H-Branco, considerando-se a germinação dessas cultivares está entre 6 e 8% (b.u.) e, quanto os vigor das sementes, o TALC foi de 6% (b.u.); b) sementes de algodoeiro das diferentes cultivares podem ser crioconservadas em banco de germoplasma, nas duas temperaturas, ou seja, no vapor a -170°C ou imersa ao nitrogénio líquido a -196°C; c) a crioconservação aumenta o percentual de germinação e vigor das sementes de algodão, em virtude dessa temperatura promover quebra de dormência, pela ação do frio. No Capítulo II propôs-se a indução de superbrotamento, empregando-se como explante nós cotiledonares de plântulas cultivadas in vitro durante 25 dias. Os explantes foram inoculados em tubos de ensaio contendo o meio básico MS, suplementado com citocininas BAP, KIN e TDZ, isolados ou associados a diferentes concentrações. Os tubos de ensaio contendo os explantes foram mantidos em sala de crescimento regulada à temperatura de 28°C, fotoperíodo de 16/8h (claro/escuro) e intensidade luminosa de 50umol.m2.s1 , durante 40 dias, os quais foram avaliados por meio do delineamento inteiramente casualizado, com arranjo fatorial de 4x17 (quatro cultivares x dezessete meios), sendo então avaliadas quanto ao número de brotos emitidos e altura do comprimento de brotos. De acordo com os resultados obtidos pôde-se concluir que: a) o meio MS suplementado com BAP (2,0mg.L~1) isolado ou associado a KIN (1,0mg.L~1), promoveu maior capacidade de regeneração e altura de brotos; b) o meio MS suplementado com BAP(2,5mg.L"1 ) estimulou altura superior de brotos; c) o meio MS suplementado com TDZ (1,0mg.L~1, 0,50mg.L"1 e 0,25mg.L"1) afetou a capacidade de regeneração de brotos e a formação de calos.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-08-15Bitstream added on 2014-06-13T19:03:07Z : No. of bitstreams: 1 souza_av_dr_botfca.pdf: 1549773 bytes, checksum: 84b4a67f035a5e2a2ded161bbf59589c (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Outra / O bioma Cerrado e uma das regioes mais ricas do Brasil no tocante a diversidade de plantas medicinais, sendo atualmente, considerado uma area ghotspots h devido o alto grau de endemismo das especies e a velocidade de degradacao que vem sofrendo. Anemopaegma arvense, Mandevilla illustris e Mandevilla velutina, sao plantas medicinais endemicas do cerrado, muito utilizadas na medicina popular devido suas propriedades terapeuticas. A coleta indiscriminada realizada pela populacao, como tambem por laboratorios farmaceuticos para a fabricacao de medicamentos, tem colocado essas especies em risco de extincao. Ferramentas biotecnologicas como a tecnica da micropropagacao e biologia molecular para analise do DNA, tem sido amplamente usadas para a producao, conservacao e analise da diversidade genetica de especies nativas. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivos estudar a variabilidade genetica em diferentes populacoes de M. velutina por meio do marcador molecular RAPD e estabelecer a conservacao em bancos de germoplasma in vitro; desenvolver protocolos eficientes de enraizamento in vitro para A. arvense, M. illustris e M. velutina; verificar a ocorrencia e identificar especies de micorrizas, avaliando a colonizacao em raizes de plantas de diferentes populacoes e variedades de A. arvense. Para os estudos de enraizamento in vitro, as brotacoes foram submetidas a acao de diferentes substancias que apresentam efeito sobre a formacao de raizes adventicias, sob variadas condicoes. Para a analise da diversidade genetica, utilizou-se a tecnica de Polimosfirmo de DNA Amplificado ao Acaso (RAPD) e para os estudos micorrizicos, realizou-se a avaliacao da infeccao micorrizica nas raizes e a identificacao de especies de fungos micorrizicos extraidos do solo. As especies comportaram-se de maneira diferente quanto a inducao de raizes adventicias in vitro, mostrando a influencia direta do genotipo no processo de enraizamento. Para as especies M. illustris / The Bioma Cerrado is one of the richest regions in Brazil due to the variety of native medicinal plants, and nowadays it is considered a hotspot area because of the high degree of endemism of the species and the speed of degradation that it has been submitted. Anemopaegma arvense, Mandevilla illustris and Mandevilla velutina, are medicinal plants endemic of Cerrado very used in the popular medicine due to their therapeutic properties. The indiscriminate collection accomplished by the population, as well by pharmaceutical laboratories for the formulation of medicines, has put those species in risk of extinction. Biotechnological tools as the technique of micropropagation and molecular biology for the analysis of the DNA, have been widely used for the production, conservation and analysis of the genetic diversity of native species. In this context, the current work was investigate the genetic variability in different populations of M. velutina by means of molecular marker RAPD and to establish a protocol for in vitro conservation in germplasm bank; to develop efficient protocol of in vitro rooting for A. arvense, M. illustris and M. velutina; to verify the occurrence and to identify species of mycorrhiza, colonizing plant roots of different populations and varieties of A. arvense. For the studies of in vitro rooting, the plantlets were exposed to the action of different exogenous substances that a effect the formation of adventious roots, under several conditions. For the analysis of genetic diversity, it was used the technique of Random Amplified Polymorphic DNA at (RAPD) and for the studies on influence of mycorrhizal infection on root development and identification of species of fungi present in the soil. The species behaved in a different ways of induction of adventious roots in vitro. For the species M. illustris and A. arvense, 73,3% e 50% of plantlets rooted after fifteen days in treatment with 1 and 2 mg.L-1 of NAA, respectively. For M.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-08-27Bitstream added on 2014-06-13T20:26:27Z : No. of bitstreams: 1 rodrigues_cj_dr_ilha.pdf: 1658043 bytes, checksum: 2ad97ce0bc47360910cd7c904ad1c71d (MD5) / A construção da Usina Hidrelétrica Engenheiro Sergio Motta, na região do Pontal do Paranapanema, promoveu severos impactos aos ambientes naturais, especialmente sobre as comunidades florestais remanescentes. Com a finalidade de compensar a perda das espécies florestais na área de inundação do reservatório, desenvolveu-se por meio do convênio CESP – ESALQ/USP-IPEF, o Projeto Banco Ativo de Germoplasma (BAG), implantando-se em forma de teste de progênies, delineamento de blocos ao acaso, constituído por três repetições, contendo parcelas lineares de oito plantas de trinta progênies de cada uma das espécies eleitas para conservação. O presente estudo objetivou verificar o comportamento, variação genética e propor estratégia adequada de seleção para caracteres silviculturais de 32 espécies do Banco Ativo de Germoplasma de espécies de Floresta Estacional Semidecidual (BAG – SP), implantado em Rosana – SP e de 31 espécies conservadas no Banco Ativo de Germoplasma de espécies do Cerrado (BAG - MS), implantado em Anaurilândia – MS. Foram avaliados os caracteres DAP (diâmetro a altura do peito), altura e sobrevivência. Os resultados, obtidos por meio do programa estatístico SELEGEN-REML/BLUP, possibilitaram observar que o sistema de plantio adotado na implantação do Banco Ativo de Germoplasma da Floresta Estacional Semidecidual (BAG – SP) e do Banco Ativo de Germoplasma do Cerrado (BAG - MS), mostra-se promissor para as espécies que se encontram conservadas nestes. Aos 9,3 anos após o início da implantação o BAG – SP apresenta, em média, 67,5% de sobrevivência, DAP de 5,42 cm e 5,73 m de altura. Aos 8,3 anos após o início da implantação o BAG – MS apresenta, em média, 65% de sobrevivência, DAP de 7,51 cm e 5,79 m de altura. A variação genética presente nas populações que compõe o... / The construction of the Hydroeletric Power Plant Engenheiro Sergio Motta; in the region of Pontal do Paranapanema, caused severe impacts to natural environments, especially on the remaining forest communities. To compensate the loss of forest species in the floodplain of the reservoir, was developed, through the partnership CESP – ESALQ/ USP-IPEF, the Project Active Germplasm Bank (AGB), implemented in the form of a progeny test, designed random blocks, consisting of three replicates, containing linear parcels of eight plants from thirty progenies of each one of the elected species for conservation. This work aimed to study the genectic variation for the silvicultural characters of 32 species from the Active Germplasm Bank of species of Semideciduous Seasonal Forest (AGB – SP), implemented in Rosana – SP and 31 species conserved in the Active Germplasm Bank of Cerrado species (AGB-MS), implemented in Anaurilândia – MS. Were evaluated the DBH (diameter at breast height), height and survival. The results obtained through the statistical program SELEGEN-REML/BLUP, allowed to observe that the plantation system adopted in the implementation of the Active Germplasm Bank of the Semideciduous Seasonal Forest (AGB-SP) and the Active Germplasm Bank of Cerrado (AGB-MS) shows promise for the species that are conserved in these. At 9.3 years after the beginning of the implementation, the AGB – SP showed 67.5% of survival, DBH of 5.42 cm and 5.73 m of height and the AGB-MS, at 8.3 years after the beginning of the implementation showed 65% of survival, DBH of 7.51cm and 5.79 m of height. The genetic variation present in populations that make up the AGBSP and AGB-MS validates the ex situ conservation program that was proposed and enables the development of an improving program for these species, in order to produce improved seeds. The strategy... (Complete abstract click electronic access below)

Este trabalho teve por objetivo caracterizar e comparar a estrutura genética de sete populações de cupuaçuzeiro, Theobroma grandiflorum (Willd. ex Spreng.) Schum., uma fruteira nativa da Amazônia brasileira, utilizando marcadores microssatélites e descritores botânico-agronômicos. Visou também conhecer, preliminarmente, o sistema reprodutivo do cupuaçuzeiro. A estrutura genética das sete populações, sendo três populações naturais, coletadas na suposta área de máxima diversidade da espécie, três populações estabelecidas em Banco Ativo de Germoplasma (BAG), e uma população coletada em plantios comerciais do município de Tomé açu - PA, foi analisada com auxílio de marcadores microssatélites. Foi observada alta variabilidade genética na espécie, ressaltado pelo elevado número de alelos por loco, alto nível de heterozigosidade e divergência entre as populações. A divergência foi mais acentuada entre as populações naturais, em comparação com as populações do Banco de Germoplasma. Essa divergência pode indicar um processo preliminar de diferenciação. Porém, foi mais acentuada entre as populações oriundas de Tucuruí e Nova Ipixuna, corroborando com as indicações que consideram essa região como o centro de máxima diversidade de T. grandiflorum. Estes resultados sugerem, como estratégia de conservação in situ, a necessidade de definição de mais de um local para reserva genética, bem como, em relação a conservação ex situ, as coletas devem ser realizadas em vários locais. A elevada diversidade genética observada nos plantios comerciais, permite recomendar essas plantações como uma fonte alternativa de genes e genótipos ao programa de melhoramento de T. grandiflorum. No BAG foi observada baixa divergência genética entre as populações, sendo que, a maior parte da variabilidade genética encontrava-se dentro das populações. Essa caracterização foi complementada com o emprego de descritores botânico-agronômicos, quando foi observada grande variabilidade para a maioria dos descritores empregados. Houve necessidade, inicialmente, de selecionar dentre as 53 variáveis, aquelas que melhor se prestavam para a caracterização dos acessos. Empregando análises univariada e multivariada por componentes principais, foi possível descartar 64% das variáveis iniciais, sendo sugerida uma lista mínima de 19 descritores para o cupuaçuzeiro. Com base nessa lista e o emprego da distância Euclideana média, foi obtida uma matriz de dissimilaridade entre os 31 acessos avaliados. Esses acessos foram agrupados pelo método de Tocher e UPGMA, tendo sido obtidos seis grupos de similaridade. A comparação entre as duas caracterizações realizadas no BAG, revelou uma correlação positiva e significativa entre distâncias genéticas e fenotípicas. Preliminarmente foi estudado o sistema de reprodução do cupuaçuzeiro, numa população natural de Nova Ipixuna - PA, sendo utilizadas oito progênies de polinização aberta, com dez indivíduos e oito locos microssatélites polimórficos. Baseado na estimativa da taxa de cruzamento multilocos ( $ t m =1,0) e individual por planta materna, o estudo nessa população sugere que o T. grandiflorum é uma espécie predominantemente alógama, com uma pequena percentagem (5,4%) de cruzamentos entre parentes. Esse fator tem implicações importantes nas estratégias de conservação in situ e na utilização de progênies oriundas de polinização aberta nos programas de melhoramento. / This work had the objectives to characterize and compare the genetic structure of seven populations of cupuassu, Theobroma grandiflorum (Willd. ex Spreng.) Schum., a fruit tree native to the Brazilian Amazon using microsatellite markers and botanic-agronomic descriptors; and to investigate the cupuassu mating system. The genetic structure of seven populations of cupuassu, with three originally collected at the putative center of maximum diversity of the species; three populations established at the active germplasm collection (BAG); and one population colected from commercial plantings were analyzed using microsatellite markers. High genetic variability was observed for the species, demonstrated by the elevated number of alleles per locus; high heterozigosity and divergence between populations. The divergence was more noticeable among natural populations than among populations from the germplasm collection. This divergence might indicate a preliminary process of diversification. However, it was more pronounced between the populations from Tucuruí and Nova Ipixuna, corroborating indications that this region is considered the center of maximum diversity of T. grandiflorum. These results suggested as strategy for in situ conservation, the requirement to define more than one site for genetic reserves, large enough to maintain rare alleles in the medium- to long term. For ex situ conservation, sample collection must be conducted in many sites, with low intensity in each site, due to the existing variability witihin population. The high genetic diversity observed in commercail plantings allow to recommend these areas as an alternative source for genes and genotypes for the breeding program of T. grandiflorum. The characterization of the germplasm populations was complemented using botanic-agronomic descriptors. The large observed variability for most of the evaluated descriptors indicated that the germplasm collection contained high phenotypic diversity. Initially, it was necessary to select from the 53 evaluated variables, those most suitable for characterization of the accessions. Using univariate and multivariate analyses of principal components, it was possible to discard 64% of the initial variables, and a minimum descriptor list with 19 traits was proposed for cupuassu. Based on the minimum descriptor list, a matrix of dissimilarity was constructed using Euclidean distances. The 31 evaluated cupuassu accessions were grouped using Tocher and UPGMA, into six groups. The comparison betwen the molecular and phenotypic characterization revealed a significant and positive correlation between the genetic and phenotypic distances. The mating system fo cupuassu was studied, based on a natural population from Nova Ipixuna - PA, using eight progenies derived from open-pollinated pods with ten individuals each and eight polymorphic microsatellite loci. Based on the estimation of the multilocus outcrossing rate ( $ t m =1,0) and individual outcrossing rate ( $ t =1.0), the results from this population suggested that T. grandiflorum is a predominatly outbreeding species, with a small percentage (5,4%) of biparental inbreeding. These results have important implications on the in situ conservation strategies and on the use of open-pollinated progenies in breeding programs.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:39:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 425667 bytes, checksum: 1f8c842faf40449adebf9de5ae50ad48 (MD5) Previous issue date: 2013-07-17 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The tomato production is considered a high risk economic activity, and of great agronomic complexity mainly because of the high number of pathogens that causes diseases in the culture. Among the pathogens of greatest importance, there is the oomycete Phytophthora infestans (Mont.) de Bary, causing late blight, which is considered the most destructive disease of tomato. There are no commercial tomato cultivars resistant and the control of this disease is highly dependent on the use of fungicides. Considering that the tomato is one of the most studied crop in genetic terms, the lack of resistant cultivars in the market reflects the difficulty in working this trait in breeding programs. The objectives with this present study was to select sources of resistance to late blight among accessions of Solanum lycopersicum, and estimate the overall and specific ability of combining six tomato accessions of Solanum lycopersicum selected for resistance to late blight, aiming at the selection of potential genitors for pre-breeding for resistance to this disease. Two experiments were carried out. In the first, twelve accessions of S. lycopersicum, from the Vegetable Germplasm Bank of the Federal University of Viçosa - BGH - UFV (BGH-973, BGH-1025, BGH- 2017, BGH-2093, BGH-2095, BGH-2102, BGH-2117, BGH-2127, BGH-2130, BGH- 2332, BGH-2333 and BGH-2343) were evaluated in a randomized block design with three replications. For the evaluation of the resistance, the plants were inoculated with a mixture of sporangia of P. infestans, in the concentration of 5x103 sporangia mL-1 , collected in different regions of the Zona da Mata Mineira. It was evaluated the percentage of plant tissue affected by the disease, or the percentage of severity, evaluated in the form of area under the disease progress curve (AUDPC). The accessions BGH-2102, BGH-2117, BGH-2127, BGH-2130, BGH-2332 and BGH-2343 obtained average values of AUDPC lower than the resistant controls, and were selected as a source of resistance to late blight. The selected accessions as resistant to late blight were used in a second experiment, where a balanced diallel of half table were realized, and fifteen F1 s hybrids were obtained. The six accessions of S. lycopersicum, BGH- 2102, BGH-2117, BGH-2127, BGH-2130, BGH-2332 and BGH-2343 together with the fifteen F1 s hybrid were evaluated in a randomized block design with three replications. For the evaluation of the resistance, the plants were inoculated with a mixture of sporangia of P. infestans, in the concentration of 5x103 sporangia mL-1 collected in different regions of the Zona da Mata Mineira. The percentage of plant tissue affected by the disease, or the percentage of severity, presented in the form of area under the disease progress curve (AUDPC) were evaluated. The diallelic analysis was carried out according to the model of GRIFFING (1956). Observed existence of additive genetic variability between the genitors and the predominance of additive gene effects involved in determining the AUDPC, besides the existence of bidirectional dominance deviations in the control of the character. The diallel analysis was efficient in selecting genitors aimed at a pre-breeding of resistance to late blight, highlighting the accessions BGH- 2117, BGH-2127 and BGH-2343 with the greatest frequency of favorable alleles and divergent, thus they can be included in crossings aiming the pre-breeding for resistance to late blight. / A tomaticultura é considerada uma atividade de elevado risco econômico e grande complexidade agronômica, principalmente pelo elevado número de patógenos que causam doenças na cultura. Entre os patógenos de maior importância, destaca-se o oomiceto Phytophthora infestans (Mont.) de Bary, causador da requeima ou mela, considerada a doença mais destrutiva do tomateiro. Não existem cultivares comerciais de tomate resistentes, e o controle da doença é altamente dependente do uso de fungicidas de caráter preventivo e/ou curativo. Considerando que o tomateiro é uma das plantas cultivadas mais bem estudadas em termos genéticos, a inexistência de cultivares resistentes no mercado reflete a dificuldade em se trabalhar essa característica nos programas de melhoramento. Os objetivos com o presente estudo foram selecionar fontes de resistência à requeima entre acessos de Solanum lycopersicum, e estimar as capacidades geral e específica de combinação dos acessos de S. lycopersicum selecionados quanto a resistência à requeima, visando selecionar potenciais genitores para o pré-melhoramento da resistência a esta doença. Foram realizados dois experimentos. No primeiro avaliou-se doze acessos de S. lycopersicum, do Banco de Germoplasma de Hortaliças da Universidade Federal de Viçosa BGH UFV (BGH- 973, BGH-1025, BGH-2017, BGH-2093, BGH-2095, BGH-2102, BGH-2117, BGH- 2127, BGH-2130, BGH-2332, BGH-2333 e BGH-2343) no delineamento em blocos casualizados, com três repetições. Para a avaliação da resistência, as plantas foram inoculadas com uma mistura de esporângios de P. infestans, na concentração de 5x103 esporângios mL-1, coletados em diferentes regiões da Zona da Mata Mineira. Avaliou-se a porcentagem do tecido vegetal afetado pela doença, ou seja, a porcentagem de severidade, avaliada sob a forma de área abaixo da curva de progresso da doença (AACPD). Os acessos BGH-2102, BGH-2117, BGH-2127, BGH-2130, BGH-2332 e BGH-2343 obtiveram valores médios de AACPD inferiores aos das testemunhas resistentes, sendo selecionados como fonte de resistência à requeima. Os acessos selecionados como resistentes à requeima foram utilizados em um segundo experimento, onde foi realizado um dialelo balanceado de meia tabela, e obtidos quinze híbridos F1 s. Os seis acessos de S. lycopersicum, BGH-2102, BGH-2117, BGH-2127, BGH-2130, BGH-2332 e BGH-2343 juntamente com os quinze híbridos F1 s foram avaliados em delineamento em blocos casualizados, com três repetições. Para a avaliação da resistência, as plantas foram inoculadas com uma mistura de esporângios de P. infestans, na concentração de 5x103 esporângios mL-1, coletados em diferentes regiões da Zona da Mata Mineira. Avaliou-se a porcentagem do tecido vegetal afetado pela doença, ou seja, a porcentagem de severidade, avaliada sob a forma de área abaixo da curva de progresso da doença (AACPD). Procedeu-se a análise dialélica de acordo com o modelo de GRIFFING (1956). Observou-se existência de variabilidade genética aditiva entre os genitores e predominância de efeitos gênicos aditivos envolvidos na determinação da AACPD, além da existência de desvios de dominância bidirecional no controle do caráter em questão. A análise dialélica foi eficiente na seleção de genitores visando o pré-melhoramento da resistência à requeima, destacando os acessos BGH- 2117, BGH-2127 e BGH-2343 como os de maior frequência de alelos favoráveis e divergentes, por isso devem ser incluídos em cruzamentos visando o pré-melhoramento da resistência à requeima.

Este trabalho teve por objetivo caracterizar e comparar a estrutura genética de sete populações de cupuaçuzeiro, Theobroma grandiflorum (Willd. ex Spreng.) Schum., uma fruteira nativa da Amazônia brasileira, utilizando marcadores microssatélites e descritores botânico-agronômicos. Visou também conhecer, preliminarmente, o sistema reprodutivo do cupuaçuzeiro. A estrutura genética das sete populações, sendo três populações naturais, coletadas na suposta área de máxima diversidade da espécie, três populações estabelecidas em Banco Ativo de Germoplasma (BAG), e uma população coletada em plantios comerciais do município de Tomé açu - PA, foi analisada com auxílio de marcadores microssatélites. Foi observada alta variabilidade genética na espécie, ressaltado pelo elevado número de alelos por loco, alto nível de heterozigosidade e divergência entre as populações. A divergência foi mais acentuada entre as populações naturais, em comparação com as populações do Banco de Germoplasma. Essa divergência pode indicar um processo preliminar de diferenciação. Porém, foi mais acentuada entre as populações oriundas de Tucuruí e Nova Ipixuna, corroborando com as indicações que consideram essa região como o centro de máxima diversidade de T. grandiflorum. Estes resultados sugerem, como estratégia de conservação in situ, a necessidade de definição de mais de um local para reserva genética, bem como, em relação a conservação ex situ, as coletas devem ser realizadas em vários locais. A elevada diversidade genética observada nos plantios comerciais, permite recomendar essas plantações como uma fonte alternativa de genes e genótipos ao programa de melhoramento de T. grandiflorum. No BAG foi observada baixa divergência genética entre as populações, sendo que, a maior parte da variabilidade genética encontrava-se dentro das populações. Essa caracterização foi complementada com o emprego de descritores botânico-agronômicos, quando foi observada grande variabilidade para a maioria dos descritores empregados. Houve necessidade, inicialmente, de selecionar dentre as 53 variáveis, aquelas que melhor se prestavam para a caracterização dos acessos. Empregando análises univariada e multivariada por componentes principais, foi possível descartar 64% das variáveis iniciais, sendo sugerida uma lista mínima de 19 descritores para o cupuaçuzeiro. Com base nessa lista e o emprego da distância Euclideana média, foi obtida uma matriz de dissimilaridade entre os 31 acessos avaliados. Esses acessos foram agrupados pelo método de Tocher e UPGMA, tendo sido obtidos seis grupos de similaridade. A comparação entre as duas caracterizações realizadas no BAG, revelou uma correlação positiva e significativa entre distâncias genéticas e fenotípicas. Preliminarmente foi estudado o sistema de reprodução do cupuaçuzeiro, numa população natural de Nova Ipixuna – PA, sendo utilizadas oito progênies de polinização aberta, com dez indivíduos e oito locos microssatélites polimórficos. Baseado na estimativa da taxa de cruzamento multilocos ( $ t m =1,0) e individual por planta materna, o estudo nessa população sugere que o T. grandiflorum é uma espécie predominantemente alógama, com uma pequena percentagem (5,4%) de cruzamentos entre parentes. Esse fator tem implicações importantes nas estratégias de conservação in situ e na utilização de progênies oriundas de polinização aberta nos programas de melhoramento. / This work had the objectives to characterize and compare the genetic structure of seven populations of cupuassu, Theobroma grandiflorum (Willd. ex Spreng.) Schum., a fruit tree native to the Brazilian Amazon using microsatellite markers and botanic-agronomic descriptors; and to investigate the cupuassu mating system. The genetic structure of seven populations of cupuassu, with three originally collected at the putative center of maximum diversity of the species; three populations established at the active germplasm collection (BAG); and one population colected from commercial plantings were analyzed using microsatellite markers. High genetic variability was observed for the species, demonstrated by the elevated number of alleles per locus; high heterozigosity and divergence between populations. The divergence was more noticeable among natural populations than among populations from the germplasm collection. This divergence might indicate a preliminary process of diversification. However, it was more pronounced between the populations from Tucuruí and Nova Ipixuna, corroborating indications that this region is considered the center of maximum diversity of T. grandiflorum. These results suggested as strategy for in situ conservation, the requirement to define more than one site for genetic reserves, large enough to maintain rare alleles in the medium- to long term. For ex situ conservation, sample collection must be conducted in many sites, with low intensity in each site, due to the existing variability witihin population. The high genetic diversity observed in commercail plantings allow to recommend these areas as an alternative source for genes and genotypes for the breeding program of T. grandiflorum. The characterization of the germplasm populations was complemented using botanic-agronomic descriptors. The large observed variability for most of the evaluated descriptors indicated that the germplasm collection contained high phenotypic diversity. Initially, it was necessary to select from the 53 evaluated variables, those most suitable for characterization of the accessions. Using univariate and multivariate analyses of principal components, it was possible to discard 64% of the initial variables, and a minimum descriptor list with 19 traits was proposed for cupuassu. Based on the minimum descriptor list, a matrix of dissimilarity was constructed using Euclidean distances. The 31 evaluated cupuassu accessions were grouped using Tocher and UPGMA, into six groups. The comparison betwen the molecular and phenotypic characterization revealed a significant and positive correlation between the genetic and phenotypic distances. The mating system fo cupuassu was studied, based on a natural population from Nova Ipixuna – PA, using eight progenies derived from open-pollinated pods with ten individuals each and eight polymorphic microsatellite loci. Based on the estimation of the multilocus outcrossing rate ( $ t m =1,0) and individual outcrossing rate ( $ t =1.0), the results from this population suggested that T. grandiflorum is a predominatly outbreeding species, with a small percentage (5,4%) of biparental inbreeding. These results have important implications on the in situ conservation strategies and on the use of open-pollinated progenies in breeding programs.

[ES] El impacto del cambio climático en los cultivos hortícolas es cada vez más evidente, lo que ha llevado a la pérdida y erosión de diversidad genética de manera drástica. Esto plantea importantes desafíos para la mejora de los cultivos, que requiere la exploración de los recursos fitogenéticos conservados en los bancos de germoplasma y el desarrollo de tecnologías que permitan evaluar el valor fenotípico y genotípico de estos materiales. Sin embargo, la situación actual de las colecciones de germoplasma es la existencia de duplicados no identificados entre colecciones, errores en la clasificación taxonómica, documentación insuficiente y no disponible para investigadores y mejoradores, añadido a la falta de financiación para la conservación y gestión adecuadas. Esto dificulta enormemente la utilización de estos recursos. En la presente Tesis se aborda este problema comenzando por la unificación de datos de pasaporte, fenotipado e imágenes de las principales colecciones de tomate, pimiento y berenjena en un mismo repositorio en el primer capítulo. El segundo capítulo se centra en el desarrollo y optimización de un método de extracción de ADN genómico de alta calidad, rápido y económico que combina las ventajas del método de extracción basado en el CTAB, añadido a la purificación de los ácidos nucleicos en una matriz de sílice. Es un método universal que puede utilizarse para diferentes especies y tejidos. Se ha evaluado la eficiencia del ADN genómico resultante en diferentes plataformas de secuenciación como SPET (Single Primer Enrichment Technology) y Oxford Nanopore, generando resultados muy prometedores. Esto facilita el paso previo al genotipado de las colecciones que es la extracción de ADN. En el tercer capítulo se aborda el genotipado de las colecciones. El elevado número de accesiones de cada cultivo, en particular el tomate, supone un problema de tipo económico, en ocasiones irresoluble. Por ello, el tercer capítulo está orientado a la evaluación del potencial de la tecnología de secuenciación SPET, más económica que otras conocidas, para el genotipado de alto rendimiento de colecciones de germoplasma de tomate y berenjena. Los resultados revelan que el genotipado SPET es una tecnología robusta y de alto rendimiento para estudios genéticos, incluyendo la posibilidad de identificación de duplicados y errores de clasificación taxonómica en las entradas conservadas en los bancos. Con la información generada en los primeros tres capítulos se establecieron las colecciones nucleares para cada cultivo, abarcando la máxima diversidad genética y fenotípica en un conjunto de 450 individuos. Finalmente, en el cuarto capítulo, se analiza y describe la colección nuclear de tomate a nivel genético y fenotípico, mediante un enfoque basado en el establecimiento de grupos genéticos basados en su proximidad genética. El análisis de la diversidad genética y fenotípica reveló patrones de variación distintos entre diferentes grupos genéticos, contradiciendo afirmaciones anteriores que proponían una disminución en la diversidad genética como consecuencia de la mejora genética y descubriendo correlaciones entre rasgos morfológicos únicas dentro de los diferentes grupos. En resumen, esta tesis aumenta el conocimiento y accesibilidad a las colecciones de Solanaceae en bancos de germoplasma y proporciona herramientas moleculares. Destaca la importancia de estos bancos como reservorios de diversidad genética, aunque enfrenten desafíos como datos limitados y duplicados. Estos avances sientan las bases para la conservación y programas de mejora futuros. / [CA] L'impacte del canvi climàtic en els cultius hortícoles és cada vegada més evident, la qual cosa ha portat a la dràstica pèrdua i erosió de la diversitat genètica. La reduïda diversitat genètica planteja importants reptes per a la millora dels cultius. Sent necessari l'exploració dels recursos genètics vegetals conservats en els bancs de germoplasma i el desenvolupament de tecnologies que permeten avaluar el valor fenotípic i genotípic d'aquests materials. Pel que fa a les col·leccions de germoplasma presenten duplicats no identificats entre col·leccions, errors en la classificació taxonòmica, falta de finançament per a la conservació i gestió adequades a banda de documentació insuficient i no disponible (investigadors i milloradors vegetals). En la present tesi doctoral en el primer capítol s'aborda aquest problema unificant les dades de passaport, fenotipat i imatges de les principals col·leccions de tomaca, pebre i albergínia en un mateix repositori. El segon capítol es focalitza en el desenvolupament i optimització d'un mètode d'extracció de ADN genòmic d'alta qualitat, ràpid i econòmic que combina els avantatges del mètode d'extracció basat en el CTAB amb l'ús de matrius de sílice. El mètode desenvolupat pot utilitzar-se de manera universal per a diferents espècies i teixits vegetals. S'ha avaluat l'eficiència del ADN genòmic resultant en diferents plataformes de seqüenciació com SPET (Single Primer Enrichment Technology) i Oxford Nanopore, generant resultats molt prometedors. Això facilita el pas previ al genotipat de les col·leccions que és l'extracció d'ADN. En el tercer capítol aborda l'optimització del procés de genotipat de les col·leccions generades. L'elevat nombre d'accessions de cada cultiu, en particular la tomaca, suposa un problema de tipus econòmic, a vegades irresoluble. Per això, aquest capítol està orientat a l'avaluació del potencial de la tecnologia de seqüenciació SPET per al genotipat d'alt rendiment de col·leccions de germoplasma de tomaca i albergínia a un preu econòmic. Els resultats revelen que el genotipat SPET és una tecnologia robusta i d'alt rendiment per a estudis genètics, incloent-hi la possibilitat d'identificació de duplicats i errors de classificació taxonòmica en les entrades conservades en els bancs de germoplasma. La informació generada va permetre establir col·leccions nuclears per a cada cultiu, abastant la màxima diversitat genètica i fenotípica en un conjunt de 450 individus. Finalment, en el quart capítol, s'analitza i descrigué la col·lecció nuclear de tomaca a nivell genètic i fenotípic, focalitzant-se en l'establiment de grups genètics basats en la seua proximitat genètica. L'anàlisi de la diversitat genètica i fenotípica va revelar patrons de variació diferents entre diferents grups genètics, contradient afirmacions anteriors que proposaven una disminució en la diversitat genètica a conseqüència de la millora genètica. També és descobriren noves correlacions entre trets morfològics únics dins dels diferents grups. L'estudi destaca la importància d'abordar les iniciatives de millora de la tomaca tenint en compte tant la diversitat genètica com la fenotípica, amb especial èmfasi en aspectes com la grandària, la forma, el color i la qualitat del fruit. En definitiva, els treballs realitzats en aquesta tesi doctoral augmenten, d'una banda, el coneixement i l'accessibilitat a les principals col·leccions de solanàcies conservades en els bancs de germoplasma. Per un altre, generen eines moleculars que permeten l' avaluació genotípica de les col·leccions analizades. En resum, aquests avanços suposen una base per al futur, proporcionant informació valuosa per a la pròpia conservació de les col·leccions i el seu ús en programes de millora. / [EN] The impact of climate change on horticultural crops is increasingly evident, leading to drastic loss and erosion of genetic diversity. This poses significant challenges for crop improvement, which requires the exploration of plant genetic resources conserved in germplasm banks and the development of technologies. However, the current situation of germplasm collections is characterized by the existence of unidentified duplicates among collections, taxonomic mislabelling, insufficient and unavailable documentation for researchers and breeders, and a lack of funding for proper conservation and management. This greatly hampers the utilization of these resources. This thesis addresses this problem by starting with the unification of passport, phenotyping, and image data from the main collections of tomato, pepper, and eggplant. Genotyping these collections enables the creation of core collections, enhancing knowledge of genotypic and phenotypic variability for researchers and breeders. In the first chapter, an inventory of available passport and phenotypic data of tomato, pepper, and eggplant accessions conserved in major European and non-European germplasm banks were conducted to improve the efficiency of plant genetic resource management. The second chapter focuses on the development and optimization of a high-quality, fast, and cost-effective genomic DNA extraction method that combines the advantages of the CTAB-based extraction method with nucleic acid purification on a silica matrix. The efficiency of the resulting genomic DNA was evaluated on different sequencing platforms, such as Single Primer Enrichment Technology (SPET) and Oxford Nanopore, yielding promising results. This facilitates the prerequisite step of DNA extraction before genotyping the collections. Chapter three addresses the genotyping of the collections. The high number of accessions for each crop, particularly tomato, poses an often insurmountable economic problem. Therefore, chapter three is focused on evaluating the potential of SPET sequencing technology, which is more cost-effective than other known methods, for high-throughput genotyping of tomato and eggplant germplasm collections. The results reveal that SPET genotyping is a robust and high-performance technology for genetic studies, including the identification of duplicates and taxonomic misclassifications in the accessions stored in the germplasm banks. Based on the information generated in the first three chapters, core collections were established for each crop, encompassing maximum genetic and phenotypic diversity in a set of 450 individuals. Finally, in the fourth chapter, the genetic and phenotypic analysis of the tomato core collection is examined and described using an approach based on establishing genetic groups based on their genetic proximity. Genetic and phenotypic diversity analysis revealed distinct patterns of variation among different genetic groups, contradicting previous claims of a decrease in genetic diversity due to genetic improvement and uncovering unique correlations between morphological traits within different groups. The study highlights the importance of considering both genetic and phenotypic diversity in tomato breeding initiatives, with a particular emphasis on aspects such as fruit size, shape, color, and quality. In conclusion, this thesis enhances knowledge and accessibility to major Solanaceae collections in germplasm banks, while providing molecular tools for genotypic evaluation. It underscores germplasm banks' role as genetic diversity reservoirs, despite challenges such as data limitations and inaccuracies, emphasizing the importance of data standardization and maintenance. These advancements lay a foundation for conservation and breeding programs in the future. / This work was supported by grants CIPROM/2021/020 from Conselleria d’Innovació, Universitats, Ciència i Societat Digital (Generalitat Valenciana, Spain), PID2021-128148OB-I00 funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033/ and by “ERDF A way of making Europe”, PDC2022-133513-I00 funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033/, and by “European Union NextGenerationEU/PRTR”, by Grant Agreement No. 677379 (G2P-SOL project: Linking genetic resources, genomes and phenotypes of Solanaceous crops) from European Union’s Horizon 2020 Research and Innovation Programme, by the Grant Agreement No. 101094738 (PRO-GRACE project: Promoting a Plant Genetic Resource Community for Europe) from the European Union’s Horizon Europe programme, as well as by the initiative "Adapting Agriculture to Climate Change: Collecting, Protecting and Preparing Crop Wild Relatives", which is supported by the Government of Norway. This later project is managed by the Global Crop Diversity Trust with the Millennium Seed Bank of the Royal Botanic Gardens, Kew and implemented in partnership with national and international gene banks and plant breeding institutes around the world. For further information, see the project website: htp://www.cwrdiversity.org/. The overall work also partially fulfils some goals of the Agritech National Research Center and received funding from the European Union Next-Generation EU (PIANO NAZIONALE DI RIPRESA E RESILIENZA (PNRR)–MISSIONE 4 COMPONENTE 2, INVESTIMENTO 1.4—D.D. 1032 17/06/2022, CN00000022). David Alonso is grateful to Universitat Politècnica de València for a predoctoral (PAID-01-16) / Alonso Martín, D. (2023). Linking Genetic Resources, Genomes and Phenotypes of Solanaceus Crops [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/201550

Landwirtschaftliche Systeme müssen sich immerfort an Druckfaktoren wie Klimawandel und Bevölkerungswachstum anpassen. Hierbei spielt die genetische Vielfalt von Pflanzen eine wichtige Rolle, da diese für die Sicherung der Ernährung und des Einkommens von entscheidender Bedeutung ist. Dennoch wird der wirtschaftliche Wert pflanzengenetischer Ressourcen selten untersucht. Um diese Forschungslücke zu schließen, werden in dieser Arbeit drei Bewertungen vorgestellt, welche die wirtschaftlichen Werte pflanzengenetischer Ressourcen untersuchen. Im Rahmen dieser Dissertation werden zwei verschiedene Agrarsystemen analysiert. Diese unterscheiden sich hinsichtlich des Klimas, der agrarökologischen Bedingungen, der landwirtschaftlichen Praxis, der politischen und ökonomischen Rahmenbedingungen sowie der soziokulturellen Verankerung der Kulturart. Die ersten beiden Analysen befassen sich mit der Züchtung und Produktion von Winterweizen in Deutschland. Charakterisiert sind diese durch ein gemäßigtes Klima und intensive Anbaubedingungen. In diesem System überwiegen moderne Sorten, die in einem formalisierten Züchtungsprozess entstanden sind. Es werden die folgenden Forschungsfragen beantwortet: 1) Was ist der ökonomische Wert, der durch den Austausch von Zuchtmaterial entsteht? und 2) Wie hoch ist der mikroökonomische Wert von Resistenzzüchtung? In der dritten Analyse wird ein weiteres Agrarsystem vorgestellt: Die Andenlandwirtschaft, wo im Hochland unter extensiven Bedingungen eine Vielzahl von Kartoffellandrassen angebaut wird. Dort wird folgende Frage analysiert: 3) Welche Mehrwerte wurden durch die Repatriierung oder Neuverteilung von Kartoffellandrassen erzielt? Diese Analysen zeigen, dass die Verfügbarkeit, der Austausch und die Nutzung von pflanzengenetischen Ressourcen die Agrarproduktion verbessern; es entstehen sowohl sektorale, mikroökonomische als auch ernährungsbezogene und kulturelle Mehrwerte. / Agricultural systems must constantly adapt to pressuring events such as climate change and population growth to maintain and improve production processes in a sustainable manner. Thereby the genetic diversity of plants used in agriculture constitute a strategic asset. Nevertheless, their economic value is often overlooked. To fill this research gap, this thesis presents three assessments that produce more evidence on the economic value of plant genetic resources. Two very distinct agricultural systems are discussed. These differ greatly in terms of climate, agroecological conditions, farming practices, seed systems, political and economic frameworks, and the socio-cultural embeddedness of the crop in question. The first two assessments are concerned with winter wheat (Triticum aestivum) breeding and production in the temperate climate and intensive growing conditions in Germany. Modern cultivars created in a formalized breeding process prevail in this system. The following two research questions are elaborated: 1) What is the economic value of exchanging breeding material? and 2) What is the microeconomic value of resistance breeding? The third assessment presents a different agricultural system: Andean agriculture, where a wide variety of potato landraces (Solanum spp.) are grown extensively in the Peruvian highlands. In this case, the research question I investigated is: 3) What are the benefits of repatriating (i.e., redistributing) potato landraces to Andean farmers? These studies demonstrate that the availability, exchange, and adoption of plant genetic resources, which are well adapted to and culturally embedded in specific agricultural systems, improve the overall quantity and sustainability of agricultural production. These improvements can be translated into sectoral, microeconomic as well as nutritional and cultural benefits.