Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-10-01Bitstream added on 2014-06-13T19:54:08Z : No. of bitstreams: 1 tavares_ag_me_botib.pdf: 1952903 bytes, checksum: b683758c447a987faa46eedb5d509b32 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A cafeína é um alcalóide do grupo das metilxantinas. Em café, sua síntese depende da ação de três enzimas: Metilxanthosina sintase (MS), Teobromina sintase (TS) e Cafeina sintase (CS). A crença de que o consumo de cafeína pode trazer problemas à saúde como também a sensibilidade aos efeitos da cafeína, em alguns consumidores, determinou um crescimento do mercado dos cafés descafeinados em pelo menos 10%. O processo de descafeinização hoje é baseado no uso de solventes, que acarreta em significante perda de compostos essenciais ao sabor e qualidade de bebida. Recentemente, foram descobertas três plantas de Coffea arabica naturalmente descafeinadas no banco de germoplasma do Instituto Agronômico de Campinas (IAC). Estas plantas foram nomeadas AC. Análises bioquímicas nas folhas de AC1 mostraram que esta planta acumula teobromina, percussor da cafeína, não sendo detectada atividade da cafeína sintase. Maluf em 2009 descreveu, a existência de transcritos extras em todas as fases de desenvolvimento de frutos de AC1. Estes transcritos também estão presentes nos estágios verde-cana e cereja de frutos do cultivar mundo novo. Esses resultados obtidos sugerem que o transcrito extra está relacionado ao mecanismo de não produção de cafeína em frutos maduros. Tais resultados representam a possibilidade do desenvolvimento de um cultivar naturalmente descafeinado, e estratégias de melhoramento vêm sendo utilizadas para a transferência desta característica para outros cultivares. O presente trabalho caracterizou as plantas com baixos teores de cafeína através de análises genéticas e moleculares. Através da analise da regulação da expressão do gene caffeine sinthase (CCS), em folhas de café com teores normais e baixos de cafeína. As quantificação dos níveis de expressão, analisados via PCR quantitativo em tempo real revelaram baixa expressão do gene em folhas... / Caffeine is an alkaloid from the methilxanthine group. In coffee the synthesis of caffeine is carried out by three enzymes, methylxanthosine synthase (MS), theobromine synthase (TS) and caffeine synthase (CS). Due to the belief that the caffeine could cause health problems and also to consumers sensitivity to caffeine, the consumption of decaffeinated coffee increased in about 10%. The decaffeination process is based on the use of solvents, this process results in a loss of essentials compounds of flavor and cup quality. Recently, three coffee plants with extremely low levels of caffeine were identified in the IAC Coffea Germoplasm Collection, among non-cultivated C. arabica accessions. They are named AC´s. Bioquimistry assays in AC1 leaves show teobromine accumulation, caffeine precursor, no activity of caffeine synthase was detected. Maluf in 2009 described the existence of extra transcript in all development of AC1 fruit. Those transcripts are also present on latter development stages, yellowish-green and cherry. The Author suggest that this extra transcript is related to non-synthesis of caffeine in mature fruits of cultivar MN and during the development of AC1 fruits. These results represent the possibility of the development of low-caffeine cultivars and coffee breeding programs are been used due to transfer this characteristic to others cultivars. In this work, the naturally caffeine free plants have been caracterizated by molecular and genetics assays. Throught the characterization of the regulation of caffeine synthase gene expression. The quantification of expression by qRT PCR show low expression in leaves of ACs plants comparing the expression of MN and ET4, same cultivar of AC. Expression assays show that abramulosa mutant has low expression comparing to MN cultivar but seperflorens mutant showed a normal expression... (Complete abstract click electronic access below)

Resumo: A cafeína é um alcalóide do grupo das metilxantinas. Em café, sua síntese depende da ação de três enzimas: Metilxanthosina sintase (MS), Teobromina sintase (TS) e Cafeina sintase (CS). A crença de que o consumo de cafeína pode trazer problemas à saúde como também a sensibilidade aos efeitos da cafeína, em alguns consumidores, determinou um crescimento do mercado dos cafés descafeinados em pelo menos 10%. O processo de descafeinização hoje é baseado no uso de solventes, que acarreta em significante perda de compostos essenciais ao sabor e qualidade de bebida. Recentemente, foram descobertas três plantas de Coffea arabica naturalmente descafeinadas no banco de germoplasma do Instituto Agronômico de Campinas (IAC). Estas plantas foram nomeadas AC. Análises bioquímicas nas folhas de AC1 mostraram que esta planta acumula teobromina, percussor da cafeína, não sendo detectada atividade da cafeína sintase. Maluf em 2009 descreveu, a existência de transcritos extras em todas as fases de desenvolvimento de frutos de AC1. Estes transcritos também estão presentes nos estágios verde-cana e cereja de frutos do cultivar mundo novo. Esses resultados obtidos sugerem que o transcrito extra está relacionado ao mecanismo de não produção de cafeína em frutos maduros. Tais resultados representam a possibilidade do desenvolvimento de um cultivar naturalmente descafeinado, e estratégias de melhoramento vêm sendo utilizadas para a transferência desta característica para outros cultivares. O presente trabalho caracterizou as plantas com baixos teores de cafeína através de análises genéticas e moleculares. Através da analise da regulação da expressão do gene caffeine sinthase (CCS), em folhas de café com teores normais e baixos de cafeína. As quantificação dos níveis de expressão, analisados via PCR quantitativo em tempo real revelaram baixa expressão do gene em folhas... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Caffeine is an alkaloid from the methilxanthine group. In coffee the synthesis of caffeine is carried out by three enzymes, methylxanthosine synthase (MS), theobromine synthase (TS) and caffeine synthase (CS). Due to the belief that the caffeine could cause health problems and also to consumers sensitivity to caffeine, the consumption of decaffeinated coffee increased in about 10%. The decaffeination process is based on the use of solvents, this process results in a loss of essentials compounds of flavor and cup quality. Recently, three coffee plants with extremely low levels of caffeine were identified in the IAC Coffea Germoplasm Collection, among non-cultivated C. arabica accessions. They are named AC's. Bioquimistry assays in AC1 leaves show teobromine accumulation, caffeine precursor, no activity of caffeine synthase was detected. Maluf in 2009 described the existence of extra transcript in all development of AC1 fruit. Those transcripts are also present on latter development stages, yellowish-green and cherry. The Author suggest that this extra transcript is related to non-synthesis of caffeine in mature fruits of cultivar MN and during the development of AC1 fruits. These results represent the possibility of the development of low-caffeine cultivars and coffee breeding programs are been used due to transfer this characteristic to others cultivars. In this work, the naturally caffeine free plants have been caracterizated by molecular and genetics assays. Throught the characterization of the regulation of caffeine synthase gene expression. The quantification of expression by qRT PCR show low expression in leaves of ACs plants comparing the expression of MN and ET4, same cultivar of AC. Expression assays show that abramulosa mutant has low expression comparing to MN cultivar but seperflorens mutant showed a normal expression... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Ivan de Godoy Maia / Coorientador: Mirian Perez Maluf / Banca: Celso Luis Marino / Banca: Oliveiro Guerreiro Filho / Mestre

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-07-28T10:32:16Z No. of bitstreams: 1 texto completo.PDF: 529153 bytes, checksum: 753576372a0b737add5fd421351a897a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-28T10:32:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.PDF: 529153 bytes, checksum: 753576372a0b737add5fd421351a897a (MD5) Previous issue date: 2002-04-08 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Visando definir a melhor alternativa para avaliar o valor genético de indivíduos e progênies derivadas de cruzamentos de cafeeiros, assim como avaliar repetibilidade e performance genotípica do caráter produção de grãos, foram realizadas as seguintes análises biométricas: estimação de parâmetros genéticos, de ambiente e correlações; repetibilidade e performance genotípica do caráter produção de grãos; e avaliação de diferentes critérios de seleção. Foram estudadas progênies na geração F 3 , descendentes de cruzamentos entre o Híbrido de Timor com a variedade Catuaí, pertencentes ao programa de melhoramento genético da EPAMIG e UFV. Foram avaliadas em seis blocos casualizados, 28 progênies F 3 e a variedade Catuaí. Os dados de produção de grãos em anos individuais e combinação de anos, além de alguns caracteres vegetativos obtidos nas quatro colheitas iniciais, de 1997 a 2000, foram inicialmente analisados tomando as médias de parcelas. Considerando os tratamentos de efeito fixo, foi possível comparar as progênies entre si e em relação às testemunhas. Nas análises, cujo objetivo foi selecionar indivíduos superiores, os tratamentos foram admitidos de efeito aleatório. O conjunto de progênies avaliadas apresentou média de produção superior à das testemunhas, associada a grande variabilidade genética, sugerindo assim a possibilidade de se obter linhagens produtivas. Detectou-se variabilidade genética para caracteres vegetativos, indicando que, a partir do conjunto de progênies avaliadas, é possível obter linhagens que atendam a diferentes objetivos do melhoramento do cafeeiro. A seleção de indivíduos baseada na combinação da 2 a , 3 a e 4 a colheitas apresentou os maiores valores de repetibilidade de 0,48 e coeficiente de determinação de 73,55%, estimados pela técnica dos componentes principais baseada na matriz de correlações. Concluiu-se excluir das análises a primeira colheita, onde os genótipos não expressam integralmente seus potenciais. A performance genotípica mostrou resultados satisfatórios, quando avaliada pela estatística não paramétrica proposta por Linn e Binns (P i ) ponderada pelo coeficiente de variação residual, pois esta apresenta apenas um valor para análise e mostrou-se correlacionada com a produção. Considerando o desbalanceamento dos dados, os componentes de variância foram adequadamente estimados pelos processos da ANOVA, REML e ML. Além disso, um processo de estimação por meio da ANOVA aproximada também se mostrou adequado. A seleção combinada contemplou indivíduos de poucas progênies, o que pode causar estreitamento da base genética da população selecionada. A seleção entre e dentro, embora não tenha possibilitado selecionar alguns genótipos de alta produção, pertencentes a progênies intermediárias, mostrou-se mais balanceada que a seleção combinada. Porém, considera para seleção dentro de progênies apenas o valor fenotípico do indivíduo. A seleção baseada na estatística P i permitiu selecionar indivíduos pertencentes a diversas progênies, considerando apenas o valor fenotípico do indivíduo e a sua performance genotípica. / Aiming at the definition of a better alternative to evaluate the genetic value of the individuals and progenies derived from coffee plant crossings, as well as to evaluate the repeatability and genotypic performance of the coffee berry yield, the following biometrics analyses were performed: estimate of the genetic parameter, environmental parameter, and correlation; repeatability and genotypic performance of the trait coffee berry yield; and evaluation of different selection criteria. Studies were conducted concerning to F 3 generation progenies descending from crossings between the Timor hybrid with the 'Catuaí' variety and developed by the genetic improvement program of EPAMIG and UFV. Twenty-eight F 3 progenies and the 'Catuaí' variety were evaluated on a six randomized block experimental design. The data of the coffee berry yield in each year and the combination among the years, besides some vegetative traits obtained in four initial harvests (from 1997 to 2000) were initially analyzed by using the plot averages. Considering the fixed effect treatments, it was possible to compare the progenies to each other as well as in relation to the control. In those analyses aiming at the selection of superior individuals, the randomized effects were admitted for treatments. The appraised progenie group presented an average yield superior to that of the control, associated to high genetic variability, so suggesting the possibility to obtain productive lines. The genetic variability was detected for vegetative traits, thus indicating that from the group of the evaluated progenies it is possible to obtain lines satisfying to different objectives of coffee plant improvement. The selection of the individuals was based on combination of the 2 a , 3 a and 4 a harvests that presented the highest values for repeatability (0.48), estimated by the main component technique based on correlation matrix, while the determination coefficient was 73.55%. Considering that the genotypes do not integrally express their potentials, the first harvest was excluded. The genotypic performance showed satisfactory results, when evaluated by the non-parametric statistics proposed by Linn and Binns (P i ) weighed by xthe residual variation coefficient, since this statistics presents only a value for interpretation and was shown to be correlated with yield. Considering the unbalance of the data, the variance components were appropriately estimated by the processes ANOVA, REML and ML. In addition, a process for estimation through the approached ANOVA was also shown to be appropriate. The combined selection just contemplated the individuals of a few progenies, which might cause the narrowing of the genetic base in the selected population. Although the selection made among and inside progenies has not made possible to select some high production genotypes pertaining to the intermediate progenies, it was shown to be more balanced than the combined selection. However, it considers only the phenotypic value of the individual for selection inside progenies. The selection based on statistics P i allowed for selecting the individuals belonging to several progenies, by just considering the individual's phenotypic value and genotypic performance.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-09-06T11:58:15Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 410924 bytes, checksum: de4370c4260d84bdd59fd21fbdd7f5a6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-06T11:58:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 410924 bytes, checksum: de4370c4260d84bdd59fd21fbdd7f5a6 (MD5) Previous issue date: 2017-03-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O Brasil é o maior produtor e exportador de café do mundo. O país, como o resto das regiões produtoras de café, sofre com a doença da ferrugem do cafeeiro. A ferrugem é causada pelo fungo biotrófico Hemileia vastatrix. Esta doença pode levar a quedas drásticas na produtividade quando não controlada. Esse patógeno apresenta altos níveis de variabilidade genética, o que resulta em aparecimento de novas raças fisiológicas e, consequentemente, a suplantação da resistência de variedades de café obtidas pelos programas de melhoramento genético. O mecanismo que causa essa variabilidade ainda não é conhecido, uma vez que o fungo tem reprodução assexuada e o estádio sexual não foi observado na natureza. Tem sido relatado que os genomas das ferrugens apresentam alta porcentagem de elementos repetitivos, incluido os elementos transponíveis (ET). Como a atividade de ET tem sido sugerida como uma fonte importante de geração de variabilidade, existe a possibilidade de que os ETs sejam um dos responsáveis pela grande variabilidade genética encontrada em H. vastatrix. Portanto, este estudo teve como objetivo identificar a presença, a frequência e a localização de LTR retrotransposons no genoma de H. vastatrix, bem como verificar a relação entre LTR retrotransposons e a variabilidade encontrada nesse patógeno. Foram identificados no genoma analisado 6.516 genes codificadores de proteínas e 1.109 retrotransposons do tipo LTR completos. Dos genes codificadores de proteínas, 65 estavam próximos de retrotransposons do tipo LTR. Observou-se que os retrotransposons LTR geralmente se inserem a 5.000 pb de um gene codificador de proteínas no genoma desse patógeno. Os resultados encontrados demonstraram que retrotransposons LTR inserem-se em regiões conservadas ricas em AT. Assim, os dados sugerem que a inserção dos retrotransposons LTR em H. vastatrix podem se direcionar com base na composição nucleotídica de uma região. Além disso, foram identificados retrotransposons próximos de regiões codificadoras, o que poderia contribuir para modulação da expressão gênica e, consequentente, afetar a variabilidade do patógeno. / Brazil is the biggest producer and exporter of coffee in the world. The country, as the rest of coffee growing regions, suffers with coffee rust disease. Rust, one of the earliest coffee diseases studied scientifically, is caused by the obligate biotrophic fungus Hemileia vastatrix. This disease is the most harmful that affects coffee trees, which may cause drastic drops in productivity if not controlled. The fungus infects coffee leaves penetrating through stomata and develops powdery orange pustules on the abaxial surface. The pathogen displays high levels of genetic variability leading to appearance of new physiological races and supplanting the resistance of coffee varieties obtained in breeding programs. The mechanism that causes such variability is yet not known, since it is accepted that the fungus relies on asexual reproduction and the sexual stage has not been observed in nature. The genome of H. vastatrix has been reported as one of the largest known rust genome. A very large fraction of the published rust genomes has shown a high percentage of repetitive elements, such as transposable elements (TEs). In this sense, TEs activity is suggested as an important source for generation of variability. Thus, there is a chance that the transposable DNA elements are responsible for increasing genetic variability of H. vastatrix. Therefore, this study aimed to identify presence, frequency and location of transposable elements, as well as verify the relationship between transposable elements and the high variability found on genome of H. vastatrix. We found 6,516 gene- coding proteins and 1,109 complete LTR retrotransposons in the genome. From these gene-coding proteins, 65 were close to LTR retrotransposons. The results suggested that LTR retrotransposon generally insert itself 5,000bp from a gene-coding protein. Also, LTR retrotransposons identified insert itself on AT-rich conserved regions. Thus, the found data suggest that insertion of LTR retrotransposons in H. vastatrix genome could be targeting its integration site based on nucleotide composition. Moreover, we identified LTR retrotransposons located close to coding regions, which could be contributing with gene expression modulation and hence affecting pathogen variability. / O autor não apresentou título em português.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-06-06T14:03:32Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1133771 bytes, checksum: 640defa7d0749c719bdf5d760421654a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-06T14:03:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1133771 bytes, checksum: 640defa7d0749c719bdf5d760421654a (MD5) Previous issue date: 2007-07-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Para isso foram usadas três estrategias. Inicialmente, palavras-chave correspondentes a termos relacionados aos mecanismos de resistência de plantas a patógenos foram identificadas na literatura e utilizadas como “iscas” para a mineração dos dados. Com o auxílio de ferramentas disponíveis na plataforma de bioinformática do PBGC, foram identificadas ESTs (Expressed Sequence Tags) relacionadas a cada uma destas palavras. Outra estrategia utilizada foi a busca por similaridades entre algumas sequências públicas envolvidas com a resistência do cafeeiro a doenças com as sequências do PBGC, por meio do programa BLAST. Utilizou-se, também, o Electronic Northern, uma ferramenta desenvolvida pelo Laboratório de Genômica e Expressão (LGE). A mineração, usando as três estrategias, identificou 14.060 sequências do PBGC. Essas sequências apresentaram similaridade com proteínas conhecidamente relacionadas com o processo de defesa da planta contra doenças como, por exemplo, quitinase, proteína quinase, citocromo P450, proteína de resistência a doenças, proteína relacionada com patogênese, proteínas com domínio LRR e NBS, proteínas induzidas por hipersensibilidade, entre outras. Os processos biológicos com os quais essas sequências estão envolvidas incluíram metabolismo, transporte, regulação da transcrição, enovelamento de proteínas, biossíntese entre outros. A análise global baseada em ontologia de função molecular das sequências obtidas mostrou que os genes estão envolvidos com metabolismo, resposta a estímulos externos, diferenciação celular, ligação a ácidos nucleicos, ligação a nucleotídeos, resposta de defesa, apoptose entre outras. Visando verificar o envolvimento destas sequências com a resistência do cafeeiro a ferrugem foram desenhados 40 primers para amplificar algumas das sequências mineradas. Os primers foram desenhados com o programa computacional Primer3 e a estabilidade desses foi verificada por meio do programa PrimerSe/ect. Diferentes concentrações dos componentes da reação de PCR foram analisadas. Utilizando as condições de reação e amplificação otimizadas, os 40 primers foram testados em 12 genótipos resistentes e 12 susceptíveis a Hemi/eia vastatrix, fungo causador da ferrugem. Vinte e nove destes 40 primers resultaram em bandas únicas e bem definidas, sendo um polimórfico. Este trabalho permitiu obter, até o momento, um marcador molecular polimórfico entre os indivíduos resistentes e susceptíveis. Esse marcador, denominado CARF 005, amplifica uma região do DNA que corresponde a uma ORF parcial de Coffea arabica que codifica uma proteína de resistência a doenças. / For that, three strategies were used. Initially, keywords related to the plants resistance mechanism to pathogens were searched in scientific literature and used as drivers for data mining. Using the available tools at the PBGC bioinformatics platform, ESTs (Expressed Sequence Tags) related to each one of these words were identified. The search for similarities between some published sequences and sequences from the PBGC, by using the BLAST program was another strategy. The Electronic Northern, a tool developed by the Laboratório de Genômica e Expressão (LGE), was also used. Those strategies allowed the identification of 14,060 sequences of the PBGC. These sequences were similar to proteins known to be related to de plant disease defense process, for instance chitinase, kinase protein, cytochrome P450, disease resistance protein, pathogenesis related protein, LRR and NBS proteins, hypersensibility induced protein among others. The biological processes with witch these sequences are involved included metabolism, transport, transcription regulation, protein folding, biosynthesis and others. The ontology-based global analysis for molecular function showed that the genes are involved with metabolism, external stimulus response, cellular differentiation, nucleic acid binding, nucleotide binding, defense response, apoptosis and others. Aiming to verify the involvement of these sequences with the coffee tree resistance to leaf rust, 40 primers were designed to amplify the mined sequences. The primers were synthesized using the computational program Primer3 and their stability was tested by the program PrimerSelect. Different PCR conditions were tested. Using optimized reaction and amplification conditions, those 40 primers were tested in 12 resistant and 12 susceptible genotypes to Hemileia vastatrix, fungus that causes coffee leaf rust. Twenty nine of those resulted in unique and sharp bands, and only one of these was polymorphic. The 40 primers permitted to find one molecular marker polymorphic between the resistant and susceptible genotypes. This marker amplifies a region of the DNA which corresponds to a Coffea Arabica ORF for disease resistance protein.