Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-01-15T11:00:14Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1848434 bytes, checksum: d916baef986affaaf7b6ae74e98d10be (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-15T11:00:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1848434 bytes, checksum: d916baef986affaaf7b6ae74e98d10be (MD5) Previous issue date: 2017-02-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A eficiência da seleção genômica (GS) utilizando relativa baixa cobertura de marcadores moleculares e tamanho populacional reduzido foi avaliada para o melhoramento genético de Coffea arabica, considerando características oligogênicas. Foram analisadas populações simuladas, até a sexta geração de seleção e autofecundação, com características envolvendo quatro genes com 40% ou 80% de herdabilidade, em cenários com sete densidades de marcadores e cinco tamanhos populacionais. Os valores genéticos genômicos dos indivíduos foram preditos com os métodos BLASSO e RR-BLUP e foram analisadas duas intensidades de seleção e o uso de marcadores dominantes versus codominantes. Em cada cenário foram estimados: coeficiente de endogamia, média e variância genotípica, capacidade preditiva e capacidade seletiva. Foram considerados viáveis os cenários em que os alelos favoráveis foram fixados até a sexta geração e foi procurado o uso mínimo de marcadores e menor tamanho populacional. Quatro resultados iniciais aumentaram a eficiência e eficácia seletiva: o uso de marcadores codominantes, o uso do método RR-BLUP, o aumento da intensidade de seleção e a seleção dos marcadores que maximizaram a acurácia preditiva. Sob estas condições a seleção foi eficaz, sendo que nas características de alta e media herdabilidade foram fixados alelos na sexta geração, usando densidades de marcadores com distância entre marcas de até 6 cM e populações de pelo menos 200 indivíduos. Com 400 indivíduos foi possível a fixação na geração F 5, com as mesmas distâncias entre marcadores. Marcadores dominantes e densidades em que regiões codificadoras não sejam marcadas são os principais inconvenientes para a utilização da GS nos cenários avaliados. / The efficiency of genomic selection (GS) using relative low density molecular markers and reduced population size was evaluated for breeding of Coffea arabica, considering oligogenic traits. Simulated population were analyzed until the sixth generation of selection and selfing, with traits involving four genes with 40% or 80% heritability, in scenarios with seven marker densities and five population sizes. The genomic breeding values of the individuals were predicted using the RR-BLUP and BLASSO methods. Two selection intensities were analyzed, as well as dominant versus codominant markers. The following variables were estimated in each scenario: inbreeding coefficient, genotypic mean and genotypic variance, predictive capacity, and selective capacity. The scenario was considered viable when it used the minimum number of markers and smaller population size, and when the favorable alleles were fixed until the sixth generation. The strategies that increased efficiency and selective efficacy were: use of codominant markers, use of the RR-BLUP method, increase in the intensity of selection, and selection of markers that maximized the predictive accuracy. In intermediate and high heritability traits, the favorable alleles were fixed in F 6 generation, using densities with distances between markers of up to 6 cM, and training populations of at least 200 individuals. Four hundred individuals would allow the fixation in the F 5 generation, with the same distances between markers. Therefore, GS methods can be used to select oligogenic traits in the scenarios evaluated; however, dominant markers and densities where coding regions are not marked are the main drawbacks for the use of these methods.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:37:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_8417_Dissertação Cyntia M. Silva.pdf: 2692985 bytes, checksum: 82cd88364ba63243ff1211e8d4ebf3c8 (MD5) Previous issue date: 2015-02-20 / A cafeicultura apresenta importância em vários segmentos, desde social, econômica até o cultural, sendo o Brasil o maior produtor e exportador mundial. O objetivo desse trabalho foi avaliar a taxa de crescimento de 16 genótipos de café arábica (Coffea arabica) no Cerrado brasileiro. O experimento foi implantado em Morrinhos no estado de Goiás, com o espaçamento de 3x1m entre plantas. O delineamento utilizado foi em blocos ao acaso, com quatro repetições, sendo cada unidade experimental constituída de cinco plantas. Os caracteres avaliados foram comprimento dos ramos plagiotrópicos, comprimento dos ramos ortotrópicos, número de nós dos ramos plagiotrópicos e número de nós dos ramos ortotrópicos. As taxas de crescimento vegetativo variaram sazonalmente ao longo do período de avaliação. Ajustou-se o modelo não linear exponencial, sendo a qualidade do ajuste do modelo quantificada pelos Coeficientes de determinação , Coeficiente de determinação ajustado ( ), critério de informação de Akaike (AIC) e o critério de informação Bayesiano (BIC). Concluiu-se que é possível a obtenção de genótipos adaptados as condições climáticas do cerrado brasileiro, com períodos de crescimento maiores condizendo com períodos de chuva e temperatura amenas. Presumidamente, os genótipos Catucaí 2 SL e Catuaí amarelo IAC 62, apresentam características que propiciem futuros estudos de melhoramento visando a adaptação em situações de estresse hídrico uma vez que os mesmos demostraram menores alterações nas taxas de crescimento durante o período seco. / The coffee has importance in several segments, from social, economic to the cultural, and Brazil is the largest producer and exporter. The aim of this study was to evaluate the growth rate of 16 Arábica coffee genotypes (Coffea arabica) in the Brazilian Cerrado. The experiment was established in Morrinhos in Goiás State, with the spacing of 3x1m between plants. The design was a randomized block design with four replications; each experimental unit consists of five plants. Traits recorded length of reproductive branches, length of orthotropic branches, number of nodes of reproductive branches and number of nodes of orthotropic branches. The vegetative growth rates varied seasonally throughout the evaluation period. Set the exponential not linear model, and the quality of the model fit quantified by determining coefficients (R 2 ), adjusted determination coefficient ( ), information Akaike (AIC) and the criterion Bayesian (BIC) information. It was concluded that it is possible to obtain the genotypes adapted climatic conditions of the Brazilian cerrado, with highest growth periods befitting rain and mild temperature. Presumably, the Catucaí 2 SL genotypes and Yellow Catuaí IAC 62, have characteristics that facilitate future studies of breeding for adaptation to water stress situations since they have shown minor variations in growth rates during the dry season.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-06-14T17:15:28Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1088159 bytes, checksum: 3e4a1e4b87da8b32eca25f8a7f62ba92 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-14T17:15:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1088159 bytes, checksum: 3e4a1e4b87da8b32eca25f8a7f62ba92 (MD5) Previous issue date: 2017-07-07 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O Coffea arabica L. é a espécie de maior importância econômica e o desenvolvimento de cultivares resistentes às principais doenças do cafeeiro, como a ferrugem (Hemileia vastatrix) e a antracnose dos frutos (Colletotrichum kahawae), é importante para obter estabilidade produtiva e diminuição dos custos de produção. Para aumentar a eficiência de seleção de cafeeiros superiores no melhoramento genético deve-se realizar a caracterização morfoagronômica dos materiais genéticos a serem selecionados e a estimação dos valores genéticos dos indivíduos. Além disso, aliar essas metodologias à seleção assistida por marcadores moleculares (SAM) é uma forma de minimizar as limitações da seleção puramente fenotípica. Essa estratégia reduz o tempo e o custo para seleção e, para a resistência a doenças, permite a busca de resistência duradoura e de amplo espectro por meio da piramidação de genes. Portanto, objetivou-se identificar cafeeiros para avanço de geração no programa de melhoramento por meio de seleção baseada na metodologia de modelos mistos (REML/BLUP) aliada à seleção assistida por marcadores. Para isso, sete características morfoagronômicas foram utilizadas para avaliar a diversidade genética, estimar os parâmetros genéticos e quantificar os ganhos com a seleção de famílias em melhoramento. Cafeeiros resistentes a doenças em campo foram analisados com marcadores moleculares para identificar indivíduos portadores de genes que conferem resistência a diferentes raças de H. vastatrix e resistência a C. kahawae, visando a piramidação de genes e obtenção de resistência múltipla. As populações analisadas neste trabalho fazem parte do Programa de Melhoramento Genético do Cafeeiro desenvolvido pela Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais (EPAMIG), em parceria com a Universidade Federal de Viçosa (UFV), a Universidade Federal de Lavras (UFLA) e a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa Café). As plantas que deram origem a essas populações, por serem potenciais fontes de resistência à H. vastatrix, foram introduzidas pela UFV, oriundas do Centro de Investigação das Ferrugens do Cafeeiro (CIFC), localizado em Oeiras/Portugal. Com base nas características morfoagronômicas e análise de agrupamento, observou-se alto grau de parentesco entre as famílias. O índice de seleção permitiu selecionar nove famílias, com ganhos de seleção superior a 26% em relação à população original. Com base em marcadores moleculares, das nove famílias selecionadas, oito apresentaram em suas progênies o gene S H 3 de resistência a H. vastatrix e a outra o gene Ck-1 de resistência a C. kahawae. A SAM permitiu, ainda, identificar uma família que embora não tenham sido selecionada nas análises morfoagronômicas, é portadora do gene para resistência às raças I, II e patótipo 001 de H. vastatrix. Os cafeeiros selecionados pelas características morfoagronômicas e SAM foram superiores às testemunhas e apresentaram genes em indivíduos diferentes, que conferem resistência às principais doenças do cafeeiro, ferrugem e C. kahawae. Esses cafeeiros podem ser utilizados como fonte de resistência para novos cruzamentos. Além disso, buscou-se avaliar novas fontes de resistência em outra população, no qual a SAM permitiu identificar 31 famílias portadoras do gene S H 3, duas com o gene Ck-1, seis para o QTL ligado ao grupo de ligação 2, e duas para o QTL ligado ao grupo de ligação 5. Esses diferentes genes foram encontrados isolados em alguns cafeeiros e também piramidados em outros, com diferentes combinações. Os cafeeiros selecionados poderão ser utilizados para avanço de geração no melhoramento e como fontes para piramidação de genes nos programas de melhoramento com vista a obter cultivar com resistência múltipla e durável. / Coffea arabica L. is the most economically important species and the development of resistant cultivars to the main coffee plants diseases, such as rust (Hemileia vastatrix) and fruit anthracnose (Colletotrichum kahawae), is important to obtain productive stability and production costs decrease. In order to increase the selection efficiency for superior coffee plants in genetic improvement, the morphological analysis of the genetic material to be selected and the estimation of the individuals’ genetic values should be carried out. In addition, combining these methodologies with molecular marker-assisted selection (MAS) is a way of minimizing the purely phenotypic selection limitations. This strategy reduces time and selection cost and, for disease resistance, allows the search for long- lasting and wide spectrum resistance through gene pyramidation. Therefore, this study’s objective was to identify coffee plants for the breeding program advance generation, based on mixed models selection (REML/BLUP), combined with markers assisted selection. For this, seven morphoagronomic characteristics were used to evaluate genetic diversity, to estimate the genetic parameters and to quantify the gains with families’ selection in breeding. Field-resistant coffee plants were analyzed with molecular markers to identify individuals carrying genes that confer resistance to different strains of H. vastatrix and resistance to C. kahawae, aiming at genes pyramiding of and obtaining multiple resistance. The populations analyzed in this work are part of the Coffee Breeding Program developed by the Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais (EPAMIG), in partnership with the Universidade Federal de Viçosa (UFV), the Universidade Federal de Lavras (UFLA) and the Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa Café). The plants that gave origin to these populations, being potential resistance sources to H. vastatrix, were introduced by the UFV, from the Centro de Investigação das Ferrugens do Cafeeiro (CIFC), located in Oeiras/Portugal. Based on the morphoagronomic characteristics and cluster analysis, a high kinship degree between families was observed. The selection index allowed nine families to be selected, with selection gains higher than 26% in relation to the original population. Based on molecular markers, eight out of the nine families selected had H. vastatrix resistance S H 3 gene and the Ck-1 gene resistance to C. kahawae in their progenies. The MAS also allowed to identify a family that although has not been selected by the morphoagronomic analyzes, it is a carrier of the resistance gene to the races I, II and to H. vastatrix 001 pathotype. The coffee plants selected by MAS and morphological characteristics were superior to the controls and presented genes in different individuals, which confer resistance to the main coffee plants diseases, rust and C. kahawae. These coffee plants can be used as a resistance source for new crossings. In addition, new resistance sources in another population were evaluated, in which MAS allowed to identify 31 families carrying S H 3 gene, two with Ck-1 gene, six for the QTL linked to the linkage group 2, and two for the QTL linked to the linking group 5. These different genes were found isolated in some coffee plants and also pyramidal in others, under different combinations. The selected coffee plants may be used for generation advance and as gene pyramiding sources in breeding programs aiming to obtain a durable and multiple resistant crop.