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Desenvolvimento, caracterização e uso de marcadores microssatélites no mapeamento genético de características agronômicas de cajueiro (Anacardium occidentale L.)

Lamas, Natalia da Silva e 30 July 2010 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Biologia, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2010. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2012-04-16T10:33:50Z No. of bitstreams: 1 2010_NatáliaSilvaeLamas.pdf: 2960072 bytes, checksum: 6864e936d374f2b25fae278f040d7df8 (MD5) / Approved for entry into archive by Leila Fernandes (leilabiblio@yahoo.com.br) on 2012-04-16T13:02:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_NatáliaSilvaeLamas.pdf: 2960072 bytes, checksum: 6864e936d374f2b25fae278f040d7df8 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-04-16T13:02:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_NatáliaSilvaeLamas.pdf: 2960072 bytes, checksum: 6864e936d374f2b25fae278f040d7df8 (MD5) / O cultivo do cajueiro é observado em quase todos os estados do Brasil. Contudo, adapta-se melhor ao ambiente do litoral nordestino. Essa cultura tem grande importância para a agroindústria dos Estados do Ceará, Piauí e Rio Grande do Norte, onde são colhidos 95% da produção brasileira e onde é feito todo o processamento da castanha. O agronegócio do cajueiro movimenta cerca de 157 milhões de dólares somente em exportações de amêndoas. Apesar da importância sócio-econômica da cajucultura, esta exploração, no entanto, ainda não é intensa em tecnologia. O uso de técnicas modernas de genética molecular no melhoramento genético do cajueiro pode ser decisivo para a mudança do atual perfil deste importante agronegócio pela possibilidade de aumento da produtividade e qualidade dos seus produtos. Até o presente, são poucas as informações sobre marcadores moleculares, genes e regiões cromossômicas que controlam caracteres de importância econômica no cajueiro. Este trabalho teve como objetivo desenvolver e caracterizar uma bateria de marcadores microssatélites de Anacardium occidentale a partir da construção de bibliotecas genômicas enriquecidas para seqüências repetitivas. Os marcadores desenvolvidos foram utilizados em estudos de vínculo genético entre amostras do banco de germoplasma. Foi desenvolvido um esforço de localização dos novos marcadores microssatélites nos mapas genéticos existentes da espécie. Dos 5.472 clones potencialmente contendo fragmentos repetitivos, 540 foram seqüenciados e analisados para a presença de microssatélites. Uma bateria de 117 sequências foi selecionada com base na qualidade das sequências microssatélites que cada clone apresentava, e submetida a desenho de iniciadores de PCR para a realização de testes genéticos. Deste total, cem novos pares de iniciadores foram sintetizados e otimizados para genotipagem através de eletroforese em gel de agarose a 3,5%. Quatorze novos marcadores microssatélites foram selecionados ao acaso e analisados em seqüenciador 377 ABI com base na genotipagem de 36 acessos do Banco de Germoplasma de Cajueiro. Esta análise permitiu a estimativa de parâmetros genéticos como Heterozigosidade observada (Ho), Heterozigosidade esperada (He), Conteúdo de Informação Polimórfica (PIC) e Poder de Exclusão (PE) de cada um dos quatorze marcadores microssatélites. O experimento permitiu detectar grande variabilidade de performance analítica entre os marcadores testados. O marcador AOBR 48, por exemplo, demonstrou ser o marcador com o maior Conteúdo de Informação Polimórfica, Heterozigosidade observada e Poder de Exclusão entre os marcadores testados. A análise de acessos do Banco de Germoplasma com os quatorze novos marcadores microssatélites indicou que os acessos de cajueiro comum e de cajueiro anão precoce formam grupos distintos com base nos valores de coeficiente de similaridade estimados em comparações par-a-par entre os 36 acessos de cajueiro estudados. Um acesso de A. microcarpum, utilizado como controle externo (outgroup), foi agrupado com acessos de cajueiro comum, chamando a atenção para a necessidade de aprofundamento no estudo das relações filogenéticas entre A. occidentale e A. microcarpum. Uma população F1 derivada do cruzamento entre cajueiro anão precoce (CCP1001) e cajueiro comum (CP 96) foi utilizada para mapear os novos marcadores microssatélites no genoma de cajueiro. Entre os cem novos marcadores desenvolvidos neste trabalho, 11 apresentaram segregação de alelos do genitor feminino (CCP 1001) na população F1, enquanto que 21 apresentaram segregação de alelos do genitor masculino (CP 96). Somente três dos 100 marcadores testados apresentaram segregação de alelos dos dois genitores na população F1, totalizando 29 marcadores passíveis de mapeamento nesta população. No total, 11 marcadores SSR desenvolvidos no atual trabalho foram incorporados aos mapas dos genitores masculino e feminino, sendo apenas um marcador comum aos dois genitores. O mapa genético do genitor masculino (acesso CP 96) apresentou o total de 106 marcadores distribuídos em 1.133,6 cM, e o mapa do genitor feminino (CCP 1001) apresentou um total de 99 marcadores distribuídos em 1.065,9 cM. Os novos marcadores estão sendo empregados na análise genética e no melhoramento do cajueiro. Neste trabalho, foram mapeados QTLs (Quantitative Trati Loci) de três características de importância econômica de cajueiro: resistência a mofo-preto (causado pelo fungo Pilgeriella anacardii), altura da planta e diâmetro da copa. No mapa do genitor feminino, foram detectados três QTLs para a altura da planta, um para a característica diâmetro da copa e um para resistência a mofo-preto. Já no mapa do genitor masculino, foram detectados três QTLs para a característica resistência a mofo-preto, dois para a característica altura da planta e dois para o diâmetro da copa. Os novos marcadores microssatélites de cajueiro enriquecem o conjunto de ferramentas genômicas que está sendo construído para apoiar e tornar mais eficiente o melhoramento genético da espécie. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The cashew tree is cultivated in almost all states of Brazil. However, it is better adapted to the environmental conditions of the Brazilian NorthEastern Coast. This crop is particularly important for the agricultural sector of the states of Ceará, Piauí and Rio Grande do Norte. These three states are together responsible for 95% of the Brazilian cashew production and virtually all cashew nut processing. The cashew agribusiness responds for approximately 157 million dollars per year only on cashew nut exports. Although cashew business is socially and economically important, cashew production is not intensive in technology use. The application of modern molecular genetics techniques in cashew breeding can be decisive to promote a change in the current production standards of this important agribusiness due to the possibility of increasing yields and promoting increments in fruit and nut quality. There is very limited information about cashew molecular markers, genes and genomic regions associated with economically important traits. The objectives of the present work were to develop and characterize a group of microsatellite markers for Anacardium occidentale based on the construction of repetitive DNA enriched genomic libraries. The molecular markers which were obtained were used to study the genetic relationships between cashew accessions of the Germplasm Bank. An attempt was also made to locate the new molecular markers on the genetic maps already developed for the species. A library of 5,472 DNA clones potentially rich on repetitive sequences was developed and used to select 540 clones for DNA sequencing. The sequences obtained were checked out for the presence of microsatellite sites. A total of 117 sequences were then selected based on quality criteria and submitted to primer designing for PCR validation. Validation of a set of one hundred new microsatellite markers was then conducted on 3.5% agarose gel electrophoresis. A subgroup of 14 new microsatellite markers was selected and used to genotype a collection of 36 cashew tree samples on a 377 ABI DNA sequencer. The data obtained allowed to estimate genetic parameters such as observed Heterozigosity (Ho), expected Heterozigosity (He), Polymorphism Information Content (PIC) and Power of Exclusion (PE) of each of the 14 microsatellite markers. A great diversity of analytical performance was observed among the tested markers. Marker AOBR 12 48, for example, presented the highest PIC, Ho and Power of Exclusion among the tested markers. The analysis of 36 accessions of cashew with the 14 new microsatellite markers indicated that the accessions of dwarfs and common types of cashew are clustered in distinct groups according to similarity coefficient values. An accession of A. microcarpum used as outgroup clustered with accessions of common cashew. This points out to the necessity of developing filogenetic studies between A. occidentale and A. microcarpum. An F1 population obtained upon crossing a dwarf tree (CCP1001) with a common type cashew tree (CP 96) was used to map the new developed markers. Among the 100 new microsatellite markers, 11 showed segregation for the female parent (CCP 1001) in the F1 populaiton, and 21 for the male parent (CP 96). Only three of the 100 markers showed segregation for the two parents in the F1 population. Eleven SSR markers developed in the current work have been located in the male and female linkage maps, but only one marker is common to both maps. The male parent genetic map (CP 96) includes 106 molecular markers covering 1,112.6 cM, while the female parent map (CCP 1001) includes 99 molecular markers covering 1,065.9 cM. The new markers are being used in cashew genetic analysis and breeding. In this work, a QTL analysis was performed for three traits of economic importance for cashew production: resistance to black mold, caused by the fungus Pilgeriella anacardii, plant height and canopy diameter. Three QTLs for plant height, as well as QTLs for canopy diameter and black mold have been located on the female parent map. Two QTLs for canopy diameter, two QTLs for plant height and three QTLs for resistance to black mold have been mapped on the male parent linkage map. The new cashew microsatellite markers enrich the group of genomic tools currently being developed to support and increase the efficiency of cashew breeding.
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Eficiências de absorção, transporte e utilização de nutrientes de mudas de cajueiro-anão-precoce

Cavalcante Júnior, Luiz Francinélio January 2013 (has links)
CAVALCANTE JÚNIOR, L. F. Eficiências de absorção, transporte e utilização de nutrientes de mudas de cajueiro-anão-precoce. 2013. 65 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia/Solos e Nutrição de Plantas) - Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Francisco Lacerda (lacerda@ufc.br) on 2014-09-16T21:47:25Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_lfcavalcantejunior.pdf: 1174181 bytes, checksum: ac5cfd55daa1f3f359054e7472db03a8 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2014-09-23T21:19:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_lfcavalcantejunior.pdf: 1174181 bytes, checksum: ac5cfd55daa1f3f359054e7472db03a8 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-23T21:19:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_lfcavalcantejunior.pdf: 1174181 bytes, checksum: ac5cfd55daa1f3f359054e7472db03a8 (MD5) Previous issue date: 2013 / O estudo da eficiência nutricional em mudas de cajueiro-anão-precoce é importante para a seleção de genótipos a serem utilizados como porta-enxertos ou copas, bem como entre suas combinações, visando obter melhor crescimento. Esse estudo teve como objetivos identificar genótipos de cajueiro com melhores índices de eficiências de absorção, transporte e utilização de nutrientes. O experimento foi conduzido em duas etapas, sendo que em ambas, as mudas foram conduzidas em tubetes com capacidade de 288 cm3 de substrato, onde permaneceram por 156 dias. Na primeira etapa foram utilizados os porta-enxertos de sementes de ‘CCP 06’, ‘CCP 76’ e ‘BRS 226’, em delineamento experimental em blocos casualizados, com quatro repetições. Na segunda etapa, utilizaram-se como porta-enxertos os genótipos ‘CCP 06’, ‘CCP 76’ e ‘BRS 226’ e como copas os genótipos ‘CCP 06’, ‘CCP 76’, ‘BRS 189’ e ‘BRS 226’. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em esquema fatorial 3 x 4 + 3, com 15 tratamentos e três repetições, sendo doze combinações e três mudas não-enxertadas. Foram avaliados os índices de eficiência de absorção, transporte e utilização de nutrientes em cada genótipo. Na fase de porta-enxertos, os genótipos ‘CCP 06’ e ‘CCP 76’ foram mais eficientes nos processos de absorção e transporte de nutrientes, já o ‘BRS 226’ foi mais eficiente na utilização. Com as interações, os porta-enxertos ‘CCP 06’ e ‘CCP 76’ obtiveram destaque nos processos de absorção e transporte de nutrientes, contudo, as copas ‘CCP 76’ e ‘BRS 226’ obtiveram os melhores índices de eficiência de utilização, independente do porta-enxerto utilizado.
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Dinâmica no uso da terra de 1991 a 2010 da região semiárida do estado do Piauí: cajucultura e apicultura

Gândara, Francisco Carlos [UNESP] 21 June 2013 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-06-21Bitstream added on 2014-06-13T20:05:48Z : No. of bitstreams: 1 000739821.pdf: 6065739 bytes, checksum: a3cbfdf97f69bc3f67a92fd0a87d1e59 (MD5) / Neste trabalho o objetivo foi analisar o uso da terra, através de mudanças na cobertura, em variação temporal (1991, 1995, 2000, 2005 e 2010), na bacia hidrográfica do complexo hidrológico Guaribas – Riachão – Marçal, região semiárida do estado do Piauí, Brasil, relacionando áreas de produção de caju e áreas de vegetação nativa de interesse apícola. Os procedimentos para a obtenção e organização dos dados se fundamentaram em técnicas de sensoriamento remoto, processamento de imagens e composição de um sistema de informações geográficas - SIG. A rede de drenagem foi obtida a partir de um modelo digital de elevação (MDE) com processamento digital em classificação não supervisionada para as séries temporais de imagens, originando duas grandes classes de cobertura: CVN (Cobertura Vegetal Nativa) e ANV (Áreas Antrópicas ou Não Vegetada) em cinco recortes amostrais. Na observação dos resultados, as mudanças expressas em percentuais de classe de cobertura, analisados paralelamente a fatores como características morfométricas da bacia, acomodação horizontal de população, políticas públicas para o desenvolvimento produtivo e evolução nos indicadores de desenvolvimento humano, revelando diferentes modos de influencia desses fatores sobre cada uma das áreas amostrais, sendo que as mudanças ocorridas no sistema produtivo da cajucultura demonstraram causar forte impacto no modo de ocupação territorial, não houve registro de modificações quantitativas de classe de uso e de cobertura em grande escala, mas revelou um padrão de fragmentação em áreas de classe de CVN, com cerca de 80% dos fragmentos de tamanho inferior a 2,0 ha, em todas as áreas amostrais / The aim of this work was analyze the land use through changes in their coverage, in temporal variation (1991, 1995, 2000, 2005 and 2010), on the watershed of the hydrological complex Guaribas - Riachão - Marçal, in semiarid region of Piauí state, Brazil, linking areas of cashew cultivation and native vegetation areas of apiculture interest. The procedures for obtaining and organizing data were based on remote sensing techniques, image processing, and composition of a geographic information system - GIS. The drainage network was obtained from a digital elevation model (DEM) with digital processing in unsupervised classification for the images temporal series, resulting in two major classes of coverage: CVN (Native Vegetable Coverage) and ANV (Anthropic Areas or Not Vegetated) in five cuttings sample. In the results observation, the changes expressed in percentage of cover class, alongside analyzed factors such as morphometric characteristics of the basin, horizontal accommodation of population, public policies for productive development and progress in human development indicators, revealed different ways of influence of these factors on each sampling areas, the changes in the productive system of cashew cultivation causes strong impact on the way of territorial occupation process, there were no large scale quantitative changes on class use and revealed a fragmentation pattern in areas of CVN class, with about 80% of fragments measuring less than 2.0 ha all sampling areas
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Dinâmica no uso da terra de 1991 a 2010 da região semiárida do estado do Piauí : cajucultura e apicultura /

Gândara, Francisco Carlos. January 2013 (has links)
Orientador: Teresa Cristina Tarlé Pissarra / Banca: José Marques Junior / Banca: José Giacomo Baccarin / Banca: Sérgio Campos / Banca: Gustavo Souza Valladares / Resumo: Neste trabalho o objetivo foi analisar o uso da terra, através de mudanças na cobertura, em variação temporal (1991, 1995, 2000, 2005 e 2010), na bacia hidrográfica do complexo hidrológico Guaribas - Riachão - Marçal, região semiárida do estado do Piauí, Brasil, relacionando áreas de produção de caju e áreas de vegetação nativa de interesse apícola. Os procedimentos para a obtenção e organização dos dados se fundamentaram em técnicas de sensoriamento remoto, processamento de imagens e composição de um sistema de informações geográficas - SIG. A rede de drenagem foi obtida a partir de um modelo digital de elevação (MDE) com processamento digital em classificação não supervisionada para as séries temporais de imagens, originando duas grandes classes de cobertura: CVN (Cobertura Vegetal Nativa) e ANV (Áreas Antrópicas ou Não Vegetada) em cinco recortes amostrais. Na observação dos resultados, as mudanças expressas em percentuais de classe de cobertura, analisados paralelamente a fatores como características morfométricas da bacia, acomodação horizontal de população, políticas públicas para o desenvolvimento produtivo e evolução nos indicadores de desenvolvimento humano, revelando diferentes modos de influencia desses fatores sobre cada uma das áreas amostrais, sendo que as mudanças ocorridas no sistema produtivo da cajucultura demonstraram causar forte impacto no modo de ocupação territorial, não houve registro de modificações quantitativas de classe de uso e de cobertura em grande escala, mas revelou um padrão de fragmentação em áreas de classe de CVN, com cerca de 80% dos fragmentos de tamanho inferior a 2,0 ha, em todas as áreas amostrais / Abstract: The aim of this work was analyze the land use through changes in their coverage, in temporal variation (1991, 1995, 2000, 2005 and 2010), on the watershed of the hydrological complex Guaribas - Riachão - Marçal, in semiarid region of Piauí state, Brazil, linking areas of cashew cultivation and native vegetation areas of apiculture interest. The procedures for obtaining and organizing data were based on remote sensing techniques, image processing, and composition of a geographic information system - GIS. The drainage network was obtained from a digital elevation model (DEM) with digital processing in unsupervised classification for the images temporal series, resulting in two major classes of coverage: CVN (Native Vegetable Coverage) and ANV (Anthropic Areas or Not Vegetated) in five cuttings sample. In the results observation, the changes expressed in percentage of cover class, alongside analyzed factors such as morphometric characteristics of the basin, horizontal accommodation of population, public policies for productive development and progress in human development indicators, revealed different ways of influence of these factors on each sampling areas, the changes in the productive system of cashew cultivation causes strong impact on the way of territorial occupation process, there were no large scale quantitative changes on class use and revealed a fragmentation pattern in areas of CVN class, with about 80% of fragments measuring less than 2.0 ha all sampling areas / Doutor

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