Made available in DSpace on 2015-03-26T13:42:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 566480 bytes, checksum: ec7963fd634f205e34b49003fe8588c0 (MD5) Previous issue date: 2007-03-06 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The genomic era came to transform science as a whole. The intention of this work was to evaluate different significance levels on the identification of the molecular markers, related with its quantitative characteristics of low, medium and high heritability (h²), aiming genetic improvement. A comparison between the significance levels of 1%, 5%, 10% and 20% was accomplished through a computer system of genetic simulation (Genesys), used for the simulation of three genomes, where each was constituted by only one low, medium or high h² characteristic, respectively. First from each of these genomes, was simulated a base population of 1000 animals (500 males and 500 females). Next, it was obtained an initial population for each one of the base population, totalizing three initial populations of 1000 animals each (10 males, 10 female/males and 10 son/female/males). After obtaining this population, was initiated the evaluation process of the four significance levels considered, using the selection assisted by markers (MAS), where the markers were identified by a linear regression analysis, admitting a minimum significance level for it. A total of four selection processes based on the initial population, according to the significance level adopted, was conducted through 20 consecutive generation, repeating each one 10 times to minimize the genetic oscillation effects. The analysis of the four significance level s differences was performed individually for each of the three characters, through a medium phenotype gain, looking forward to, besides checking the existence of gain distinction, if this difference will also appear simultaneously in the low, medium and high heritability characteristics. To complement and better explain the phenotype results obtained, other genetic parameters were considered, such as the endogamy coefficient, the number of markers used in the selection, the number of set alleles, the favorable and adverse allele setting and the selection s limit. The results obtained, indicated superiority in the significance level of higher magnitude ( 10% and 20%) related to the lower values ones (1% and 5%), and the phenotypic gains obtained after the assisted selection by the molecular marker, besides its benefits on the genetic parameter (lower endogamy coefficient; higher number of markers used, lower markers setting, lower percentage of adverse alleles set, and lower selection limits) for all three characteristics, although in an more expressive way for the low heritability character, and less for the high h². That way, even if the lower levels (1% and 5%) present a higher precision on the markers detection - QTLs ( quantitative trait loci), they are not satisfying enough related to the genetic benefits, resulting in a lower phenotypic and genotypic gain, making the choice of a certain statistic significance acceptable according to its aim and to the interdisciplinary research in question. It is notorious the relevance of statistics association on the identification of markers related to the QTLs and, consequently on the optimization of genomic improvement-programs. / A era genômica veio para transformar a ciência como um todo. Objetivou-se com esse trabalho avaliar diferentes níveis de significância na identificação de marcadores moleculares relacionados com características quantitativas de baixa, média e alta herdabilidade (h2) de interesse no melhoramento genético. Uma comparação entre os níveis de significância de 1%, 5%, 10% e 20% foi realizada por meio de um sistema computacional de simulação genética (Genesys), utilizado para a simulação de três genomas, onde cada qual era constituído de uma única característica de baixa, média ou alta h2, respectivamente. A partir de cada um dos genomas, simulou-se uma população base de 1000 animais (500 machos e 500 fêmeas). Em seguida, foi obtida uma população inicial para cada uma das populações base, totalizando três populações iniciais com 1000 animais cada (10 machos, 10 fêmeas/macho e 10 filhos/fêmea/macho). Após a obtenção desta população, iniciou-se o processo de avaliação dos quatro níveis de significância considerados, utilizando a seleção assistida por marcadores (MAS), onde os marcadores eram identificados por uma análise de regressão linear admitindo-se um nível mínimo de significância para a análise. Um total de quatro processos de seleção a partir da população inicial, de acordo com a significância adotada, foi conduzido por 20 gerações consecutivas, repetindo-se cada qual por 10 vezes para minimizar os efeitos da oscilação genética. A análise da diferença dos quatro níveis de significância foi realizada individualmente para cada um dos três caracteres através do ganho fenotípico médio, buscando, além de verificar a existência de distinção nos ganhos, se esta diferença também se apresenta simultaneamente nas características de baixa, média e alta herdabilidade. Para complementar e melhor esclarecer os resultados fenotípicos obtidos, outros parâmetros genéticos foram considerados, tais como o coeficiente de endogamia, o número de marcadores usados na seleção, o número de marcadores fixados, a fixação de alelos favoráveis e desfavoráveis e o limite da seleção. Os resultados observados indicaram superioridade dos níveis de significância de maior magnitude (10% e 20%) em relação aos de menores valores (1% e 5%), quanto aos ganhos fenotípicos obtidos após a seleção assistida por marcadores moleculares além de benefícios nos parâmetros genéticos (menor coeficiente endogâmico; maior número de marcadores utilizados; menor fixação de marcadores; menor porcentagem de alelos desfavoráveis fixados; e menores limites de seleção) para todas as três características, embora de forma mais expressiva para o caráter de baixa herdabilidade e menos para o de alta h2. Assim, mesmo que os níveis menores (1% e 5%) apresentem uma maior precisão na detecção de marcadores - QTLs (quantitative trait loci), eles deixam a desejar no que diz respeito às melhorias genéticas, resultando em ganhos fenotípicos e genéticos inferiores, fazendo com que a escolha de uma determinada significância estatística seja aceitável de acordo com o objetivo e a interdisciplinaridade da pesquisa em questão. É notório a relevância de associações estatísticas na identificação de marcadores ligados a QTLs e, consequentemente, na otimização de programas de melhoramento genômico.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:42:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 503258 bytes, checksum: 31604e96fb2b70d2540a7ad0128cc921 (MD5) Previous issue date: 2007-03-19 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Heat stress impacts greatly animal production systems on tropical regions causing economical losses and affects milk production, meat production, physiology, reproduction, calf mortality and utter health. One way to reduce these losses is to use the genetic variation between Bos taurus and Bos indicus breeds for heat tolerance coupled with linked molecular markers as an auxiliary tool in breeding programs to produce thermotolerant and more productive animals. This work aimed to map genomic regions related to heat stress on chromosomes 10, 11 and 12 in a F2 population derived from Holstein x Gyr crosses. The following traits were evaluated: variation of rectal temperature after heat stress (DifTR), variation of skin temperature after heat stress (DifTPele), variation on the rate of respiratory movements after heat stress (DifMR), sweating rate after heat stress (TxSud), fur density (DensidPêlo), fur length (CompPêlo), coat length (CompCapa) and coat thickness (EspessCapa). All traits were evaluated in two seasons (wet-warm and dry-cool) and analyzed separatedly. A total of 17 microsatellite loci were genotyped on 480 animals (31 parents, 73 F1 and 376 F2). Association analysis indicated a QTL (p<0,01) for CompPêlo located at the position 72 cM on chromosome 10 for data collected on the wet-warm season. On chromosome 11 it was found an indication of QTL (p<0,05) for TxSud located at the position 0 cM for data collected on the drycool season. On chromosome 12 it was also found an indication of QTL (p<0,05) for CompPêlo located at the position 28 cM for data collected on the dry-cool season. The strategy of genome scan with microsatellite markers was shown to be effective to identify QTL regions related to heat tolerance traits. These mapped regions need to be refined with additional markers to better understand the QTL effects and to identify candidate genes responsible for the effects on these traits. / O estresse calórico, especialmente nas regiões tropicais, consiste em uma importante fonte de perda econômica na pecuária, tendo efeito adverso sobre a produção de leite, produção de carne, fisiologia de produção, reprodução, mortalidade de bezerros e saúde do úbere. Estes efeitos podem ser amenizados utilizando-se a variação genética existente entre as raças de Bos taurus e Bos indicus para as características associadas à resistência ao calor e os marcadores moleculares associados a esta resistência como um auxílio nos programas de melhoramento, visando a obtenção de animais termotolerantes e, consequentemente, mais produtivos. O desenvolvimento deste trabalho buscou mapear regiões genômicas nos cromossomos 10, 11 e 12 relacionadas à resistência ao estresse calórico em uma população F2 de bovinos (Holandês x Gir). As características avaliadas foram: diferença entre a temperatura retal antes e depois da exposição ao estresse calórico (DifTR), diferença entre a temperatura da pele antes e depois da exposição ao estresse calórico (DifTPele), diferença entre a freqüência de movimentos respiratórios antes e depois da exposição ao estresse calórico (DifMR), taxa de sudação após a exposição ao estresse calórico (TxSud), densidade do pêlo (DensidPêlo), comprimento do pêlo (CompPêlo), comprimento da capa (CompCapa) e espessura de capa (EspessCapa). Todas as medidas foram tomadas no verão e no inverno e os dados foram analisados desta forma. Um total de 17 loci microssatélites foram genotipados para 480 animais, sendo 31 parentais, 73 F1 e 376 F2. O resultado das análises de associação mostrou a existência de QTL (p<0,01) para a característica CompPêlo localizado na posição 72 cM do cromossomo 10, com os dados coletados no verão. No cromossomo 11 foi encontrado um QTL sugestivo (p<0,05) para TxSud localizado a 0 cM, com os dados coletados no inverno. No cromossomo 12 foi encontrado também um QTL sugestivo (p<0,05) para a característica CompPêlo localizado a 28 cM, porém, com os dados coletados no inverno. A estratégia da varredura genômica com marcadores microssatélites se mostrou adequada para a detecção de QTL para características de tolerância ao estresse calórico. Estas regiões mapeadas precisam ser refinadas com a adição de marcadores adicionais para um melhor entendimento do efeito de cada QTL e a identificação de genes candidatos responsáveis pela variação nestas características.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:55:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 443777 bytes, checksum: aa47df0593f4494e3ed6277403324b28 (MD5) Previous issue date: 2007-02-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The objective of this study was mapping QTL on pig chromosomes 16, 17 and 18 and associate them to performance, carcass, internal organs, viscera, carcass cuts and meat quality traits. A F2 population was produced by crossing two naturalized Brazilian Piau sires and 18 commercial dams (Landrace x Large White x Pietrain). The population was genotyped for 11 microsatellite markers. After the genotype scoring, it was constructed the linkage map for these markers in the population. The microsatellites markers were considered appropriate for quantitative trait analysis. It was analyzed their values for observed heterogosity (Ho), expected heterozigosity (He) and polymorphic information content (PIC). The evaluation of the four loci amplified in the SSC16 found average values of Ho, He; and PIC of 0,67, 0,57 and 0,50, respectively. In the SSC17 the average values for Ho, He and PIC of 0,72, 0,61 and 0,56, respectively for the four amplified loci. And in the SSC18, average values of Ho, He and PIC were 0,67, 0,63 and 0,59, respectively for each one of three loci. Data were analyzed by multiple regressions by F2 mapping method using the QTLEXPRESS software. Eleven QTL were mapped and not yet described in the literature: teat number, cooking loss, redness, lower backfat thickness after last lumbar vertebrae, bacon depth, heart weight and lung weight on SSC16. QTL for weight at 63 and 77 days of age were assigned on chromosome 17. QTL for weight at 21 days of age and slaughter age were identified on SSC18. Four QTL Already described in another populations were also identified: weight at 21 days of age on SSC16, backfat thickness after last lumbar vertebrae and after the last rib (at 6,5 cm from the midline ) on SSC17 backfat thickness after last lumbar vertebrae and after the last rib (at 6,5 cm from the midline) and total loss on SSC18. The generated information of significant QTL is useful for future studies dealing with fine mapping to identify genes that could provide a better understanding of the production traits in pigs. / O objetivo ao realizar este trabalho foi o mapeamento de QTL nos cromossomo 16,17 e 18 de suínos e a associação destes a característica de desempenho, de carcaça, órgãos internos e vísceras, de cortes de carcaça e de qualidade de carne. Foi construída uma população F2 provenientes do cruzamento de dois varrões da raça naturalizada Brasileira Piau com 18 fêmeas da linha comercial (Landrace x Large White x Pietrain). Foram utilizados onze marcadores microssatélites distribuídos nos SSC16, SSC17 e SSC18. Com o resultado da genotipagem foi construído o mapa de ligação específico dos marcadores para a população desenvolvida. Os marcadores de microssatélites foram considerados adequados para estudos de características quantitativas, quando foram analisadios os valores de heterozigosidade observada (Ho), heterozigosidade esperada (He) e conteúdo de informação polimórfica (PIC). A avaliação dos quatro locos amplificados no SSC16 forneceu valores das médias da Heterozigosidade observada (Ho) e esperada (He); e do Conteúdo de informação polimórfica (PIC) de 67,62%, de 57,71% e 0,50, respectivamente. No SSC17 foram encontrados os resultados das médias de Ho, He e PIC de 72,20%, 61,40% e 0,56, respectivamente para os 4 locos utilizados. E no SSC18, o valor das médias de Ho, He e de PIC foram 67,80% 63,54% e 0,59, respectivamente utilizando 3 locos. Foi utilizado o método de regressão por intervalo de mapeamento, e as análises foram realizadas por meio do programa QTLEXPRESS. Foram detectados 11 QTL não descritos na literatura: número de tetas, índice de vermelho; perda por cozimento, menor espessura de toucinho na região acima da última vértebra lombar na linha dorso-lombar, espessura de bacon, peso do coração e do pulmão no SSC16; peso aos 63 dias de idade e peso aos 77 dias de idade no SSC 17; peso aos 21 dias e idade de abate no SSC18; e quatro QTL já descritos em outras populações foram também identificados, como para peso aos 21 dias de idade no SSC16, espessura de toucinho medida imediatamente após a última costela, a 6,5 cm da linha dorso-lombar no SSC17, espessura de toucinho medida imediatamente após a última costela, a 6,5 cm da linha dorsolombar e perda total no SSC18. As informações dos QTL significativos encontrados servem como base de estudos futuros de mapeamento fino para identificação de genes permitindo o melhor entendimento das características de produção em suínos.

Diplodia ear rot caused by the fungus Stenocarpella maydis (Berkeley) and Stenocarpella macrospora (Earle) have become one of the most important limiting factors for the production of Corn (Zea mays L.) in Brazil. The fungus can attack the stalks, leaves and the grain causing significant reductions on yield and the overall quality of the grain, since it can produce micotoxinas that are dangerous to livestock. Resistance to ear rot by Stenocarpella sp in corn is quantitative and highly influenced by the environment and even that artificial inoculation techniques are available to screen for the disease the overall cost is very expensive. The objective of this study was the identification of quantitative trait loci (QTL s) associated with ear rot resistance by Stenocarpella sp in one breeding population composed of 141 doublehaploid progenies resulted from the cross among the resistant inbred MONDR1 and the susceptible inbred MONDS1 in testcrosses with the susceptible tester MONDS5. Testcrosses were evaluated at harvest time after artificial inoculation for ear rot at three different locations in the central region of Brazil during the 2005/06 summer season. Thru Composite interval mapping (CIM), a total of three QTL s (LOD>2.5) for ear rot resistance were identified at chromosomes 2, 3 and 5, all together accounting for up 26% of total phenotypic variation for this character. The identification of two QTL s for ear rot resistance coming from the susceptible parent MONDS1 appear to indicate the presence of the phenomena of transgressive segregation. Additionally we were able to identify six double-haploid progenies with high level of resistance to ear rot by Stenocarpella (MDH15, MDH443, MDH95, MDH2, MDH120 e MDH81), being those recommended for their incorporation into the breeding program as new breeding sources for the Central Brazil regions. / Grãos ardidos causados pelos fungos Stenocarpella maydis (Berkeley) e Stenocarpella macrospora (Earle) tem se constituído num dos maiores fatores limitantes para a produção de milho (Zea mays L.) no Brasil. Estes fungos podem causar infecções no colmo, folhas e grãos, podendo ocasionar reduções significativas na produtividade e na qualidade do grão, pela produção de micotoxinas daninhas para aves e bovinos. A resistência para podridão de grão por Stenocarpella sp apresenta herança quantitativa e pode ser altamente influenciada pelo meio ambiente, e embora existam técnicas de inoculação que facilitam a discriminação de materiais suscetíveis, isto requer de grande quantidade de recursos. O objetivo do presente trabalho foi à identificação de locos de caracteres quantitativos (QTL) associados à resistência para podridão de grãos ( grãos ardidos ) ocasionados por Stenocarpella sp numa população de 141 progênies duplo-haplóides derivadas do cruzamento entre a linhagem resistente MONDR1 e a linhagem susceptível MONDS1 em testcross com o testador susceptível MONDS5. A porcentagem de espigas infectadas por Stenocarpella sp foi registrada para cada uma das testcrosses apos da inoculação artificial em três localidades na região Central de Brasil durante a Safra agrícola 2005/06. Mediante a análise de mapeamento por intervalo composto foram identificados três QTL s com LOD>2.5 para resistência à grãos ardidos nos cromossomos 2, 3 e 5, sendo estes em conjunto, responsáveis por ate 26% de variação fenotípica para este caráter. A identificação de dois QTL s para resistência a grãos ardidos por Stenocarpella sp com origem no progenitor susceptível parece indicar a presença do fenômeno de segregação transgressiva. Adicionalmente foram identificadas seis progênies duplohaplóides com alto nível de resistência a grãos ardidos (MDH15, MDH443, MDH95, MDH2, MDH120 e MDH81), sendo estas recomendadas para sua incorporação no programa de melhoramento para a região central do Brasil. / Mestre em Genética e Bioquímica