Orientador: Miguel Luiz Menezes Freitas / Resumo: Este estudo teve como finalidade conhecer a diversidade genética de duas populações de Hevea brasiliensis, conservadas ex situ em Selvíria-MS e Marabá-PA, bem como estimar os parâmetros genéticos e medidas de dissimilaridade de suas progênies. Foram utilizados15 locos microssatélites para investigar a diversidade e estrutura genética e o parentesco de 18 matrizes da POP SEL e 46 da POP MAB. No ano de 2016, foi instalado em Selvíria-MS um teste de progênies a partir de sementes das referidas matrizes. As progênies foram avaliadas por meio de cinco variáveis silviculturais e oito morfológicas. A população de Selvíria apresentou número total de alelos (100) menor do que a população Marabá (179), com a média por locos de 6,7 e 11,9, respectivamente. A heterozigosidade esperada (He ), heterozigosidade observada ( Ho) e o índice de fixação (F) foram semelhantes entre populações, mas a riqueza alélica (R ) foi maior em Selvíria. A diferenciação genética entre as populações ( = 0,28) revelou que 72% da diversidade genética está distribuída dentro das populações. O coeficiente médio de coancestria dentro de ambas as populações foi positivo, mas os valores foram próximos de zero (< 0,08) e considerando indivíduos de ambas as populações, a coancestria media foi zero (-0,001). A estimativa de parâmetros genéticos utilizando o modelo linear misto univariado aditivo REML/BLUP, demonstrou que a herdabilidade individual não foi significativa para a maioria das variáveis observadas nas progên... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This study aimed to know the diversity, genetic structure and kinship of genotypes of two populations of Hevea brasiliensis, conserved ex situ in Selvíria-MS and Marabá-PA, as well as to evaluate the genetic parameters and measures of dissimilarity of their progenies. 15 microsatellite loci were used to investigate the diversity and genetic structure and kinship of 18 matrices from Selvíria-MS and 46 from Marabá-PA. In the year 2016, a progeny test was installed in Selvíria-MS from seeds of said matrices. The progenies were evaluated by means of five silvicultural variables and eight morphological variables. The population of Selvíria presented a total number of alleles (100) smaller than the Marabá population (179) with the average per locos of 6,7 and 11,9 respectively. The expected heterozygosity (eH), observed heterozygosity (oH) and fixation index (F) were similar among populations, but allelic richness (R) was higher in Selvíria. Genetic differentiation among populations (Gst = 0.28) revealed that 72% of genetic diversity is distributed within populations. The mean coefficient of coancestria within both populations was positive, but values were close to zero (<0.08) and considering individuals from both populations, mean covensis was zero (-0.001). The univariate mixed linear additive model methodology REML / BLUP showed that the individual heritability parameter was not significant for most of the variables observed in the progenies. However, they presented mean herita... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Submitted by EDUARDO PINHEIRO HENRIQUES null (eduardopinheirohenriques@gmail.com) on 2017-02-06T22:32:27Z No. of bitstreams: 1 Tese Final1 com aprov e ficha.pdf: 2417094 bytes, checksum: bda3581bb8106d9b208aba3daac23763 (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-02-09T19:37:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 henriques_ep_dr_bot.pdf: 2417094 bytes, checksum: bda3581bb8106d9b208aba3daac23763 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-09T19:37:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 henriques_ep_dr_bot.pdf: 2417094 bytes, checksum: bda3581bb8106d9b208aba3daac23763 (MD5) Previous issue date: 2016-12-14 / Testes de Progênies de polinização aberta ou controlada são técnicas que permitem ao melhorista orientar o seu programa de melhoramento com base no potencial genético do material de que dispõe. Na atualidade são empregados programas computacionais avançados com base em modelos matemáticos de genética quantitativa. A partir dos dados dos parâmetros genéticos quantitativos, parâmetros moleculares calculados com dados de DNA, avaliações aos 2, 5 e 7 anos de idade dos caracteres altura das plantas (ALT) (m), diâmetro à altura do peito (DAP) (cm), volume individual das árvores (VOL) (m), genotipagem de 33 genitores femininos e 41 masculinos, quando foram analisados 14 locos microssatélites SSR, pode-se traçar a linha de trabalho de melhoramento com segurança nos resultados almejados. O objetivo deste estudo foi (i) formar um pomar de recombinação, (ii) formar um pomar de hibridação com as melhores progênies das famílias, (iii) identificar as famílias excepcionais para propagação seminal e clonal, (iv) selecionar as 10 melhores progênies para clonagem e (v) formar um Pomar de Semente Testada com as populações genitoras feminina e masculina. O delineamento experimental do teste foi de blocos casualisados com 286 tratamentos (cruzamentos), em 8 repetições de parcelas lineares de 6 plantas. O teste da razão de verossimilhança (LTR) revelou diferenças de alta significância, ao nível de 1% de probabilidade (p<0,001), entre todos os caracteres avaliados e em todas as idades de avaliação. A herdabilidade individual entre os sexos no sentido restrito (h2 a) foi de aproximadamente o dobro da herdabilidade dos efeitos de dominância entre machos e fêmeas (h2 dom). A herdabilidade individual entre os sexos nos sentido amplo, ou seja, dos efeitos genotípicos totais (h2 g) foi de 0,4 aos dois anos, 0,34 aos cinco anos e de 0,21, para o caráter altura aos sete anos de idade. Estes valores indicam sucesso na seleção dentro da população. As acurácias geral de machos (Acgm), geral de fêmeas (Acgf) e geral dos cruzamentos (Acgcruz) são altas, tendo em vista que se 2 situam acima de 0,75 para todos os caracteres em todas as idades estudadas. Isto indica que a seleção a ser realizada terá garantia de acerto acima de 70%. Os parâmetros moleculares evidenciaram não haver endogamia, coancestria e nem parentesco entre os indivíduos das populações dos genitores. A identidade genética é da ordem de 0,800 e a distância de 0,222. As populações de genitores compartilham apenas duas estruturas genéticas do genoma. Foram selecionadas (i) 32 famílias excepcionais e nelas (ii) 256 indivíduos para formação do pomar de recombinação, com produtividade média de 74,24 m³ ha-1 ano-1, (iii) 65 progênies para estabelecimento do pomar de hibridação com a mesma produtividade média. No “ranking” de indivíduos foram selecionados os melhores, para clonagem, com produtividade média de 86,08 m³ ha-1 ano-1. / Progeny tests of open or controlled pollination are techniques that allow the breeder to guide its improvement program based on the genetic material of the available material. At the present time advanced computer programs based on mathematical models of quantitative genetics are used. From data of the quantitative genetic parameters, molecular parameters calculated with DNA data, evaluations at 2, 5 and 7 years of age of characters, height of plants (HGT) (m), diameter at breast height (DBH) (cm), individual volume of trees (VOL) (m) and genotyping of 33 female and 41 male parents, when fourteen SSR microsatellite loci were analyzed, it is possible to draw the working line for safely improving the desired results. The objective of this study is (i) forming a recombination orchard, (ii) forming a hybridization orchard with the best progenies of the families, (iii) identifying exceptional families to seed and clonal propagation, (iv) selecting the 10 best progenies for cloning and (v) creating an Orchard of Tested Seeds with female progenitor population. The experimental design of the test was the one of randomized blocks with 286 treatments (crossings) in eight repetitions of linear parcels of 6 plants. The likelihood ratio test (LRT) revealed differences of high significance, at the level of 1% of probability (p<0.001), between all evaluated characters and in all evaluating ages. Individual heritability between sexes in the restricted sense (h2 a) was approximately the double or the heritability of dominance effects between males and females (h2 dom). Individual heritability between sexes in the broad sense, in other words, of total phenotypic effects (h2 g) was 0.4 at two years, 0.34 at five years and 0.21 at seven years of age. Those values indicate success of population selection. General accuracy of males (Gacm), general accuracy of females (Gafm) and general accuracy of plant breeding (Gacgcross) are high, considering that they are over 0.75 for all characters in all studied ages. This indicates that the selection to be performed will have a guaranteed accuracy over 70%. Molecular parameters evidenced that there are no endogamy and no relatedness between individuals from the genitors’ 4 populations. Genetic identity is in the order of 0.800 and distance 0.222. Genitors’ populations shared only two genetic structures of the genome. Thirty-two exceptional families (i) were selected and from them (ii) 256 individuals for formation of recombination orchard, with mean production of 74.24 m³ ha-1 year-1, (iii) 65 progenies for establishment of hybridization orchard with the same average production. In the ranking of individuals, the best ones were selected, for cloning, with mean productivity of 86.08 m³ ha-1 year-1.

Resumo: O objetivo deste estudo foi estimar parâmetros genéticos para caracteres de crescimento e forma em um teste de progênies de Eucalyptus cloeziana, com 24 anos de idade, estabelecido em Luiz Antônio, SP. O teste foi instalado com sementes de polinização aberta provenientes de 35 árvores matrizes oriundas de Helenvale e Cardwell St. Forest, Austrália. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, com parcela composta por apenas uma planta, com 100 repetições. O ensaio foi mensurado aos 24 anos de idade para diâmetro a altura do peito (DAP), altura total, volume e forma. Foram detectadas diferenças significativas entre progênies para todos os caracteres avaliados. Foram detectados altos coeficientes de variação genética e herdabilidade para todos os caracteres estudados, o que demonstra um forte controle genético na herança destes e a possibilidade de se obter altos ganhos com a seleção massal e individual entre e dentro de progênies. Os ganhos esperados para plantios com 24 anos de idade, realizados em locais com as mesmas características ambientais de Luiz Antônio e com sementes coletadas após a seleção no teste de progênies, foram estimados em 42,91% para DAP e 16,82% para altura / Abstract: The aim of this study was to estimate genetic parameter for growth and stem shape traits in a progeny test of Eucalyptus cloeziana, at 24 years old, established in Luiz Antônio, SP. The trial was established with open-pollinated seeds from 35 mother trees from provenances Helenvale and Cardwell St. Forest, Australia. The trial was established in a random block design, with single tree plots and 100 replications. The trial was measured at 24 years old of age for diameter at breast height (DBH), total height, volume and stem shape. All studied traits presented significant differences among progenies. All studied traits presented also high coefficient of variation and heritability, showing a strong genetic control in this traits and the possibility to obtain genetic gains by massal and among and within progenies selection. The expected genetic gains for stands with 24 years old, growing in sites with the same environmental characteristics of Luiz Antônio and with seeds collected after selection in the progeny test were estimated in 42.91% for DAP and 16.82% for height / Orientador: Miguel Luiz Menezes Freitas / Coorientador: Mario Luiz Teixeira de Moraes / Banca: Walter Veriano Valério Filho / Banca: Rinaldo César de Paula / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-03-26Bitstream added on 2014-06-13T21:00:02Z : No. of bitstreams: 1 berti_clf_me_ilha.pdf: 1147349 bytes, checksum: 79588686dea2715fc03a56db3c25b881 (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / O objetivo deste estudo foi estimar parâmetros genéticos para caracteres de crescimento e forma em um teste de progênies de Eucalyptus cloeziana, com 24 anos de idade, estabelecido em Luiz Antônio, SP. O teste foi instalado com sementes de polinização aberta provenientes de 35 árvores matrizes oriundas de Helenvale e Cardwell St. Forest, Austrália. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, com parcela composta por apenas uma planta, com 100 repetições. O ensaio foi mensurado aos 24 anos de idade para diâmetro a altura do peito (DAP), altura total, volume e forma. Foram detectadas diferenças significativas entre progênies para todos os caracteres avaliados. Foram detectados altos coeficientes de variação genética e herdabilidade para todos os caracteres estudados, o que demonstra um forte controle genético na herança destes e a possibilidade de se obter altos ganhos com a seleção massal e individual entre e dentro de progênies. Os ganhos esperados para plantios com 24 anos de idade, realizados em locais com as mesmas características ambientais de Luiz Antônio e com sementes coletadas após a seleção no teste de progênies, foram estimados em 42,91% para DAP e 16,82% para altura / The aim of this study was to estimate genetic parameter for growth and stem shape traits in a progeny test of Eucalyptus cloeziana, at 24 years old, established in Luiz Antônio, SP. The trial was established with open-pollinated seeds from 35 mother trees from provenances Helenvale and Cardwell St. Forest, Australia. The trial was established in a random block design, with single tree plots and 100 replications. The trial was measured at 24 years old of age for diameter at breast height (DBH), total height, volume and stem shape. All studied traits presented significant differences among progenies. All studied traits presented also high coefficient of variation and heritability, showing a strong genetic control in this traits and the possibility to obtain genetic gains by massal and among and within progenies selection. The expected genetic gains for stands with 24 years old, growing in sites with the same environmental characteristics of Luiz Antônio and with seeds collected after selection in the progeny test were estimated in 42.91% for DAP and 16.82% for height

O tucumã-do-Amazonas (Astrocaryum aculeatum), da família Arecaceae, é uma espécie com ocorrência na Amazônia Ocidental e Central brasileira. Seu fruto é muito apreciado na região amazônica que consome a polpa na forma fresca. Sua produção é feita pelos agricultores extrativistas. Não existem informações dos parâmetros de diversidade e estrutura genética das populações naturais desta espécie, fundamental para o estabelecimento de estratégias adequadas no uso deste recurso genético, e para aumentar a eficiência da domesticação e seleção para um programa de melhoramento genético. Não é conhecido também como este extrativismo pode estar influenciando a diversidade entre estas populações ao nível dos genitores e progênies, o fluxo gênico e a estrutura genética espacial. Assim, o objetivo desta pesquisa foi caracterizar a estrutura e a diversidade genética de populações de A. aculeatum no Estado do Amazonas, utilizando marcadores microssatélites. Como objetivos específicos o estudo visou desenvolver iniciadores de microssatélites para A. aculeatum; avaliar a diversidade e a estrutura genética; determinar o fluxo gênico, bem como o grau de parentesco, a estrutura genética espacial (EGE) e o coeficiente de coancestria numa população. Os iniciadores de microssatélites foram isolados a partir de uma biblioteca genômica enriquecida e caracterizados usando 40 amostras provenientes de duas populações selvagens. Foram identificados 14 iniciadores de microssatélites, mostrando um alto polimorfismo nas populações avaliadas. Para estimar a diversidade e estrutura genética foram utilizadas amostras de material vegetal de 218 plantas distribuídas em 15 populações, localizadas em 14 municípios do estado de Amazonas. Foram identificados 101 alelos nos iniciadores, com média de 10,1 alelos. As médias das heterozigosidades observadas (HO) foram superiores às esperadas (HE) ao nível de população (HO=0,639, HE=0,557) e locos (HO=0,639; HE=0,594). Os baixos valores de FST (0,07) mostraram uma moderada estrutura populacional e a análise Bayesiana indicou um agrupamento mais adequado de k=4, o que foi confirmado pelas análises de PCoA. Para realizar o fluxo gênico, EGE e coeficiente de coancestria foram utilizadas 244 amostras de material vegetal, distribuídas entre 112 possíveis genitores, 12 matrizes e 120 progênies numa população. Foi detectada EGE significativa para os adultos até a distância de 50 m, indicando dispersão de sementes a curtas distâncias. A análise de paternidade detectou 9,2% de imigração de pólen. Não foram detectadas autofecundações e a distância média de polinização dentro da população foi de 81 m. Os índices de diversidade genética confirmaram a estratégia reprodutiva por alogamia da espécie, com níveis elevados de heterozigotos nas populações, e a estrutura genética sugere que a espécie teria iniciado o processo de formação das subpopulações há pouco tempo, tendo sido influenciada antes e após o início do desmatamento. O fluxo gênico detectado indica que a entrada de alelos na população através da imigração de pólen está contribuindo para manutenção da diversidade genética da população. Com relação à conservação da espécie, esta deve ser realizada ao nível das bacias hidrográficas, direcionando políticas de manejo para as bacias hidrográficas da Amazônia. Entretanto, dentro da população é importante a renovação com novas progênies selecionadas a partir de um espaçamento mínimo de 50 m entre plantas matrizes para diminuir as probabilidades de coletar sementes de plantas parentes. / The tucum palm (Astrocaryum aculeatum), family Arecaceae, is a species occurring in Western and Central Brazilian Amazon. Its fruit is widely appreciated in the Amazon region that consumes the pulp in fresh form. Its production is made by extractive farmers. There is no information on the genetic diversity and structure of natural populations of this species, fundamental to establishing adequate strategies in the use of this genetic resource, increase the efficiency of domestication and selection for a breeding program. It is also unknown the way this extrativism may be influencing to diversity of these populations at the level of the parents and offspring, as well as gene flow and spatial genetic structure. Therefore, the objective of this research was to characterize the structure and genetic diversity of populations of A. aculeatum in Amazonas State, using microsatellite markers. As specific objectives, the study aimed to develop microsatellite primers for A. aculeatum; evaluate the genetic diversity and structure; determine the gene flow, the degree of relationship or kinship, the spatial genetic structure (SGS) and the coefficient of coancestry in one population. The loci were isolated from a microsatellite-enriched genomic library and were characterized using 40 samples coming from two wild populations. Fourteen microsatellite primers were identified, showing a high polymorphism in the populations evaluated. To estimate the genetic diversity and structure we used samples of plant material from 218 plants distributed in 15 populations located in 14 municipalities of the state of Amazonas. A total of 101 alleles were identified in the primers, with an average of 10.1 alleles. The averages of the observed heterozygosities (HO) were higher than the expected heterozygosities (HE) at the population (HO=0.639; HE=0.557) and loci (HO=0.639; HE=0.594) levels. The low values of FST (0.07) showed a moderate population structure and the Bayesian analysis indicated as the most suitable a cluster of k=4, confirmed by the groups formed in the PCoA. To conduct gene flow, SGS and the coefficient of coancestry, 244 samples of plant material were used, distributed among 112 possible progenitors, 12 matrices and 120 progenies in a population. A significant SGS was detected for adult trees up to the distance of 50 m, indicating seed dispersal over short distances. Paternity analysis indicated 9.2% of pollen immigration. Selfing was not detected and the average distance of pollination within the population was 81 m. The genetic diversity indices confirmed the outcrossing reproductive strategy of the species with high levels of heterozygotes in the populations, and the genetic structure suggests that the species would have started the process of formation of subpopulations a short time ago, being influenced before and after the start of deforestation. The gene flow detected indicates that the entry of alleles in the population through pollen immigration is contributing to the maintenance of genetic diversity of the population. With respect to the conservation of the species, it should be performed at the level of the river basins, directing management policies for the river basins of the Amazon. However, within the population it is important to renew with new progenies selected from a minimum spacing of 50 m between plant matrices to decrease the probability of collecting seeds from plant relatives.

O tucumã-do-Amazonas (Astrocaryum aculeatum), da família Arecaceae, é uma espécie com ocorrência na Amazônia Ocidental e Central brasileira. Seu fruto é muito apreciado na região amazônica que consome a polpa na forma fresca. Sua produção é feita pelos agricultores extrativistas. Não existem informações dos parâmetros de diversidade e estrutura genética das populações naturais desta espécie, fundamental para o estabelecimento de estratégias adequadas no uso deste recurso genético, e para aumentar a eficiência da domesticação e seleção para um programa de melhoramento genético. Não é conhecido também como este extrativismo pode estar influenciando a diversidade entre estas populações ao nível dos genitores e progênies, o fluxo gênico e a estrutura genética espacial. Assim, o objetivo desta pesquisa foi caracterizar a estrutura e a diversidade genética de populações de A. aculeatum no Estado do Amazonas, utilizando marcadores microssatélites. Como objetivos específicos o estudo visou desenvolver iniciadores de microssatélites para A. aculeatum; avaliar a diversidade e a estrutura genética; determinar o fluxo gênico, bem como o grau de parentesco, a estrutura genética espacial (EGE) e o coeficiente de coancestria numa população. Os iniciadores de microssatélites foram isolados a partir de uma biblioteca genômica enriquecida e caracterizados usando 40 amostras provenientes de duas populações selvagens. Foram identificados 14 iniciadores de microssatélites, mostrando um alto polimorfismo nas populações avaliadas. Para estimar a diversidade e estrutura genética foram utilizadas amostras de material vegetal de 218 plantas distribuídas em 15 populações, localizadas em 14 municípios do estado de Amazonas. Foram identificados 101 alelos nos iniciadores, com média de 10,1 alelos. As médias das heterozigosidades observadas (HO) foram superiores às esperadas (HE) ao nível de população (HO=0,639, HE=0,557) e locos (HO=0,639; HE=0,594). Os baixos valores de FST (0,07) mostraram uma moderada estrutura populacional e a análise Bayesiana indicou um agrupamento mais adequado de k=4, o que foi confirmado pelas análises de PCoA. Para realizar o fluxo gênico, EGE e coeficiente de coancestria foram utilizadas 244 amostras de material vegetal, distribuídas entre 112 possíveis genitores, 12 matrizes e 120 progênies numa população. Foi detectada EGE significativa para os adultos até a distância de 50 m, indicando dispersão de sementes a curtas distâncias. A análise de paternidade detectou 9,2% de imigração de pólen. Não foram detectadas autofecundações e a distância média de polinização dentro da população foi de 81 m. Os índices de diversidade genética confirmaram a estratégia reprodutiva por alogamia da espécie, com níveis elevados de heterozigotos nas populações, e a estrutura genética sugere que a espécie teria iniciado o processo de formação das subpopulações há pouco tempo, tendo sido influenciada antes e após o início do desmatamento. O fluxo gênico detectado indica que a entrada de alelos na população através da imigração de pólen está contribuindo para manutenção da diversidade genética da população. Com relação à conservação da espécie, esta deve ser realizada ao nível das bacias hidrográficas, direcionando políticas de manejo para as bacias hidrográficas da Amazônia. Entretanto, dentro da população é importante a renovação com novas progênies selecionadas a partir de um espaçamento mínimo de 50 m entre plantas matrizes para diminuir as probabilidades de coletar sementes de plantas parentes. / The tucum palm (Astrocaryum aculeatum), family Arecaceae, is a species occurring in Western and Central Brazilian Amazon. Its fruit is widely appreciated in the Amazon region that consumes the pulp in fresh form. Its production is made by extractive farmers. There is no information on the genetic diversity and structure of natural populations of this species, fundamental to establishing adequate strategies in the use of this genetic resource, increase the efficiency of domestication and selection for a breeding program. It is also unknown the way this extrativism may be influencing to diversity of these populations at the level of the parents and offspring, as well as gene flow and spatial genetic structure. Therefore, the objective of this research was to characterize the structure and genetic diversity of populations of A. aculeatum in Amazonas State, using microsatellite markers. As specific objectives, the study aimed to develop microsatellite primers for A. aculeatum; evaluate the genetic diversity and structure; determine the gene flow, the degree of relationship or kinship, the spatial genetic structure (SGS) and the coefficient of coancestry in one population. The loci were isolated from a microsatellite-enriched genomic library and were characterized using 40 samples coming from two wild populations. Fourteen microsatellite primers were identified, showing a high polymorphism in the populations evaluated. To estimate the genetic diversity and structure we used samples of plant material from 218 plants distributed in 15 populations located in 14 municipalities of the state of Amazonas. A total of 101 alleles were identified in the primers, with an average of 10.1 alleles. The averages of the observed heterozygosities (HO) were higher than the expected heterozygosities (HE) at the population (HO=0.639; HE=0.557) and loci (HO=0.639; HE=0.594) levels. The low values of FST (0.07) showed a moderate population structure and the Bayesian analysis indicated as the most suitable a cluster of k=4, confirmed by the groups formed in the PCoA. To conduct gene flow, SGS and the coefficient of coancestry, 244 samples of plant material were used, distributed among 112 possible progenitors, 12 matrices and 120 progenies in a population. A significant SGS was detected for adult trees up to the distance of 50 m, indicating seed dispersal over short distances. Paternity analysis indicated 9.2% of pollen immigration. Selfing was not detected and the average distance of pollination within the population was 81 m. The genetic diversity indices confirmed the outcrossing reproductive strategy of the species with high levels of heterozygotes in the populations, and the genetic structure suggests that the species would have started the process of formation of subpopulations a short time ago, being influenced before and after the start of deforestation. The gene flow detected indicates that the entry of alleles in the population through pollen immigration is contributing to the maintenance of genetic diversity of the population. With respect to the conservation of the species, it should be performed at the level of the river basins, directing management policies for the river basins of the Amazon. However, within the population it is important to renew with new progenies selected from a minimum spacing of 50 m between plant matrices to decrease the probability of collecting seeds from plant relatives.

Tesis por compendio / [ES] Un objetivo fundamental en los programas de conservación es mantener la diversidad genética y la estrategia de gestión más eficiente para lograrlo es aplicar el método de Contribuciones Óptimas. Este método optimiza las contribuciones de los candidatos a reproductores minimizando el parentesco global ponderada, lo que conduce a niveles más altos de diversidad genética, medida como heterocigosis esperada, y a un control efectivo del aumento de consanguinidad. El parámetro fundamental de este método es la matriz de parentesco. Esta matriz se ha obtenido tradicionalmente a partir del pedigrí, pero la disponibilidad actual de genotipos para un gran número de polimorfismos de un solo nucleótido (SNP) nos permite estimarla con una mayor precisión. Sin embargo, se han propuesto muchas medidas de parentesco genómico y se desconoce qué medida es la más apropiada para minimizar la pérdida de diversidad genética. Por lo tanto, el objetivo general de esta tesis fue investigar la eficiencia de diferentes matrices genómicas de parentesco en la gestión de poblaciones en programas de conservación, cuando se aplica el método de Contribuciones Óptimas. Las matrices comparadas fueron aquellas basadas en: i) la proporción de alelos compartidos por dos individuos (CSIM); ii) las desviaciones del número observado de alelos compartidos por dos individuos respecto del número esperado (CL&H); iii) la matriz de relaciones genómicas obtenida a través el método 1 de VanRaden (CVR1); iv) la matriz de relaciones genómicas obtenida a través el método 2 de VanRaden (CVR2); v) la matriz de relaciones genómicas obtenida a través el método de Yang (CYAN); y vi) segmentos idénticos por descendencia (CSEG). Los resultados para una sola generación, usando miles de SNP genotipados en individuos de una población cultivada de rodaballo, mostraron grandes diferencias en la magnitud de los seis coeficientes de parentesco. Las correlaciones entre los diferentes coeficientes variaron mucho, siendo las más bajas aquellas entre CSIM, CL&H o CSEG y CVR2 o CYAN. La gestión que utiliza matrices basadas en la proporción de alelos o segmentos compartidos (CSIM, CL&H y CSEG) retuvieron una mayor diversidad que aquella que utiliza matrices de relaciones genómicas (CVR1, CVR2 y CYAN). Como era de esperar, maximizar la heterocigosis llevó los alelos hacia frecuencias intermedias. Sin embargo, alejar las frecuencias alélicas de las frecuencias iniciales puede ser indeseable, ya que se pueden perder adaptaciones particulares al medio. Se utilizaron simulaciones estocásticas para investigar la eficiencia de CL&H y CVR2 en el manejo de poblaciones no divididas a lo largo de 50 generaciones y ambas matrices se compararon tanto en términos de la diversidad genética como en términos de los cambios asociados en las frecuencias alélicas. EL uso de CL&H en el método de Contribuciones Óptimas llevó a una mayor diversidad genética pero también en un mayor cambio de frecuencias alélicas que el uso de CVR2. Las diferencias entre estrategias fueron menores cuando sólo se usaron SNP con una frecuencia del alelo menos común (MAF) por encima de un umbral particular (MAF > 0.05 y MAF > 0.25) para calcular CL&H y CVR2 así como cuando se aplicó el método de Contribuciones Óptimas en poblaciones con censo más pequeños (se pasó de N = 100 a N = 20). La evaluación de CL&H y CVR2 se extendió a poblaciones subdivididas, también a través de simulaciones por ordenador. En poblaciones subdivididas, la diversidad genética se distribuye en dos componentes: dentro y entre subpoblaciones. Cuando se otorga un mayor peso al componente dentro de subpoblaciones, es posible restringir los niveles de consanguinidad. Bajo este escenario, la utilización de CL&H resultó ser la mejor opción para gestionar este tipo de poblaciones, ya que mantuvo una mayor diversidad global, condujo a una menor consanguinidad y a cambios en las frecuencias similares a los observados cuando se utilizó CVR2. / [CA] Un objectiu fonamental en els programes de conservació és mantindré la diversitat genètica i l'estratègia de gestió més eficient per aconseguir-ho és aplicar el mètode de contribucions òptimes. Aquest mètode optimitza les contribucions dels candidats a reproductors minimitzant el parentiu global ponderat, cosa que condueix a nivells més alts de diversitat genètica, mesurada com a heterozigosi esperada, i a un control efectiu de l'augment de consanguinitat. El paràmetre fonamental d'aquest mètode és la matriu de parentiu. Aquesta matriu s'ha obtingut tradicionalment a partir del pedigrí, però la disponibilitat actual de genotips per a un gran nombre de polimorfismes d'un sol nucleòtid (SNP) ens permet estimar-la amb més precisió. Tot i això, s'han proposat moltes mesures de parentiu genòmic i es desconeix quina mesura és la més apropiada per minimitzar la pèrdua de diversitat genètica. Per tant, l'objectiu general d'aquesta tesi va ser investigar l'eficiència de diferents matrius genòmiques de parentiu en la gestió de poblacions en programes de conservació, quan s'aplica el mètode de Contribucions Òptimes. Les matrius comparades van ser aquelles basades en: i) la proporció d'al·lels compartits per dos individus (CSIM); ii) les desviacions del nombre observat d'al·lels compartits per dos individus respecte del nombre esperat (CL&H); iii) la matriu de relacions genòmiques obtinguda a través del mètode 1 de VanRaden (CVR1); iv) la matriu de relacions genòmiques obtinguda a través del mètode 2 de VanRaden (CVR2); v) la matriu de relacions genòmiques obtinguda a través del mètode de Yang (CYAN); i vi) segments idèntics per descendència (CSEG). Els resultats per a una sola generació, usant milers d'SNP genotipats en individus d'una població cultivada de turbot, van mostrar grans diferències en la magnitud dels sis coeficients de parentiu. Les correlacions entre els coeficients van variar molt, sent les més baixes aquelles entre CSIM, CL&H o CSEG i CVR2 o CYAN. La gestió que utilitza matrius basades en la proporció d'al·lels o segments compartits (CSIM, CL&H i CSEG) van retindré una diversitat més gran que aquella que utilitza matrius de relacions genòmiques (CVR1, CVR2 i CYAN). Com calia esperar, la màxima heterozigosi va portar els al·lels cap a freqüències intermèdies. No obstant això, allunyar les freqüències al·lèliques de les freqüències inicials pot ser indesitjable, ja que es poden perdre adaptacions particulars al medi. Es van fer servir simulacions estocàstiques per investigar l'eficiència de CL&H i CVR2 en el maneig de poblacions no dividides al llarg de 50 generacions i les dues matrius es van comparar tant en termes de la diversitat genètica com en termes dels canvis associats a les freqüències al·lèliques. L'ús de CL&H en el mètode de Contribucions Òptimes va resultar en una major diversitat genètica però també en un canvi més gran de freqüències al·lèliques que l'ús de CVR2. Les diferències entre estratègies van ser menors quan només es van fer servir SNP amb una freqüència de l'al·lel menys comú (MAF) per sobre d'un llindar particular (MAF > 0.05 i MAF > 0.25) per calcular CL&H i CVR2 així com quan es va aplicar el mètode de Contribucions Òptimes en poblacions amb cens més petit (es va passar de N = 100 a N = 20). L'avaluació de CL&H i CVR2 es va estendre a poblacions subdividides, també a través de simulacions per ordinador. En poblacions subdividides, la diversitat genètica es distribueix en dos components: dins i entre subpoblacions. Quan s'atorga un pes més gran al component dins de subpoblacions, és possible restringir els nivells de consanguinitat. Sota aquest escenari, la utilització de CL&H va resultar ser la millor opció per gestionar aquest tipus de poblacions, ja que va mantindré una diversitat global més gran, va conduir a una menor consanguinitat i a canvis en les freqüències similars als observats quan es va utilitzar CVR2. / [EN] A main objective in conservation programs is to maintain genetic diversity, and the most efficient management strategy to achieve it is to apply the Optimal Contributions method. This method optimizes the contributions of breeding candidates by minimizing the global weighted coancestry. This leads to the highest levels of genetic diversity, when measured as expected heterozygosity, and to an effective control of the increase of inbreeding. The fundamental parameter of the method is the coancestry matrix which, traditionally, has been obtained from pedigree data. The current availability of genome-wide information allows us to estimate coancestries with higher precision. However, many different genomic coancestry measures have been proposed and it is unknown which measure is more efficient to minimize the loss of genetic diversity. Thus, the general aim of this thesis was to investigate the efficiency of different genomic coancestry matrices in the management of conserved populations when the Optimal Contributions method is applied to maximize genetic diversity. The matrices compared were those based on: i) the proportion of shared alleles (CSIM); ii) deviations of the observed number of alleles shared by two individuals from the expected number (CL&H); iii) the realized relationship matrix obtained by VanRaden's method 1 (CVR1); iv) the realized relationship matrix obtained by VanRaden's method 2 (CVR2); v) the realized relationship matrix obtained by Yang¿s method (CYAN); and vi) identical by descent segments (CSEG). Results for a single generation using thousands of SNP genotyped in individuals from a farm turbot population, showed large differences in the magnitude of the six coancestry coefficients. Moreover, pairwise correlations were those between coefficients greatly varied (especially for self-coancestry). The lowest correlations between CSIM, CL&H or CSEG and CVR2 or CYAN. Management with matrices based on the proportion of shared alleles or on segments (CSIM, CL&H and CSEG) retained higher variability than those based on realized genomic relationship matrices (CVR1, CVR2 and CYAN). As expected, maximizing heterozygosity pushed alleles toward intermediate frequencies. However, moving allele frequencies away from initial frequencies may be undesirable as particular adaptations to the environment can be lost. Stochastic simulations were used to investigate the efficiency of CL&H and CVR2 in the management of an undivided population across 50 generations and both matrices were compared not only in terms of the genetic diversity maintained but also in terms of the associated changes in allele frequencies across generations. The use of CL&H in the Optimal Contribution method resulted in a higher genetic diversity but also in a higher change of allele frequencies than the use of CVR2. The differences between strategies were reduced when only SNPs with a minimum allele frequency (MAF) above a particular threshold (MAF > 0.05 and MAF > 0.25) were used to compute CL&H and CVR2 as well as when the Optimal Contributions method was applied in populations of smaller sizes (N = 20 vs N = 100). The evaluation of CL&H and CVR2 was extended to subdivided populations, also via computer simulations. When populations are subdivided into different breeding groups, it is possible to give different weights to the within- and between-subpopulation components of genetic diversity. When a higher weight is given to the within-subpopulation component, the levels of inbreeding can be restricted. In this scenario, the use of CL&H was the best option for managing subdivided populations as it maintained more global diversity, led to less inbreeding and to changes in frequencies similar to those observed when using CVR2 when a large weight was given to the within-subpopulation term. / Esta tesis doctoral se realizó en el Instituto de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA-CSIC) de Madrid. El trabajo expuesto en el capítulo 2 se realizó en parte en el Instituto Roslin, de la Universidad de Edimburgo durante una estancia predoctoral. Los trabajos expuestos en la tesis han sido financiados con una beca predoctoral FPI (BES-2017-081070) y a través de proyectos del Plan Estatal de I+D+i del Ministerio de Ciencia e Innovación (proyectos CGL2016-75904-C2-2-P y PID2020- 114426GB-C22) y de la Unión Europea (‘European Union‘s Seventh Framework Program, KBBE.2013.1.2-10, under Grant Agreement No. 613611, FISHBOOST project’ y ‘European Commission Horizon 2020, Framework Programme through Grant Agreement No. 727315, MedAID project’). / Morales González, E. (2023). Management of Genetic Diversity in Conservation Programs Using Genomic Coancestry [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/195231 / Compendio