<p>The objective of this study was to develop and validate a six Non-CODIS miniSTR genotyping system and to determine its suitability for forensic casework in South Africa. In Non-CODIS miniSTR genotyping systems, smaller PCR products are amplified and the primers are positioned as close as possible to the repeat region. For this reason, these systems can be valuable in a variety of scenarios including complex paternity cases, missing persons work, and mass fatality disasters.</p>

Fusarium oxysporum complex causes wilt disease in a wide variety of plants and are grouped into formae speciales based on their host range. Twenty-one isolates of the complex which represented F. oxysporum, f. sp. cubense, f. sp. lycopersici, f. sp. passiflorae, and f. sp. capsici were assessed for genetic diversity using RFLPs of the IGS region, RAPD-PCR, and DNA sequencing of ITS1- ITS2 and 5.8S rRNA gene. RAPD amplification with primer OPR5 generated 42 polymorphic bands and cluster analysis showed that the population is genetically heterogeneous. Comparison of the banding patterns both visually and by phenetic analysis suggests high level of genetic variation among the isolates and sub-divided them into six major groups. However, there was no correlation between RAPD-PCR banding pattern and f. spp. RFLPs produced by digestion with restriction endonucleases, BglI, SmaI, and SalI were used to further analyse the IGS region and identified several IGS haplotypes which did not differentiate among f. spp. Banding patterns and phenetic analysis generated do not showed clear separation among f. spp. and do not support separation based on host. DNA sequences of 5.8S rRNA gene and flanking intergenic transcribed spacers of several f. spp. from F. oxysporum were analyzed in order to detect molecular marker intraspecific for the f. spp. Primers ITS4/ITS5 showed good specificity for the species and yielded a unique fragment of approximately 550-570 bp. DNA bases determined in a Megabace1000 sequencer were further aligned and cladograms reconstructed with ClustalX (1.83) and Mega2 (2.1), respectively. ITS analysis grouped strains into several clusters based on NJ and UPGMA. The results suggested that the region could be used as a genetic marker to resolve relationships among f. spp. of F.oxysporum, however, it was too conserved for comparisons within a population of Foc. Overall, the ITS 2 was more variable than the ITS1 region and 5.8S rRNA gene was not parsimonicaly informative. Sequences of 18 isolates representing Fusarium oxysporum, including a human pathogenic one and another associated to trees, was chosen from GenBank and combined with our sequences. Phylogenetic reconstruction was not compatible with the separation of the species into f. spp. and agreed with previous reports of independent evolutionary origins within f. spp. Electronic diagnostic using Blastn could be used as a Bioinformatic tool identify Fusarium at genus level, only. Our results questioned the predicte value of the forma specialis naming system in the separation of different f. spp. in F.oxysporum complex and suggest the investigation of more reliable systems to identify the pathogen population. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / O complexo Fusarium oxysporum é responsável por murchas em uma variedade de plantas e seus representantes são agrupados em formae speciales, de acordo com a sua patogenicidade a hospedeiros específicos. A diversidade genética de 21 isolados do complexo, representados por F. oxysporum, f. sp. cubense, f. sp. lycopersici, f. sp. passiflorae e f. sp. capsici, foi avaliada utilizando RFLPs da região IGS, RAPD-PCR e sequenciamento de DNA da região ITS1-ITS2 e do gene 5,8S rRNA. Amplificação RAPD com o iniciador OPR5 gerou 42 bandas polimórficas e a análise de agrupamento demonstrou que a população é geneticamente heterogênea. Comparações dos perfis genéticos gerados pelas análises visual e fenética sugerem um alto nível de variação genética entre os isolados, que foram sub-divididos em seis grupos principais. Entretanto, não houve correlação entre os perfis de banda RAPD-PCR e f. spp. Análise dos RFLPs, produzidos pela digestão com enzimas de restrição, BglI, SmaI e SalI da região IGS, identificou vários haplotipos. Perfis de bandas e análise fenética geradas não mostraram separação clara entre as f. spp. e não dá suporte à separação baseada em hospedeiros. Seqüências de DNA do gene 5,8S rRNA e da região espaçadora ITS de diversas f. spp. de F. oxysporum foram analisadas visando a detecção de um marcador molecular intraespecífico para as f. spp. Os iniciadores ITS4/ITS5 mostraram alta especificidade para a espécie e geraram uma banda única de aproximadamente 550-570 pb. Bases de DNA foram determinadas em um seqüenciador MegaBace1000, alinhadas com o programa ClustalX (1.83) e geraram cladogramas a partir do programa Mega2 (2.1), utilizando os métodos NJ e UPGMA, que agrupou os isolados em vários grupos. Os resultados sugerem que a região, apesar de pouco variável, poderia ser utilizada como um marcador molecular para resolver relações entre f. spp. de F. oxysporum. Entretanto, ela foi altamente conservada para comparações dentro da população de Foc estudada. Em geral, a região ITS2 foi mais variável que a ITS1 e o gene 5,8S rRNA não foi parsimonicamente informativo. Seqüências de 18 isolados representando F.oxysporum, inclusive de um isolado patogênico a humanos e de outro associado a árvores, foram selecionadas do GenBank e combinadas com nossas seqüências. Reconstrução filogenética também não foi compatível com a separação de espécies em f. spp. e concorda com relatos anteriores de origens evolucionárias independentes dentro das f. spp. O diagnóstico eletrônico através da ferramenta de Bioinformática blastn identificou Fusarium em nível de gênero. Os resultados questionam o valor preditivo do sistema denominado forma specialis dentro do complexo F. oxysporum e sugere a investigação de sistemas mais confiáveis para identificação de populações do patógeno.

Made available in DSpace on 2016-12-23T13:49:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Geise de Aguiar Quirino.pdf: 839323 bytes, checksum: 5ff1a2735aa2271c126e6d624a6760bd (MD5) Previous issue date: 2012-02-17 / Osteogenesis Imperfecta (OI) is a genetic desease characterized by patient s bone fragility and deformity, in which severity ranges from a barely detectable connective tissue disorder to lethality in the perinatal period. The diversity of clinical variability in patients is caused by the different location or type of mutations in one of the ten genes related with the disease. This wide clinical variability difficults the perfect clinical diagnoses, due to that the use of molecular biology techniques becomes necessary to obtain a correct diagnoses and for genotype: phenotype correlation. One of the relevant genes associated with recessive forms of OI is the LEPRE-1 gene, responsible for encoding the prolyl 3 hidroxylase 1 protein. This protein and two others are components of the complex responsible for pro-collagen alfa 1 chains 3 prolyl hydroxylation. The target of this research was to analyze the LEPRE-1 gene in eight non consanguineous patients clinically diagnosed as severe Osteogenesis Imperfecta suggestive of autossomic recessive heritage by DNA sequencing of exons 1, 3, 5, 6 and 14 of the gene. In addition, the data obtained was used to analyze the efficiency of the SSCP technique by comparing the results between screening for mutations methodologies and gene sequencing methodologies. On exon 6, for instance, a mutation in one patient was found: a heterozygose base change (c.1087A>G / p.Lys363Glu), consequently, lysine was produced instead of glutamic acid. On the other exons, there was no mutation found on the patients chosen. All the results obtained in this research were compatible with datas generated by SSCP and suggest high efficient of SSCP technique for LEPRE-1 gene to recessive cases of Osteogenesis Imperfecta / A Osteogênese Imperfeita é uma doença genética caracterizada por fragilidade e deformidade esquelética, onde o quadro clínico pode variar desde simples deformidades ósseas à forma letal perinatal. A alta variabilidade clínica apresentada pelos indivíduos afetados ocorre devido ao tipo e à localização da mutação em um dos dez genes relacionados a doença. A grande heterogeneidade genética existente exige a utilização de técnicas da biologia molecular para o diagnóstico e compreensão das correlações genótipo: fenótipo da doença. Um dos genes relevantes associados com as formas recessivas da Osteogênese Imperfeita é o gene LEPRE-1 codificador da proteína prolil 3 hidroxilase 1. Esta é uma das três proteínas componentes do complexo responsável pela prolil 3 - hidroxilação das cadeias de pró-colágeno alfa 1 formadoras da molécula do colágeno tipo I, expresso, predominantemente em ossos, tendões e pele. Este projeto de pesquisa teve como objetivo analizar o gene LEPRE-1 em oito pacientes não consanguineos com Osteogênese Imperfeita tipo grave sugestivos de herança autossômica recessiva por meio do sequenciamento direto dos exons 1, 3, 5, 6 e 14 do gene. Além disso, o resultado gerado foi utilizado para avaliar a eficiência da técnica de triagem de mutações por Polimorfismo Conformacional de Fita Simples (SSCP) por meio da comparação de resultados entre as metodologias de triagem de mutações e sequenciamento direto do gene. Foi identificada, no exon 6, uma mutação de troca de nucleotídeos em heterozigose, c.1087A>G / p.Lys363Glu, levando a produção do aminoácido ácido glutâmico ao invés da lisina em um dos pacientes avaliados. Não foram encontradas mutações em nenhum dos pacientes para os demais exons analisados. Estes resultados corroboram dados gerados por meio de SSCP, e sugerem grande eficiência da técnica de triagem para o gene LEPRE-1 para formas recessivas de Osteogênese Imperfeita

Magister Scientiae - MSc (Chemistry) / Although cadmium and lead chalcogenide quantum dot have excellent optical and photoluminescent properties that are highly favorable for biological applications, there still exists increasing concerns due to the toxicity of these metals. We, therefore, report the synthesis of new aqueous soluble IrSe quantum dot at room temperature utilizing a bottom-up wet chemistry approach. NaHSe and H2IrCl6 were utilized as the Se and Ir source, respectively. High-resolution transmission electron microscopy reveals that the synthesized 3MPA-IrSe Qd are 3 nm in diameter. The characteristics and properties of the IrSe Qd are investigated utilizing, Selected Area electron diffraction, ATR- Fourier Transform Infra-Red Spectroscopy, Energy Dispersive X-ray spectroscopy, Photoluminescence, Cyclic Voltammetry and chronocoulometry. A 3 fold increase in the optical band gap of IrSe quantum dot in comparison to reported bulk IrSe is observed consistent with the effective mass approximation theory for semiconductor materials of particles sizes < 10 nm. The PL emission of the IrSe quantum dot is at 519 nm. Their electro-activity is studied on gold electrodes and exhibit reduction and oxidation at - 107 mV and +641 mV, with lowered reductive potentials. The synthesized quantum dot are suitable for low energy requiring electrochemical applications such as biological sensors and candidates for further investigation as photoluminescent biological labels.

Le chêne-liège (Quercus suber) est une essence forestière d’une grande importance écologique et socio-économique pour les habitants de Méditerranée. Cependant, au cours des dernières décennies, ces subéraies et particulièrement les subéraies marocaines ont été soumises à de fortes contraintes climatiques, environnementales et humaines entrainant une accélération des processus de dégradation. La conservation de ces écosystèmes est fortement dépendante de notre capacité à prédire les changements induits par ces différentes pressions ainsi que du développement d’approches durables pour leur réhabilitation. Dans ce contexte, l’identification d’indicateurs biologiques de l’état de santé des subéraies et l'intensification des processus de facilitation entre plantes (arbres/arbustes) apparaissent comme des stratégies écologiques prometteuses. Le succès de ces approches est cependant assujetti à notre compréhension des interactions entre les communautés végétales et les champignons du sol, notamment les champignons mycorhiziens, éléments clés du fonctionnement des écosystèmes forestiers. Ce travail a visé le décryptage des réseaux fongiques, notamment mycorhiziens associés au chêne-liège et la végétation du sous-bois dans trois subéraies marocaines (Maâmora, Benslimane, Chefchaoun) caractérisées par différents niveaux de dégradation. La diversité fongique associée aux racines du chêne-liège et à plusieurs plantes arbustives représentatives des subéraies (Cistus salviifolius, Cistus monpeliensis et Lavandula stoechas) a été étudiée en combinant les méthodes traditionnelles basées sur l’aspect morphologique des mycorhizes et les nouvelles technologies de séquençage haut-débit par identification moléculaire des communautés fongiques.Les résultats obtenus représentent la plus vaste enquête de la diversité fongique du sol, notamment mycorhizienne, au sein des subéraies marocaines. Différents niveaux de structuration des communautés de champignons du sol ont été révélés, fonction de l’habitat, du type de plantes et de l'état de dégradation. Une large gamme d’indicateurs fongiques de l’état de dégradation de la subéraie, en lien avec la plantes hôte, ont pu être mise en évidence au sein des différents habitats, soulignant l’importance de plusieurs champignons ectomycorhiziens (notamment Cenococcum, Russula, Terfezia et Tomentella) mais aussi des champignons mycorhiziens éricoïdes (Cladophialophora, Oidiodendron) et à arbuscules (Rhizophagus, Redeckera, Racocetra, Paraglomus). Ce travail a permis d’établir une base de données majeure sur l’écologie des champignons du sol dans les subéraies marocaines, et de proposer un nouvel éclairage sur leur potentiel pour le suivi de l’état de santé des subéraies, ainsi que pour la mise en place de programmes de conservation adaptés tenant compte aussi des champignons associés. L’application des approches proposées à une plus large diversité d’écosystèmes forestiers devrait constituer un atout important pour la meilleure compréhension du fonctionnement biologique des écosystèmes forestiers et leur sauvegarde face à l’aggravation des pressions humaines et climatiques au niveau mondial. / The Cork oak (Quercus suber) forests play an important role in terms of ecological services and socio-economic development for the Mediterranean populations. However, the cork oak forests, notably in the Southern Mediterranean basin are highly threatened by increasing human and climate pressures, which accelerates desertication. The conservation of this ecosytem is strongly dependent of our ability to predict the environmental changes induced by these pressures as well as to develop sustainable approach for their restoration. In this context, the identification of biological indicators of cork oak health and the intensification of plant-plant facilitation processes appears as promisising ecological strategies. Their success is however subjected to our understanding of plant-fungal interactions, notably with fungal mycorrhiza, key factors of forest ecosystem functionning. The current work aimed at deciphering plant-fungal networks, notably mycorrhizal networks with cork oak and its understory shrub vegetation in three Moroccan cork oak habitats (Maâmora, Benslimane, Chefchaoun) characterized by different degradation levels. The root-fungal diversity associated to cork oak and major components of its understory shrub vegetation (Cistus salviifolius, Cistus monpeliensis et Lavandula stoechas) has been analysed by combining traditional methods based on morphological identification, and new generation high- throughput DNA sequencing methods to characterize communities at the molecular level.The study represents the most extensive survey of soil fungal diversity, notably mycorrhizal diversity, in Moroccan cork oak ecosystems. Different fungal community structures were revealed, depending on habitat, plant host type, and degradation forest status. A wide range of fungal indicators of plant type × forest status has been identified, highlighting the importance of several ectomycorrhizal fungi (notably Cenococcum, Russula, Terfezia and Tomentella) as well as ericoid mycorrhizal fungi (Cladophialophora, Oidiodendron) and arbuscular mycorrhizal fungi (Rhizophagus, Redeckera, Racocetra, and Paraglomus). The current work provides an extensive database on the ecology of soil fungi related to the Moroccan cork oak forest, offers new insights into the potential of soil fungi for monitoring the health of the cork oak forest, and for the developement of efficient conservation programs of this ecosystem by taking into account the soil fungal communties associated. The use of proposed appoaches to a larger diversity of forest ecosystems are promising to better understand the biological fonctionning of forest ecosystem and their conservation in response to the worsening of worldwide human and climate pressures.

No presente estudo, foi inicialmente padronizada uma PCR para detecção do DNA viral da semente de Parvovírus Canino utilizado na vacina brasileira Imunovet® (VR-953TM), tendo como alvo o gene VP2. O produto de PCR foi submetido ao seqüenciamento a fim de caracterizar geneticamente a semente vacinal. A seguir, foi padronizada uma reação de PCR em tempo real (RT-PCR) para detecção de um fragmento de 119 pb do gene VP2, a qual foi empregada para avaliar a cinética de replicação da amostra vacinal do CPV em diferentes métodos e tempos de cultivo celular. A correlação entre os resultados do título infeccioso das amostras virais e o número de cópias obtido na RT-PCR foi avaliado pelo Coeficiente de Correlação de Pearson. A PCR padronizada apresentou uma sensibilidade analítica de 457 DICC50/mL. O seqüenciamento do produto de PCR revelou que a amostra vacinal é do tipo CPV-2. A RT-PCR padronizada apresentou uma sensibilidade analítica de 1030 cópias de DNA/mL e uma boa especificidade analítica, pois não detectou o DNA de Adenovírus canino tipos 1 e 2 e Herpesvírus Equino tipo 1. A RT-PCR exibiu Coeficientes de Variação de triplicatas intra-ensaio de 0,43% e inter-ensaio de 0,29%. O Coeficiente de Correlação de Pearson entre o título infeccioso das amostras virais e o número de cópias obtido na RT-PCR foi de 0,55, considerado moderadamente positivo. Considerando que a região alvo da RT-PCR padronizada apresentou 100% de identidade com 93,52% (159/170) das amostras pesquisadas no GenBank pelo BLAST, a RT-PCR padronizada sugere ter um potencial uso no diagnóstico. / In this study, was originally a standard PCR for detection of viral DNA from the canine parvovirus vaccine seed used in Brazilian Imunovet® (VR-953TM), targeting the VP2 gene. The PCR product was subjected to sequencing to genetically characterized the vaccine seed. Then, a reaction was standardized real-time PCR (RT-PCR) to detect a fragment of 119 bp VP2 gene, which was used to evaluate the growth kinetics of the CPV vaccine sample in different methods and cell culture times. The correlation between results of the infectious titre and the number of copies obtained in RT-PCR was evaluated by Pearsons correlation coefficient. The standardized PCR showed an analytical sensitivity of 457 TCID50/mL. The sequencing of the PCR product showed that the vaccine sample is CPV type 2. The standardized RT-PCR showed an analytical sensitivity of 1030 DNA copies/mL and a good analytical specificity, it does not detect the DNA of canine adenovirus type 1 and 2 and equine herpesvirus type 1. The RT-PCR showed coefficients of variation intra-assay triplicates of 0,43% and inter-assay of 0,29%. The Pearsons correlation coefficient between the titre of infectious viral samples and the number of copies obtained in RT-PCR was 0,55, considered moderately positive. Whereas the target region of the standardized RT-PCR showed 100% identity with 93,52% (159/170) of samples surveyed in Genbank by BLAST, the standard RT-PCR suggests a potential diagnostic use.

A Terra Preta Antropogênica (TPA) ocorre somente em sítios arqueológicos na região amazônica. Estes solos de origem antrópica foram enriquecidos em nutrientes, provavelmente pelo manejo de restos orgânicos e do fogo pelas populações pré-colombianas. Em TPA, a presença de material orgânico estável e a grande atividade biológica indicam que este tipo de solo pode ser um local de alta diversidade microbiana, constituindo numa fonte de germoplasma microbiano. Contudo, atualmente não se tem conhecimento da biologia e, sobretudo da estrutura e diversidade das comunidades microbianas deste solo. O conhecimento sobre a diversidade microbiana trará compreensão das funções exercidas pelas comunidades microbianas no solo e o conhecimento das suas interações com outros componentes da biodiversidade, além de benefícios econômicos e estratégicos, como a descoberta de microrganismos potencialmente exploráveis nos processos biotecnológicos. Metabólitos secundários, como antibióticos e toxinas microbianas, podem ser considerados como produtos naturais de importância ecológica. Muitos metabólitos secundários produzidos por fungos e bactérias desenvolvem atividades multifuncionais através da via não-ribossomal, pelas enzimas peptídeo sintetase e policetídeo sintase, que são enzimas multidomínio e podem estar envolvidas na produção de sideróforos e antibióticos. Este estudo teve como objetivo a busca por peptídeos não-ribossômicos produzidos por bactérias isoladas de TPA e suas caracterizações bioquímica e molecular. Através de cultivo, 150 isolados foram selecionados de TPA para análise taxonômica por amplificação e seqüenciamento do gene 16S rRNA, após análise de restrição por enzima de restrição para se conhecer o polimorfismo genético dos isolados. De acordo com o seqüenciamento pôde-se agrupar esses isolados em 17 grupos. Os resultados indicaram a presença dos gêneros Pseudomonas, Bacillus, Arthrobacter, Janthinobacterium, Staphylococcus e Massili. Metabólitos extracelulares foram extraídos dos cultivos bacterianos, usando acetato de etila e clorofórmio, seguidos pela concentração dos extratos, para determinação da capacidade antimicrobiana e a produção de sideróforo foi avaliada usando-se cromoazurol S (CAS). Os resultados mostraram que treze dos 17 isolados apresentaram genes NRPS ou PKS, ou para ambos os genes, associados à produção de peptídeos não-ribossômicos. De todos os isolados estudados, 97% apresentaram produção de sideróforos e algumas espécies dos gêneros Bacillus, Pseudomonas, Arthrobacter e Janthinobacterium mostraram positivas em inibir o crescimento de cinco bactérias testes. A produção de sideróforos do tipo hidroxamato foi positiva para 8 isolados e 7 isolados para o tipo catecol, sendo que 2 isolados não apresentaram reação. Os resultados obtidos em espectrometria de massas Q-TOF indicaram a presença do antibiótico fenazina para o isolado Pseudomonas putida BCM 20, considerado de importância no controle biológico de diversas bactérias patogênicas. / The Anthropogenic Dark Earth (ADE) occurs mainly in archeological sites in the Amazon region. These soils from anthropic origin were enriched with nutrients, probably by the management of organic residues and fire produced by pre-Colombian populations. In ADE, the presence of stable organic matter and high biological activity indicate that this type of soil can be a site of a highly microbial diversity, appointing as a source of microbial germplasm. However, at the present time there is little knowledge about its biology, and especially the structure and diversity of the microbial communities from these soils. The knowledge about microbial diversity will promote a better understanding of the function promoted by the soil microbial community and the knowledge of its interaction with components from biodiversity, likewise the economical and strategic benefits, as for example the discovery of potential microorganisms for exploring biotechnological processes. Secondary metabolites, like antibiotics and microbial toxins, may be considered as natural products of ecological importance. Many of the secondary metabolites produced by fungi and bacteria develop multifunctional activities via non-ribosomal for peptide enzymes and polypeptide synthesis, that are multi-domain enzymes and can be involved in the production of siderophore and antibiotics. This study had the objective of searching for non-ribosomal peptides produced by bacteria isolated from ADE and its biochemical and molecular characterization. Through cultivation in selective media, 150 strains were isolated from ADE for taxonomic analysis by amplification and sequencing of the 16S rRNA gene, after the restriction analysis by restriction enzyme for knowing the genetic strains polymorphism. From the sequencing, it was possible to select these strains in 17 groups, with predominant genera - Pseudomonas, Bacillus, Arthrobacter, Janthinobacterium, Staphylococcus and Massili. Extracellular metabolites were extracted from the cultivated bacteria, using ethylacetate and chloroform, followed by detection of antimicrobial metabolites from bacterial supernatants. Siderophore production was evaluated using ChromoBlue S (CAS). The results from the strains representing the 17 groups showed that at least thirteen strains presented NRPS or PKS gene, or for both genes, associated to the production of non-ribosomal peptides. From all the studied strains, it was found that 97% presented the production of siderophore and that several species from the genera Bacillus, Pseudomonas, Arthrobacter and Janthinobacterium proved to be positive on bacterial growth inhibition. The production of hydroxamate-type siderophore was positive to eight strains and seven strains for the cathecol type, and two strains did not present any reaction. The results obtained from the Q-TOF mass spectrometry confirmed the production of 6-hydroxyphenazine-1-carboxylic acid from the isolated identified as Pseudomonas putida BCM 20. This compound belongs to a fully studied group of antibiotics for biological control against several pathogenic bacteria.

Ácaros fitoseídeos são eficientes predadores de ácaros pragas em algumas culturas. A precisa identificação das espécies é o passo inicial na seleção de inimigos naturais em um projeto de controle biológico. Os ácaros são geralmente identificados com base nas características morfológicas, mas aspectos biológicos e ecológicos, e mais recentemente características moleculares vêm sendo usadas nesse processo. Populações dos fitoseídeos identificados como Euseius citrifolius Denmark & Muma provenientes de Arroio do Meio-RS, Campinas-SP e Petrolina-PE, e Euseius concordis (Chant) procedentes de Arroio do Meio, Jaguariúna-SP, Petrolina, Pontes e Lacerda-MT e Viçosa-MG foram estudados em relação a morfologia, compatibilidade reprodutiva e características moleculares. A caracterização morfológica correspondeu as medições de estruturas de fêmeas e machos. A compatibilidade reprodutiva foi avaliada através de cruzamentos e retrocruzamentos homogâmicos e heterogâmicos. A caracterização molecular foi realizada com o seqüenciamento dos espaços internos transcritos (ITS1 e ITS2) do DNA ribossomal. Relações significativas foram observadas dentro de cada população entre o comprimento médio das setas e as respectivas amplitudes de variação. Ambos os sexos de E. citrifolius de Petrolina e E.concordis de Jaguariúna tiveram algumas setas mais curtas que as demais populações da mesma espécie; esta última diferiu marcadamente da população de Petrolina. A comparação das medições das estruturas de cada população e dos espécimes tipo de E. citrifolius e E. concordis confirmaram a identificação morfológica preliminar das populações ao nível de espécie. Medições de machos resultantes de cruzamentos heterogâmicos indicaram que essas espécies se reproduzem por pseudo-arrenotoquia. Incompatibilidade parcial foi observada nos cruzamentos heterogâmicos envolvendo fêmeas de E. citrifolius de Petrolina; descendentes produziram poucos ovos e inviáveis quando retrocruzadas com machos das populações parentais. Machos de Petrolina produziram descendentes viáveis quando cruzados com fêmeas de Arroio do Meio e Campinas. Não ocorreu oviposição nos cruzamentos e retrocruzamentos heterogâmicos envolvendo fêmeas de E. concordis de Petrolina. Nos cruzamentos heterogâmicos envolvendo machos de Petrolina a oviposição foi reduzida e somente machos (viáveis) foram produzidos. Cruzamentos de fêmeas de Pontes e Lacerda e machos de Jaguariúna e vice-versa produziram somente machos. Entretanto o fluxo gênico entre essas populações seria possível indiretamente, através de cruzamentos entre essas populações e a população de Arroio do Meio. Populações de Arroio do Meio, Jaguariúna, Pontes e Lacerda e Viçosa pertencem a mesma espécie. Maior variação entre as populações foi observada no espaçador ITS1. O seqüenciamento dos espaçadores ITS1 e ITS2 permitiu discriminar entre os grupos de populações identificadas como E. citrifolius de E. concordis. O seqüenciamento dos ITSs pode ser aplicado como uma ferramenta complementar na identificação de fitoseídeos. Apesar do fato de que alguns tipos de diferenças foram sempre observadas nesta tese entre a população de Petrolina identificada preliminarmente como E. concordis, não é conveniente descrever esta população como uma nova espécie, devido a dificuldade em separar indivíduos dessa população daqueles das populações identificadas como E.concordis. Para uma conclusão, é sugerido que outros estudos de cruzamentos sejam conduzidos com populações morfologicamente identificadas como E. concordis coletadas entre Petrolina e Viçosa, e que a caracterização molecular envolvendo o gene citocromo oxidase seja conduzida. / Phytoseiidae mites are efficient predators of pest mites on several crops. Precise identification is the initial step in the selection of natural enemies in a biological control project. Mites are usually identified by their morphology, but biological and ecological aspects and, more recently, molecular characteristics have also been used in this process. Populations of phytoseiid mites identified as Euseius citrifolius Denmark & Muma from Arroio do Meio-RS, Campinas-SP and Petrolina-PE, and E. concordis (Chant) from Arroio do Meio, Jaguariúna-SP, Petrolina Pontes e Lacerda-MT and Viçosa-MG were studied in relation to morphology, reproductive compatibility and molecular characteristics. Morphological characterization corresponded to measurements of structures of females and males. Reproductive compatibility was evaluated by homogamic and heterogamic crosses and backcrosses. Molecular characterization was done by sequencing the internal transcribed spacers of the ribosomal DNA (ITS1 and ITS2). Significant relationships were observed within each population between mean setal lengths and the respective ranges. Both sexes of E. citrifolius from Petrolina and E. concordis from Jaguariúna had some setae shorter than other populations of the same species; the latter differed most markedly from the Petrolina population. A comparison of the measurements of structures for each population and type specimens of E. citrifolius and E. concordis confirmed the preliminary morphological identification of the populations at species level. Measurements of males resulting from heterogamic crosses indicated that both species reproduce by pseudo-arrhenotoky. Partial incompatibility was observed in heterogamic crosses involving females of E. citrifolius from Petrolina; progeny produced just few, unviable eggs when backcrossed with males of the parental populations. Males from Petrolina produced viable offspring when crossed with females from Arroio do Meio or Campinas. No eggs were produced in heterogamic crosses and backcrosses involving females of E. concordis from Petrolina. In heterogamic crosses involving males from Petrolina, oviposition was reduced and only (viable) males were produced. Crosses of females from Pontes e Lacerda and males from Jaguariúna and vice-versa produced only male progeny. However, gene flow between those population could be possible indirectly, through crosses between those populations and Arroio do Meio population. Populations from Arroio do Meio, Jaguariúna, Pontes e Lacerda and Viçosa belong to a same species. Most of the molecular variation between populations was observed in ITS1. The sequencing of ITS1 and ITS2 allowed the discrimination between the group of populations identified as E. citrifolius from that identified as E. concordis. With the information presently available, sequencing of ITSs can be applied as a complementary tool to identify phytoseiids. Despite the fact that some type of differences were always observed in this thesis between the Petrolina population preliminarily identified as E. concordis and the remaining populations, it is not convenient to describe such population as a new species presently, given the difficulty in separating individuals from that population from those of populations identified as E. concordis. For a conclusion, it is suggested that other crossing studies be conducted with populations morphologically identifiable as E. concordis collected between Petrolina and Viçosa, and that the characterization of the cytochrome oxidase gene be conducted.

A cana-de-açúcar é cultivada em diversos países do mundo. O Brasil é atualmente o maior produtor mundial de cana-de-açúcar e o maior exportador dos produtos derivados dessa espécie, tais como açúcar e etanol. A cultura da cana-deaçúcar apresenta muitos problemas fitossanitários que prejudicam a produção, entre eles o causado pelo vírus do mosaico da cana-de-açúcar (Sugarcane mosaic virus, SCMV). O mosaico da cana-de-açúcar vem sendo controlado com o uso de variedades e híbridos resistentes. No entanto, frequentemente notam-se plantas sintomáticas nas avaliações de novos clones de cana-de-açúcar, em viveiros de mudas e plantios comerciais. Diante desse fato, o presente trabalho teve como objetivo realizar a caracterização biológica e molecular de isolados do SCMV que induzem sintomas variados em plantas de cana-de-açúcar plantadas nos municípios de Assis, Piracicaba e Ribeirão Preto, SP. Nove isolados, identificados por causarem sintomas fraco, intermediário e severo de mosaico foram coletados em cada localidade. Um isolado que causa mosaico listrado também foi coletado em Piracicaba. Todos os isolados foram estabelecidos na variedade SP86155. A caracterização molecular foi feita por meio da analise das sequências de nucleotídeos e de amino ácidos deduzidos do gene da proteína capsidial dos isolados. Também foram diferenciados por meio da análise de polimorfismo de comprimento de fragmentos. A caracterização biológica foi realizada por testes de proteção entre alguns dos isolados. As sequências parciais de nucleotídeos e de aminoácidos deduzidos do gene da proteína capsidial de cada isolado foram comparadas entre si e com outras sequências correspondentes de isolados de diferentes regiões geográficas. As identidades das sequências de nucleotídeos variam de 94 a 100%, entre os isolados estudados. Quando as mesmas sequências foram comparadas com as sequências de nucleotídeos do gene da proteína capsidial de outros isolados do SCMV as identidades variaram de 79 a 98%. Para as sequências de amino ácidos deduzidos as identidades variaram de 94 to 100%, entre os isolados estudados e de 81 to 98% quando comparadas com as de outros isolados do SCMV. Análise filogenética agrupou os 10 isolados com outros isolados brasileiros do SCMV (JAU - 1, RIB - 1 e PIR - 2 e FER - 1) e com os isolados dos E.U.A. originalmente denominados estirpes A, B, D e E. Analises de RFLP mostraram que a enzima de restrição HinfI foi a que melhor diferenciou os isolados e por isso permitiu a análise da proteção. As plantas inoculadas com os isolados fracos de Piracicaba, Ribeirão Preto e Assis ficaram protegidas contra a invasão sistêmica dos isolados severos dos mesmos locais e contra o isolado que causa mosaico listrado de Piracicaba. Falhas na proteção ocorreram em plantas infectadas com o isolado Piracicaba intermediário e desafiadas com os isolados Ribeirão Preto severo e Assis severo. Em conjunto esses resultados indicam que os dez isolados estudados são estirpes do SCMV que induzem sintomas diferenciados. / Sugarcane crop is raised in several tropical countries around the world. Brazil is the largest producer of sugarcane, as well as the largest exporter of ethanol and sugar, which are outputs of sugarcane processing. The sugarcane production faces several sanitary problems and among them is the mosaic disease caused by the potyvirus Sugarcane mosaic virus (SCMV). Traditionally, resistant varieties and hybrids are used for the control of SCMV. However, new cases of symptomatic plants have been reported in commercial crops and in seedling production facilities. Based on this fact, the present work aims to do both molecular and biological characterization of isolates of SCMV which causes different symptoms in sugarcane crops in the regions of Assis (SP), Piracicaba (SP) and Ribeirão Preto (SP). Nine isolates identified as causing mild, intermediate and severe mosaic were collected in each of the three areas. One isolate which causes striped mosaic was also collected in the Piracicaba area. All isolates were established in the variety SP86155 by mechanical inoculation. The molecular characterization was done through the analysis of nucleotide and deduced amino acid sequences for the coat protein gene. Likewise the isolates were differentiated through the analysis of restriction fragment length polymorphism (RFLP) for further use on biological characterization through cross protection tests between the isolates. The partial nucleotide and deduced amino acid sequences for the coat protein gene were compared among themselves and with corresponding sequences for other isolates from different geographical regions. The identity of the nucleotide sequences ranged from 94 to 100% among the studied isolates. When compared with the corresponding nucleotide sequences of other isolates of SCMV the identities ranged from 79 to 98%. The identity of the deduced amino acids sequences ranged from 94 to 100% among the studied isolates, and from 81 to 98% when compared with isolates form different geographical regions. Phylogenetic analysis grouped all 10 isolates with other Brazilian isolates do SCMV (JAU-1, RIB-1 e PIR-2 e FER-1), as well as with isolates from the U.S.A, originally named strains A, B, D e E. RFPL analyses pointed out that the restriction enzyme Hinfl did the best differentiation of the isolates and was further used for the evaluation of the cross protection tests. Plants inoculated with mild isolates remained protected against the severe isolates and also against the isolate which causes the stripped mosaic. Fails on cross protection occurred when plants infected with the isolate Piracicaba intermediate were challenged with isolates Ribeirão Preto and Assis severe. Together these data indicate that the 10 studied isolates are strains of SCMV that induce different symptoms.

Análises de diversidade em feijão comum (Phaseolus vulgaris L.), envolvendo caracteres morfológicos e marcadores moleculares, têm mostrado uma estruturação em dois pools gênicos principais, um Mesoamericano e outro Andino, os quais diferem, dentre vários aspectos, quanto à morfologia e fisiologia do grão. Uma nova abordagem que vem sendo usada para estimar a variabilidade genética entre acessos de feijoeiro é a prospecção de polimorfismos de base única (SNPs), tanto em sequências arbitrárias do genoma quanto em sequências gênicas de interesse. Também, o estudo de sequências nucleotídicas que codificam proteínas importantes, tais como a faseolina e a ferro redutase, codificadas, respectivamente, pelos genes Phs e FRO1, deve permitir a geração de novos e informativos marcadores e promover um melhor entendimento da variação existente em P. vulgaris. Assim, os objetivos deste trabalho foram obter as sequências dos genes - Phs e FRO1, acessar a frequência de SNPs em regiões codantes e não-codantes de ambos os genes, e avaliar a utilidade desses polimorfismos para investigar a diversidade genética em 31 genótipos cultivados de feijão comum e um acesso de P. lunatus. Para tanto, primers específicos foram desenhados e as sequências obtidas foram alinhadas, permitindo a identificação de vários sítios polimórficos. Parâmetros moleculares foram estimados pelo software Arlequin e MEGA. As análises de agrupamento foram conduzidas através do método Neighbor-joining. Foram detectadas 361 bases polimórficas, das quais 260 foram do tipo substituição e 101, indel. A frequência de SNPs em regiões não codantes foi duas vezes maior do que em regiões traduzidas, em ambos os genes; também, a substituições do tipo transição foram mais freqüentes do que as do tipo transversão. Os polimorfismos em regiões codantes levaram à substituição de 17 aminoácidos na proteína faseolina, e 14 na enzima ferro redutase. Tais modificações incluem, na maioria das vezes, alterações de aminoácidos com propriedades similares. Vale destacar que sequência predita de aminoácidos da faseolina exibiu uma diversidade elevada entre os acessos investigados, sendo que alguns desses polimorfismos se prestaram para tipificar alguns acessos. Em contrapartida, a enzima ferro redutase exibiu um padrão de aminoácidos mais homogêneo, principalmente para os acessos andinos. As análises de agrupamento revelaram dois clusters bem definidos: um que agrupou os acessos Mesoamericanos e as cultivares brasileiras, e outro que agrupou os Andinos, sugerindo que sequências gênicas são úteis na distinção dos pools gênicos de Phaseolus. Todavia, os polimorfismos do gene -Phs permitiram uma melhor resolução das relações entre os acessos dentro de cada pool gênico, em comparação com os do gene FRO1. / Diversity analysis in common bean (Phaseolus vulgaris L.), based on morphological traits and molecular markers, has revealed the existence of two major gene pools, the Mesoamerican and Andean pools, which differ in several features, including the grain morphology and physiology. A novel approach to estimating genetic variability is in silico mining for single nucleotide polymorphisms (SNP). Arbitrary genome sequences as well as genic sequences were used for this purpose. Additionally, the investigation of nucleotide sequences that code for important proteins, such as phaseolin and iron-reductase, encoded respectively by the Phs and FRO1 genes, should allow new and informative markers to be generated, helping us to gain a better understanding of intraspecific variation in P. vulgaris. Therefore, the aims of this study were to sequence the -Phs and FRO1 genes, to assess SNP frequencies in coding and non-coding regions of both genes, and to assess the possible use of these polymorphisms for investigating the genetic diversity of 31 cultivated genotypes of common bean and one of P. lunatus. Specific primers were designed and the sequences obtained were aligned, allowing us to identify several polymorphic sites. Molecular parameters were estimated using the Arlequin and MEGA software packages. Cluster analyses were conducted using the neighborjoining method. We detected 361 polymorphic sites, consisting of 260 base substitutions and 101 indels. The frequency of SNPs in non-coding regions was twice the frequency in translated regions in both genes. In addition, the occurrence of base transitions was higher than transversions. Polymorphisms in coding regions lead to 17 amino acid substitutions in the phaseolin protein and 14 in the iron reductase enzyme. Most substitutions of this kind include changes that preserve the respective protein functions. The predicted amino acid sequence of phaseolin exhibited high diversity, and some polymorphisms allowed us to typify some accessions. In contrast, the iron reductase enzyme exhibited a more homogeneous pattern of amino acids, especially in the Andean accessions. Cluster analyses revealed two well-defined clusters, one containing the Mesoamerican accessions with the Brazilian cultivars, and another containing the Andean accessions, suggesting that gene sequences are useful for distinguishing the Phaseolus gene pools. Interestingly, the polymorphisms detected in the -Phs gene allowed better visualization of the relationships between accessions in the same pool, in comparison to FRO1.