Os conceitos e métodos provindos das teorias de integração morfológica e de genética quantitativa formam o arcabouço teórico para o estudo da evolução de estruturas complexas, compostas de múltiplos caracteres que interagem entre si. Nesse trabalho, utilizamos o crânio como modelo de estrutura complexa e estudamos sua diversificação nas espécies de sapo do grupo Rhinella granulosa. As perguntas do trabalho foram: (1) A organização da (co)variação é similar entre as espécies?; (2) A organização da (co)variação é modular nas espécies, conforme expectativas baseadas em desenvolvimento ou função?; (3) Fatores externos, como filogenia e clima, estruturam a similaridade no padrão de covariação entre as espécies?; (4) A diversificação da morfologia média do crânio se deu por deriva ou seleção natural?; (5) A divergência na morfologia média do crânio está associada à variação climática entre as espécies?; e finalmente (6) Restrições evolutivas atuaram na divergência entre as espécies? Os espécimes foram escaneados e validamos o uso de imagens 3D para a mensuração de 21 distâncias lineares. Os crânios das espécies foram representados como matrizes fenotípicas (P) de covariância e de correlação entre as distâncias. A similaridade entre as P das espécies é alta. As P de todas as espécies se conformam a um padrão modular compatível com interações funcionais entre ossos. As diferenças entre as P concentram-se no rostro e são associadas a diferenças no clima entre as espécies. Detectamos sinal de seleção natural nos nós mais basais da filogenia e variação local no crânio está associada à variação na sazonalidade da chuva entre as espécies. Restrições evolutivas atuaram na diversificação do crânio das espécies, defletindo as respostas evolutivas para tamanho. Concluímos que tanto seleção estabilizadora e direcional, conectadas à variação climática, quanto restrições evolutivas atuaram na diversificação do crânio das espécies / Concepts and methods within the theories of morphological integration and quantitative genetics characterize the foundation to study the evolution of complex structures, composed of several traits that interact with each other. In this work, we used the skull as a model of complex structure and we studied its diversification in toad species belonging to the Rhinella granulosa group. The questions addressed were: (1) Is the (co)variance structure similar across species?; (2) Is the (co)variance structure modular in the species, and compatible with developmental or functional interactions among traits?; (3) Do external factors, such as phylogeny and climate, structure the similarity in covariance pattern across species?; (4) Was the diversification of skull mean morphology driven by drift or natural selection?; (5) Is skull divergence associated to climatic variation across species?; and finally, (6) Is there a role for evolutionary constraints in species skull divergence? We scanned all specimens and we validated the use of 3D images to measure 21 linear distances. The skull was represented as covariance and correlation phenotypic matrices (P) among distances. P similarity is very high among species. All species\' P had a modular pattern compatible with functional interactions among bones. Differences in P were concentrated in the snout and associated to differences in climate across species. We detected a selection signal in the three most basal nodes of the phylogeny and local variation in the skull is explained by between-species variation in precipitation seasonality. Evolutionary constraints played a major role in species skull diversification, biasing evolutionary responses towards the direction of size. We conclude that stabilizing and directional selection, connected to climatic variation, as well as evolutionary constraints, acted in species skull diversification

O objetivo deste estudo foi compreender como seleção natural age sobre a variação fenotípica a fim de determinar como espécies respondem às mudanças ambientais. Para isso, usei esquilos do gênero Tamias (subgênero Neotamias, família Sciuridae) como um modelo em uma escala tanto macro quanto micro-evolutiva. Esse conjunto de 23 espécies de Neotamias é parte de uma radiação recente, ocupando uma ampla gama de hábitats com marcada partição de nicho entre as espécies. Um aspecto essencial que molda evolução fenotípica são características ambientais, tais como variações climáticas. Dessa forma, no primeiro capítulo eu examinei se as diferenças fenotípicas entre as espécies estão relacionadas às diferenças climáticas entre os hábitats que ocupam. Diversas características ambientais foram significativamente correlacionadas com atributos morfológicos, indicando que estas tiveram um papel importante como possíveis pressões seletivas conduzindo à divergência entre as espécies. Como consequência, é razoável supor que mudanças climáticas em tempo histórico (isto é, durante o Antropoceno) também afetam variação morfológica dentro de uma escala microevolutiva. No segundo capítulo, portanto, eu examinei esta expectativa usando espécimes de seis diferentes espécies, coletados com cerca de 100 gerações entre coletas (um século). Neste capítulo, não foi encontrada uma associação ente o grau de mudanças climáticas ao longo deste período e a magnitude de mudança morfológica ou de pressão seletiva. Contudo, as estimativas de força de seleção variaram substancialmente entre espécies: para a espécie Tamias alpinus observou-se uma alta estimativa de força de seleção, quase duas vezes maior do que para a espécie Tamias speciosus, a qual as menores forças de seleção foram observadas. Desta forma, a fim de avaliar o impacto de seleção direcional nos padrões de (co)variação fenotípica, no terceiro capítulo eu utilizei estas duas espécies, dado que representam extremos em termos de força de seleção dentre as populações analisadas. Estudos teóricos preveem que sob seleção direcional os padrões de (co)variação podem evoluir, realinhando-se com a paisagem adaptativa subjacente, aumentando a quantidade de variância genética na direção da seleção. Este padrão foi observado para T. alpinus, como esperado, dado que esta espécie sofreu a maior força de seleção. Além disso, para esta espécie foram observadas mudanças nos padrões de correlações entre os caracteres. Estes resultados apoiam expectativas obtidas a partir de modelos teóricos que consideram a evolução do mapa genótipo- fenótipo em resposta à seleção natural / The aim of this study was to understand how natural selection acts on phenotypic variation to determine species\' response to environmental change. I used chipmunks of the genus Tamias (subgenus Neotamias; family Sciuridae) as a model at both a macro and micro-evolutionary scales. This set of 23 species is part of a recent radiation that occupy a wide range of habitats with marked niche partitioning among co-distributed members. As climate variation is an essential aspect believed to shape phenotypic evolution, in the first chapter I examined how phenotypic differences among these species were related to climatic differences among the habitats occupied. Several climatic variables were significantly correlated with morphological attributes differentiating taxa, suggesting a possible causal link between climate, through selection, and species divergence. As a consequence, it is reasonable to suggest that climate change within historic times (the Anthropocene) has also affected cranial morphological variation within species at a microevolutionary scale. In the second chapter, therefore, I examined this expectation using specimens from six different species, each collected about 100 generations apart (one century). Here, no relationship was found between the degree of climate change over this period and the magnitude of observed morphological change, or in a measure of selection strength. Nevertheless, the estimates of selection strength varied substantially among these species: those for the alpine chipmunk (Tamias alpinus) were the strongest and nearly twice that of the co-distributed lodgepole chipmunk (Tamias speciosus). As a result, to assess the impact of directional selection on the observed patterns of phenotypic (co)variation, in the third chapter I contrasted these two species, since they represent the extremes in the estimated strength of selection among all the species\' populations I examined. Theory predicts that, under directional selection, patterns of phenotypic (co)variation might evolve in order to match the subjacent adaptive landscape. This prediction was upheld in the populations of alpine chipmunks, as perhaps expected since they exhibited the strong selective response. Equally importantly, I also observed changes in the overall correlation between traits for the alpine chipmunk in a pattern consistent with that expected under theoretical models that consider the evolution of the genotype-phenotype map in response to directional selection

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-02-08T16:38:24Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 619572 bytes, checksum: c1d04820225a12c3d12c15ec4d7c4d11 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-08T16:38:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 619572 bytes, checksum: c1d04820225a12c3d12c15ec4d7c4d11 (MD5) Previous issue date: 2016-07-18 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / O objetivo deste trabalho foi utilizar a metodologia de modelos mistos na predição do potencial genético de populações segregantes e na seleção de progênies visando ao melhoramento do feijão-preto. A partir de cruzamentos em esquema de dialelo parcial 5 x 7, 35 populações foram obtidas e avançadas em bulk até a geração F2. Na geração F3, essas populações foram avaliadas na safra de inverno de 2014, utilizando o delineamento de blocos casualizados. A partir de dados de plantas individuais quanto à produção de grãos (PG) e ao diâmetro do hipocótilo (DH), foram utilizadas as metodologias de Jinks e Pooni e a baseada em modelos mistos, para a predição do potencial dessas populações na extração de linhagens superiores. Vinte dessas populações constituíram a base (C0) para um programa de seleção recorrente. De cada uma dessas populações foram selecionadas 19 plantas com maiores valores de DH, dando origem a 380 progênies de feijão-preto. Essas progênies foram avaliadas por duas gerações, F3:4 (seca 2015) e F3:5 (inverno 2015), quanto a arquitetura de plantas (ARQ), severidade de mancha-angular (MA), produtividade de grãos (PROD) e aspecto comercial de grãos (AG). Para predição do valor genético das progênies, foi utilizado o índice de seleção com efeito de progenitor, população, progênie e geração (ISPPPG). Com base nos valores genéticos preditos e no índice de seleção aditivo, foram selecionadas, independentemente da população de origem, as 40 progênies com o maior potencial para a extração de linhagens superiores. Também foi selecionada a melhor progênie de cada uma das 20 populações, as quais serão recombinadas para dar origem ao ciclo um (C1) do Programa de Seleção Recorrente. Considerando a avaliação das populações F3, observou-se a presença de variabilidade genética entre elas para as características DH e PG. A acurácia seletiva em nível de média de populações foi de 88,19% para DH e 84,36% para PG, enquanto a acurácia na seleção individual de plantas apresentou valores inferiores a 26%. A eficiência com a seleção pelo BLUP (Melhor Predição Linear Não Viesada) entre e dentro de populações foi de apenas 1% para essas duas características. A metodologia de Jinks e Pooni e a baseada em modelos mistos foram equivalentes na predição do potencial das populações segregantes. Considerando as características PROD, ARQ, MA e AG, avaliadas nas progênies, observou-se efeito significativo de progênie, de população (exceto para AG) e de progênie x geração (exceto para ARQ). Obtiveram-se acurácias acima de 85% para todas as características, com o uso do ISPPPG na predição do valor genético das progênies. Com o índice de seleção aditivo foi obtida predição de ganhos desejados simultâneos para as quatro características. O uso de modelos mistos mostrou-se promissor no melhoramento do feijoeiro. / This work aims the use of mixed models methodology in predicting the potential of segregating populations and selection of progenies at black bean breeding program. From crosses in partial diallel scheme (5 x 7), 35 population were obtained and advanced in bulk to F3 generation, which were evaluated in 2014 winter season, in a randomized block design. From data of individual plants for grain production (GP) and hypocotyl diameter (HD), I used the methodologies of Jinks and Pooni and the mixed models to predict the potential from those populations in order to extract superior lines. Twenty population composed the base (C0) of a recurrent selection program. From each of these populations, nineteen plants with higher HD values were selected to give rise to 380 black coat seeds progenies. These progenies were evaluated for two generations F3:4 (drought 2015) and F3:5 (winter 2015) regarding plant architecture (ARQ), angular-leaf-spot severity (ALS), grain yield (GY) and commercial aspect (GA). I used the selection index with parents, populations, progenies and generations effects (SIPPPG) to predict the genetic value of the progenies. Based on genetic values predicted and through the additive index, I selected 40 progenies with the greatest potential for superior lines extraction, regardless the source population. I also selected the best progeny of each of the 20 population, which will be combined to give rise the cycle one (C1) of the Recurrent Selection Program. There was genetic variability among F3 population regarding GP and HD. The average level selective accuracy of population was 88.19% to HD and 84.36% to GP, while the individual selective accuracy presented values lower than 26%. The efficiency with the BLUP (Best Linear Unbiased Prediction) selection among and within populations was only 1% for both characteristics. The methodology of Jinks e Pooni and the methodology based on mixed models were similar in predict the potential of segregating population. Considering GY, ARQ, ALS and GA, there was significant progeny effect, population effect (except for GA) and progeny x generation effect (except for ARQ). Accuracies above 85% were obtained for all characteristics using the SIPPPG in predicting the progenies genetic values. I got simultaneous desired predicted gains for the four characteristics. The use of mixed models shows promise in bean breeding programs.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-02-09T11:38:11Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 302438 bytes, checksum: f0d89d64f7244b95e3c301ca0a417de9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-09T11:38:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 302438 bytes, checksum: f0d89d64f7244b95e3c301ca0a417de9 (MD5) Previous issue date: 2016-07-20 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A interação genótipos x ambientes é caracterizada pelo comportamento diferencial dos genótipos frente à variação ambiental. Essa interação pode se expressar de diferentes formas e com diferentes intensidades e é de fundamental importância nas avaliações genéticas. Dentre as formas de se avaliar a interação genótipos x ambientes as abordagens via modelos mistos REML/BLUP são mencionadas como vantajosas no melhoramento vegetal. Além disso, modelos de normas de reação são amplamente utilizados na avaliação da interação genótipos x ambientes no melhoramento animal, mas não no melhoramento vegetal. O presente estudo teve como objetivo verificar a aplicabilidade de modelos de normas de reação (regressão aleatória) via REML/BLUP na avaliação da interação genótipos x ambientes em plantas. Foram avaliados dados reais de diâmetro à altura do peito (DAP) e penetração do Pilodyn (PP) de 215 genótipos de Eucalyptus repetidos em quatro ambientes. De maneira geral, o modelo mais adequado de normas de reação é próximo ao modelo de simetria composta ou de efeitos genotípicos mais interação genótipos x ambientes ( ). Para ambos os caracteres, o modelo mais adequado de normas de reação foi o cúbico. O modelo cúbico de normas de reação sobre o modelo de simetria composta ( ) apresenta a vantagem de interpolação para níveis ambientais não experimentados. Curvas de valores genotípicos em função do gradiente ambiental foram geradas. Essas curvas preveem o comportamento dos genótipos em cada nível ambiental. Os modelos de normas de reação podem ser aplicados de forma eficiente no melhoramento de plantas. / The genotype by environment interaction is characterized by the differential genotypes behavior faced to environmental variation. This interaction can be expressed in different forms and with different intensities and it has fundamental importance in genetic evaluations. Among the forms to evaluate the genotype by environment interaction via mixed models REML/BLUP approaches have been mentioned as advantageous in plant breeding. In addition, reaction norms models are widely used to evaluate the genotype by environment interaction in animal breeding, but not in plant breeding. This study aimed to verify the applicability of reaction norms models (random regression) via REML/BLUP to evaluate the genotype by environment interaction in plants. Were evaluated real data of diameter at breast height (DBH) and Pilodyn penetration (PP) of 215 Eucalyptus genotypes repeated in four environments. In general, the most appropriate reaction norms model is near to the compound symmetry model or genetic effects added to genotype by environment interaction ( ). For the both traits, the most appropriate reaction norms model was the cubic. The cubic model of reaction norm on compound symmetry model ( ) take advantage on interpolation to untested environment levels. Genetic values curves in function of environmental gradient were generated. Its curves predict the genotypes behavior in each environmental level. The reaction norms models can be applied efficiently in plant breeding.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-02-10T15:39:39Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 611103 bytes, checksum: 355535fa452d17f3f9dd522903617684 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-10T15:39:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 611103 bytes, checksum: 355535fa452d17f3f9dd522903617684 (MD5) Previous issue date: 2016-08-10 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Melhoramento genético é uma abordagem essencial para enfrentar a toxicidade de alumínio em solos ácidos. O objetivo desse trabalho foi avaliar linhagens de milho- pipoca quanto à resistência a alumínio. As linhagens foram avaliadas em três experimentos em solução nutritiva com e sem alumínio, no delineamento inteiramente casualizado com três ou quatro repetições. A concentração de alumínio na solução nutritiva foi 540 μM AlCl 3 (160 μM Al 3+ ). O primeiro experimento foi uma avaliação preliminar de 18 linhagens. Então, em um segundo experimento, foram avaliadas 10 das 18 linhagens, incluindo as duas mais resistentes, as duas menos resistentes e outras seis com comportamento intermediário, escolhidas ao acaso. Finalmente, as duas linhagens mais contrastantes e um híbrido comercial resistente de milho (2B710PW) foram avaliados em um terceiro experimento. As linhagens foram avaliadas quanto às características crescimento radicular relativo (RRG), coloração por hematoxilina, conteúdo de alumínio em ápice de raiz e morfologia externa de raiz com base em análises estereoscópicas e de microscopia eletrônica. A linhagem 11-60 apresentou o menor RRG (0.02 and 0.06), a maior concentração de alumínio (1,660 μg/g), a maior intensidade de coloração e a maior degradação da epiderme. A linhagem11-133 apresentou o maior RRG (0.15 to 0.37), a menor intensidade de coloração, o menor acúmulo de alumínio (926.4 μg/g), sem danos nos ápices radiculares. A linhagem 11- 133 é tão resistente quanto o híbrido 2B710PW. / Genetic improvement of crops is an essential approach to overcome the aluminum toxicity in acidic soils. The objective of the present investigation was to assess popcorn inbred lines for aluminum resistance. Eighteen tropical popcorn inbreds were assessed in three experiments in the presence and absence of aluminum, in a complete randomized design with three or five replications. The aluminum concentration in the nutrient solution was 540 μM AlCl 3 (160 μM Al 3+ ). The first experiment provided an initial assessment of these inbreds. Then, in a second experiment we assessed ten of the 18 inbred lines, including the two most resistant, the two less resistant, and other six with intermediate performance, choose at random. Finally, we assessed the two most contrasting inbred lines in a third experiment, including also a resistant check (hybrid 2B710PW). The inbred lines were assessed for relative root growth (RRG), hematoxylin staining, aluminum content and external morphology of roots, based on stereoscopic and electron microscopy analyses. The inbred 11-60 showed the lowest RRG (0.02 and 0.06), the greatest aluminum accumulation (1,660 μg/g), and exhibited stronger blue staining with intense epidermal degradation. The inbred 11-133 showed the greatest RRG (0.15 to 0.37) and the lowest hematoxylin staining score, aluminum accumulation (926.4 μg/g) and root inhibition in the root tips, associated with no damages on root apices. Scanning electron micrographs showed severe cell disruption and deep ruptures of the protodermic and outer cortex layers of the root cells of 11-60. The inbred line 11- 133 was as resistant as the check.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-02-13T10:45:38Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 307156 bytes, checksum: b29bbab47cd21addfe9a3a8dda344598 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-13T10:45:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 307156 bytes, checksum: b29bbab47cd21addfe9a3a8dda344598 (MD5) Previous issue date: 2016-07-20 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O objetivo deste estudo foi estimar os parâmetros genéticos de caracteres de morfologia de raiz e eficiência no uso de nitrogênio por meio da análise de média de gerações em milho-pipoca em baixo N. Foram avaliadas as gerações F1, F2, B1e B2 obtidas a partir do cruzamento de duas linhagens 05-425-1(P1) x 05-274-1(P2) de milho-pipoca contrastante para os caracteres relacionados com a eficiência no uso de N no delineamento inteiramente casualisado com duas repetições. Foram mensurados os seguintes caracteres: número de raiz nodais e seminais, crescimento diário (cm), massa de parte aérea seca (g) de raiz (g) e da planta total seca (g), relação entre massa de raiz e massa de parte aérea, eficiência na absorção (mg mg -1 ), na utilização (mg mg -1 ), e no uso (mg mg -1 ) de N, diâmetro médio de raiz (mm), comprimento total de raiz (cm), área superficial de raiz (cm2) e volume de raiz (cm3). Para os caracteres número de raiz nodais e seminais, crescimento diário, relação entre raiz e parte aérea, eficiência na absorção e utilização não foi verificado diferença significativa entre as gerações. Em relação aos outros caracteres, a geração F1 foi superior a melhor linhagem parental P1, o que indica presença de efeitos não aditivos na herança dos caracteres. Os efeitos aditivos e de dominância foram significativos e positivos. Contudo, a magnitude dos efeitos de dominância foram superiores, indicando maior contribuição deste efeito na expressão dos caracteres. Os efeitos epistáticos aditivo x aditivo foram significativos e negativos para todos os caracteres, enquanto que os efeitos aditivo x dominante e dominante x dominante foram significativos e positivos massa de raiz e negativo para diâmetro médio de raiz. Para o caractere principal eficiência no uso de N, apenas efeitos aditivos e de dominância foram significativos. As estimativas de herdabilidade no sentido restrito foram baixas a intermediarias, variando de 0,14 para eficiência no uso a 0,50 para diâmetro de raiz. Além disso, a eficiência no uso apresentou alta correlação com massa de parte aérea (r=1,00), massa de raiz (r=0,46) e massa total seca (r=1,00), demostrando que estes caracteres são geneticamente relacionados. Conclui-se que os efeitos de dominância são preponderantes no controle genético dos caracteres relacionados com eficiência no uso em baixo N. Em termos práticos, a seleção com base em progênies seria mais adequada para aumentar a eficiência na seleção para eficiência no uso e caracteres relacionados em baixo N. / The objective of this study was estimate genetic parameters for morphology roots traits and nitrogen use efficiency by generation means analysis in popcorn under low nitrogen. It was evaluated the generations F1, F2, B1, and B2, derived from the cross 05-425-1(P1) x 05-274-1(P2) inbred lines of popcorn, contrasting for nitrogen use efficiency and related traits. The following traits were measured: number of crow and seminal roots, daily growth (cm), shoot dry weight (g), root dry weight (g), total plant dry weight (g), root:shoot ratio, nitrogen uptake efficiency (mg mg -1 ), nitrogen utilization efficiency (mg mg -1 ), nitrogen use efficiency (mg mg -1 ), root average diameter (mm), total root length (cm), root surface area (cm2), root volume (cm3). The number of crow and seminal roots, daily growth, root:shoot ratio, nitrogen uptake efficiency and nitrogen utilization efficiency were not statistically significant for all generations. For the other traits the F1 performance was greater than the superior parent P1, which indicates presence of non-additive effects in the genetic control for these traits. The additive and dominance effects were significant and positive. However, the magnitude of dominance effects was higher, indicating that dominance effects were more important in the inheritance of use efficiency and related traits. The epistatic genetic effects additive x additive were significant and negative for all traits, while additive x dominance and dominance x dominance were positive for root dry weight and negative for root diameter. Overall, for the other traits, when epistatic effects were significant, the signal associated was negative at least for one of the effects. For the main trait nitrogen use efficiency, only the additive and dominance effects were statistically significant. The estimative of narrow sense heritability were low to intermediate, ranging from 14 for use efficiency to 50 for root diameter. Moreover, the use efficiency showed higher genetic correlation with shoot (r=1.00), root (r=0.46) and total plant weight(r=1.00). We therefore concluded that the dominance effect was preponderant in genetic control for the use efficiency and related traits under low N. For a breeder point of view, faster advances will be made in a breeding program for the improvement of nitrogen use efficiency and related traits in popcorn by using a breeding procedure, which emphasizes the dominance effects as reciprocal recurrent based on progenies selection.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-05-08T17:40:25Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 11586720 bytes, checksum: 8f3d1fd705fc27aa6e9c4edb9cb13720 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-08T17:40:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 11586720 bytes, checksum: 8f3d1fd705fc27aa6e9c4edb9cb13720 (MD5) Previous issue date: 2000-08-15 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A diversidade entre progenitores selecionados em testes de progênies de Eucalyptus grandis e E. urophylla foi avaliada, para identificação dos melhores cruzamentos utilizando dialelo parcial circulante. Para a análise da diversidade foram utilizados marcadores moleculares RAPD, e distância Euclidiana média a partir de dados silviculturais de diâmetro a altura do peito (DAP), altura total (Ht) e incremento médio anual (IMA), e foram feitas análises de variância para alguns experimentos. As análises por RAPD foram feitas em dois estádios, no primeiro com 503 matrizes, onde foram utilizados 26 fragmentos de DNA polimórficos para gerar uma matriz de distância genética para cada espécie. Com base nestas matrizes foi feita a seleção de 127 matrizes utilizando a média das distância genética para cada genótipo e o valor de IMA. As 127 matrizes foram analisadas por marcadores RAPD, considerando 74 fragmentos de DNA polimórficos, e agrupadas pela técnica de Tocher. Com base neste agrupamento, foram constituídos 6 grupos de 10 genótipos de E. grandis e 7 grupos de E. urophylla, para montagem dos dialelos parciais circulante, envolvendo dois grupos de progenitores mais divergentes entre as duas espécies. Foram feitas as análises de variância para três delineamentos de campo, o que evidenciou uma grande variabilidade para as característica DAP e Ht, pelo teste F, com elevados valores de herdabilidade em nível de família. Valores negativos do componente de variância associado ao resíduo, indicaram um efeito de competição dentro das famílias. Os dados silviculturais foram utilizados para o cálculo da distância Euclidiana média e análise de agrupamento, onde foi identificada uma grande variabilidade tanto entre quanto dentro da procedência. Entretanto, foram obtidos valores de correlação baixos quando consideramos as distâncias genéticas obtidas por marcadores RAPD e distância Euclidiana média. / The diversity among progenitors selected in progeny tests with Eucalyptus grandis and E. urophylla was evaluated for the identification of the best crossings using circulating partial diallel. For the diversity analysis, RAPD molecular markers and Euclidian mean distance of sylvicultural traits such as breast-height diameter (DAP), total height (Ht), and mean annual increase (IMA), were used as well as variance analyses for some field tests. The RAPD analyses were done in two steps: in the first one, 503 trees were analyzed and 26 polymorphic DNA fragments were used to generate a genetic distance matrix for each species. Based on these matrixes the selection of 127 trees was done using the mean genetic distance and the IMA value for each genotype. The 127 trees were analyzed by RAPD markers using 74 polymorphic DNA fragments. Tocher technique was then used to cluster the individuals. Based on the genotype classification by Tocher, 6 groups of E. grandis and 7 groups of E. urophylla, each one containing 10 genotypes, were constituted for the circulating partial diallel analysis, involving the two most divergent progenitor groups between the two species. Variance analyses for three field tests was done, evidencing a high variability for the traits diameter and height by the F test, with high heritability values at the family level. Negative variance component values associated to the residue indicated a competition effect within families. The sylvicultural data were used for the calculation of the Euclidian mean distance and cluster analyses. A high variability was identified between and within progenies. However, low correlation values were obtained, considering the genetic distances by RAPD markers and the Euclidian mean distance. / Dissertação importada do Alexandria

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-05-12T17:59:25Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 413715 bytes, checksum: dafdc32dd46796f1e96cae753dadc151 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-12T17:59:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 413715 bytes, checksum: dafdc32dd46796f1e96cae753dadc151 (MD5) Previous issue date: 2003-03-13 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O sucesso de um programa de melhoramento depende da diversidade genética nas populações base, para possibilitar a manipulação, obtenção de genótipos superiores e combinação de características desejáveis nos genótipos melhorados. Neste trabalho foram avaliados o poder de discriminação de genitores de E. grandis e E. urophylla por marcadores moleculares RAPD e microssatélites (SSR). A análise por marcadores SSR destes genitores permitiu a discriminação das duas espécies em estudo. Os genitores utilizados para cruzamento em dialelo parcial circulante são divergentes para estes marcadores, e marcadores SSR foram mais eficientes na discriminação interespecífica. Apesar de tanto os marcadores RAPD quanto SSR permitirem a discriminação das duas espécies, foi observada baixa correlação entre medidas de dissimilaridade por RAPD e SSR. Utilizando-se uma população de E. pellita, foram feitas análises de diversidade e da interação genótipo ambiente e obtenção dos parâmetros genéticos e ambientais, pelos métodos da ANOVA e Máxima Verossimilhança Restrita (REML), bem como obtenção dos valores genéticos pela Seleção Combinada (SC) e Melhor Preditor Linear Não Viesado (BLUP). Para as características circunferência à altura do peito (CAP), altura total (ALT) e volume por ha (VOL), existe variabilidade genética pela ANOVA, tanto entre famílias como dentro de famílias para todos os 3 ambientes (solo LA1 – latossolo amarelo de textura argilosa, LU1 – latossolo una de textura média argilosa e LA6 – latossolo amarelo arenoso), sendo possível a seleção entre e dentro de famílias e obtenção de ganho com a seleção. A interação genótipo x ambiente não foi significativa. A SC foi eficiente na seleção dos genótipos, permitindo ganho com a seleção superiores a seleção convencional entre e dentro. Para análise da população de E. pellita por REML, as estimativas dos componentes de variância foram semelhantes aos valores obtidos pela ANOVA, assim como os valores de ganhos e tamanho efetivo (N e ) com a seleção pelo BLUP comparando-se a SC. As duas metodologias (ANOVA/SC e REML/BLUP) vêm sendo utilizadas para seleção em programas de melhoramento de eucalipto, entretanto, quando ocorre desbalanceamento não previsto dos ensaios de campo, deve-se dar preferência a métodos mais precisos para obtenção de componentes de variância e predição de valores genéticos como REML e o BLUP respectivamente. / The success of an improvement program depends on the genetic diversity in the populations in order to facilitate the manipulation, the obtaining of superior genotypes and combination of desirable characteristics in the improved genotypes. In this work the molecular markers RAPD and microssatellites (SSR) were used to discriminate E. grandis and E. urophylla genitors. The SSR analysis allowed the discrimination of the two species. The genitors analyzed in the circulating partial diallel were divergent for these markers. The RAPD as SSR markers allowed the discrimination of the two species. The SSR markers were more efficient in inter-specific discrimination. A low correlation was observed between RAPD and SSR dissimilarity measures. Diversity analyses and genotype x environmental interaction were done with a population of E. pellita. These analyses and the obtaining of genetic and environmental parameters were done by the ANOVA and Maximum Restricted Verisimilitude (REML) methods. The genetic values were obtained by the Combined Selection (SC) and Best Linear Unbiased Prediction (BLUP). Considering the chest height (CAP), total height (ALT) and volume (VOL) traits the genetic variability by ANOVA was significant among and inside families for all the 3 environments studied (soil LA1 - yellow latosoil of loamy texture, LU1 – Una latosoil of loamy medium texture and LA6 - sandy yellow latosoil). Based on these results the selection among and inside of families allows genetics gain. The genotype x environmental interaction was not significant. The SC was efficient and allowed better gain when compared with the conventional selection among and inside families. For REML/BLUP analysis of the E. pellita population the estimative variance components were similar to the values obtained by ANOVA, as well as the values of gains and effective size of population (Ne) with the selection for BLUP when compared to the SC. The two methodologies (ANOVA/SC and REML/BLUP) are being used for selection in eucalyptus improvement programs. However when unpredictable field tests unbalancing occurs, preference should be given to more precise methods for the obtaining of variance components and genetic values prediction as REML and BLUP. / Tese importada do Alexandria

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-06-02T11:44:56Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 660496 bytes, checksum: 1db1be85e99382db98e1ead484ab3491 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-02T11:44:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 660496 bytes, checksum: 1db1be85e99382db98e1ead484ab3491 (MD5) Previous issue date: 2003-07-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O café é um dos produtos primários de maior valor no mercado mundial. O Brasil é o terceiro maior produtor de Coffea canephora do mundo e acordo com os dados da CONAB (2003), o estado do Espírito Santo é o maior produtor brasileiro com 65,56% da produção total. Neste trabalho, foi realizado o estudo do comportamento de 40 genótipos de Coffea canephora var. conilon em dois locais, Marilândia e Sooretama, no Espírito Santo, tendo como objetivo, a orientação de estratégias no programa de melhoramento para se identificar genótipos superiores, a serem utilizados “per se” ou em programas de hibridação, que reunam simultaneamente uma série de atributos favoráveis. O comportamento “per se” dos 40 genótipos foi avaliado com base na estimação de parâmetros genéticos e ambientais. Verificou-se condição favorável à realização do melhoramento. As estratégias de seleção direta e indireta nas 14 características avaliadas não foram eficazes pois o objetivo de o programa de melhoramento da espécie objetiva obter materiais com caracteres simultâneos, em busca de ganhos racionais. Desta forma, utilizou-se a técnica de análise de fatores, da qual foram obtidas as “supercaracterísticas” PENEIRA (Fator1), BENEF/CICLO (Fator2), QUALIDADE 1(Fator3) e QUALIDADE 2 (Fator4) em Marilândia, e PENEIRA (Fator1), BENEF/CHOCHO (Fator2) e QUALIDADE 1(Fator3) em Sooretama. A utilização da técnica, nos dois locais não mostrou- se eficiente para a seleção simultânea em produção e nas “supercaracterísticas”. Diante dos resultados, trabalhou-se com a teoria de índices de seleção nas características Produção, Ciclo e Umidade e nas “supercaracterísticas,” obtidas pela análise de fatores, resultando em ganhos preditos equilibrados, em todas as características e “supercaracterísticas”. / Coffee is one of the most pricey raw products on the world market. Brazil is worldwide the third greatest producer of Coffea canephora and according to data of CONAB (2003), the nation’s top producer is the State of Espírito Santo with 65,56% of the total output.. In this study, the behavior of 40 Coffea canephora var. conilon genotypes was studied at two production sites, Marilândia and Sooretama, in Espírito Santo. Our objective was to outline strategies of a breeding program that identifies superior genotypes which combine a set of favorable attributes, to be used “per se” or in hybridization programs. Based on the estimation of genetic and environmental parameters, the 40 genotypes were evaluated in relation to the “per se” behavior. Favorable conditions for breeding were found. Direct and indirect selection strategies were not efficient for the 14 evaluated characteristics since this species improvement program aimed to obtain materials with simultaneous characters in search of rational gains. In this sense, “supercharacteristics” were obtained by the factor analysis technique: SIEVE (Factor1), BENEF/CYCLE (Factor2), QUALITY 1(Factor3) and QUALITY 2 (Factor4) in Marilândia; and SIEVE (Factor1), BENEF/CHOCHO (Factor2) and QUALITY 1 (Factor3) in Sooretama. At both sites, the use of the technique turned out to be inefficient for a simultaneous selection of yield and “supercharacteristics”. In view of the results, the selection index theory was used to work with the characteristics Yield, Cycle, and Moisture, and with the “supercharacteristics” obtained by factor analysis. This brought forth well-balanced forecast “supercharacteristics”. gains for all characteristics and / Dissertação importada do Alexandria

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-06-02T16:46:49Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 236632 bytes, checksum: fd52ad748006194d65f23e3d8009ec4a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-02T16:46:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 236632 bytes, checksum: fd52ad748006194d65f23e3d8009ec4a (MD5) Previous issue date: 2004-08-04 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A obtenção de genótipos com teores modificados de ácidos graxos tem sido, marcadamente, um dos principais objetivos em programas de melhoramento de soja. A redução do teor de ácido linolênico, com o concomitante aumento do teor de ácido oléico, é considerada como a principal estratégia para tais programas, tendo em vista a obtenção de ganhos na qualidade do óleo. Não obstante, pouco progresso foi alcançado por meio de métodos de melhoramento convencionais, levando os melhoristas a optarem por diferentes tecnologias, como o uso de mutação induzida e a obtenção de variedades transgênicas. O entendimento e a quantificação do tipo de ação gênica é de fundamental importância para a obtenção de ganhos genéticos e, nesse sentido, pouco se conhece com relação aos teores de ácidos graxos. Com base em sete genótipos de soja com teores diferenciados de ácidos graxos, objetivou-se no presente estudo: (1) avaliar o potencial genético dos genitores; (2) realizar estudo de divergência genética com base nos teores de ácidos graxos e por meio de marcadores microssatélites; (3) avaliar a capacidade de combinação entre os genótipos utilizados, por meio de cruzamentos dialélicos, bem como quantificar os efeitos recíprocos na análise de sementes F 1 ; (4) identificar os cruzamentos de maior potencial com base nos parâmetros genéticos estimados. Os genótipos BARC-12, C2022, N85- 2124 e N85-2176 apresentaram o melhor desempenho quanto ao reduzido teor de ácido linolênico (≤ 4,0%). Os genótipos BARC-12 e N85-2176 apresentaram o teor de ácido oléico superior a 47,0%. A divergência genética entre os progenitores calculada com base nas distâncias generalizadas de Mahalanobis, evidenciou a formação de grupos divergentes entre os genótipos avaliados. As dissimilaridades moleculares estimadas pelo complemento do coeficiente de coincidência simples foram suficientes para a determinação de grupos coincidentes àqueles determinados pelas distâncias generalizadas de Mahalanobis, no entanto, não houve correlação entre as medidas de distâncias. Ação gênica aditiva e não-aditiva foram significativamente influentes na determinação dos teores de ácidos graxos havendo, no entanto, preponderância de ação aditiva. Efeito recíproco geral foi significativo para o teor de ácido oléico, indicando a influência de genes extranucleares de origem materna e paterna. Para o teor de ácido linolênico, verificou-se a influência da interação de genes nucleares e extranucleares. A presença de efeitos recíprocos pode indicar em maior ou menor escala a ação de efeito citoplasmático na determinação dos teores de ácidos graxos. Os progenitores N85-2124 e N85-2176 apresentaram a mais alta capacidade geral de combinação tanto para a redução do teor de ácido linolênico quanto para o aumento do ácido oléico. Tendo por base um programa de retrocruzamentos, os cruzamentos N85-2124 vs CS926602 e N85-2176 vs B412113 foram os mais recomendados, com base na média e na capacidade de combinação para o aumento do teor de ácido oléico. Da mesma maneira, os cruzamentos entre N85-2124 vs B412113 e N85-2176 vs CS92 6602 foram os mais recomendados para a obtenção de populações visando a seleção de genótipos com reduzido teor de ácido linolênico. / The development of cultivars with modified fatty acid contents is one of the main goals of several soybean breeding programs. Reduction on linolenic acid and increase on oleic acid contents are pursued in these programs because these modifications lead to gain on oil quality. However, little progress has been achieved through conventional breeding methods. This fact has led to the use of alternative breeding strategies such as induced mutagenesis and transgenesis. Understanding and quantifying the type of gene action is of paramount importance to obtain genetic gain. However, little is known in this aspect in relation to fatty acid content. Based on seven soybean genotypes contrasting for fatty acid composition, this work aimed at: (1) evaluating the genetic potential of the progenitors used; (2) determining the genetic divergence based on the fatty acids content and through microsatellites markers; (3) evaluating the combining capacity and reciprocal effects in F 1 seeds using diallel crosses; (4) identifying the crosses with greater potential based on the genetic parameters estimated. The genotypes BARC-12, C2022, N85-2124 and N85-2176 presented better performance for reduced linolenic acid content (= 4%). The genotypes BARC-12 and N85-2176 presented an oleic acid content higher than 47%. The genetic divergence among the progenitors based on the Mahalanobis generalized distances lead to the clustering of divergent groups among the genotypes analyzed. Cluster analyses based on the molecular dissimilarities measured by the complement of the simple match coefficient lead to groups which were coincident with those obtained with data determined by the Mahalanobis generalized distances, however, there were no coincidences among the distances determined by the two methods. Both additive and non-additive gene actions affected significantly the fatty acid content, however, the additive component was the most preponderant. The general reciprocal effect was significant for oleic acid content indicating the influence of extranuclear genes on this character. The interaction between nuclear and extranuclear genes was observed on the determination of linolenic acid content. The presence of reciprocal effects are indicative of the cytoplasmic action on the determination of fatty acid content. The progenitors N85-2124 and N85-2176 showed the highest general combining capacity both for reduction of linolenic acid content and for the increase on oleic acid content. Being based on one it programs of backcross, the crosses N85-2124 vs CS926602 and N85-2176 vs B412113 were the most recommended based on the means and on the combination ability for high oleic acid content. In this way, the crosses N85-2124 vs B412113 and N85-2176 vs CS92 6602 were the most recommended for obtaining populations aiming the selection of genotypes with reduced linolenic acid content.