A caracterização da variabilidade genética intra-hospedeiro do vírus da dengue (DENV) é fundamental para a compreensão de sua evolução e dinâmica populacional no contexto atual como um importante patógeno viral humano. A diversidade viral acumulada em hospedeiros infectados influencia diretamente em outros aspectos como patogênese, transmissão e imunidade do hospedeiro. Contudo, apesar de existirem vários estudos sobre a diversidade genética intra-hospedeiro em dengue, nenhum tem sido relatado para DENV-4 até o presente momento. O ressurgimento e disseminação desse sorotipo foi associado com a sua co-circulação e o substituição dos sorotipos 1, 2 e 3 durante os recentes surtos no município do Guarujá-SP. Com base neste quadro epidemiológico, este estudo visou identificar a variação genética intra-hospedeiro do DENV-4 em amostras coletadas durante o surto de 2013, utilizando tecnologias de sequenciamento de nova geração. Portanto, nós caracterizamos a variabilidade genética de DENV-4 em diferentes níveis e as forcas evolutivas que afetam essa diversidade. Em adição, foram explorados os principais eventos na transmissão das variantes de DENV-4 identificadas. Nossos resultados revelaram uma baixa diversidade genética intra-hospedeiro para DENV-4. No entanto, mutação e pressões seletivas foram mecanismos importantes na variabilidade genética do vírus. A nível populacional, as variantes estão sujeitas á seleção natural negativa, não obstante identificamos seleção positiva atuando sob sítios específicos. Nenhuma evidência de recombinação foi detectada. Além disso, contra-intuitivamente, variantes de baixa frequência estão sendo transmitidas e contribuindo para diversidade genética do DENV-4 circulando em Guarujá. Nossos resultados fornecem novas evidências potencialmente úteis para futuros trabalhos focados em infecções mistas, escape imunológico, assim como o espalhamento e diversificação viral. / Characterizing intra-host genetic variability in dengue virus (DENV) virus is paramount for understanding its evolution and population dynamics in the context of its current status as a major human viral pathogen. The extent to which viral diversity accrues in infected host influences aspects such as pathogenesis, transmission, and host immunity. Although there are several studies about intra-host genetic diversity in dengue, so far nothing has been revealed about DENV-4. In the Guarujá municipality in the State of São Paulo, the reemergence and spread of this serotype was associated with its co-circulation and the displacement of serotypes 1, 2 and 3 during recent outbreaks. Based on this epidemiological framework, we seek to identify the intra-host genetic variation of DENV-4 strains from samples collected during the 2013 outbreak by using deep sequencing technologies. We characterized the genetic variability of DENV-4 at different levels, and the forces shaping this diversity. Likewise, we explored major transmission events among DENV-4 variants. Our results revealed a low intra-host genetic diversity for DENV-4. However, we found selective and mutational pressures contributing to genetic diversity, while recombination did not seem play an important role. We further identified purifying selection at population level but sites subject to potential diversifying selection. Additionally, we observed low frequency haplotypes being transmitted among hosts and contributing to the viral diversity of DENV-4 circulating in Guarujá. Our findings provide preliminary insights for future studies in mixed infections, drug resistance, virus variant spread and immune scape. This study is the first effort to investigate the intra-host diversity of DENV-4.

Évaluer les stratégies d’histoire de vie d’espèces est indispensable à leur conservation. Un total de 3651 colonies de corail de feu, Millepora platyphylla, ont été mesurées, géoréférencées et collectées dans 5 habitats différents à Moorea afin d’évaluer le contexte biologique et écologique du maintien et du renouvellement des populations. Ce travail de thèse a démontré que la structure des populations diverge entre le lagon et la pente externe. À l’aide de marqueurs microsatellites nouvellement développés, nous avons démontré que cette espèce se reproduit principalement par fragmentation (80%) et que les fragments sont distribués en parfait alignement avec la dispersion des vagues. Les clones d’une même lignée clonale partagés entre habitats expriment différents phénotypes selon leur exposition aux vagues. Surprenamment, M. platyphylla affiche une morphologie vulnérable à la fragmentation dans les habitats exposés à la houle. L’analyse de parenté a révélé une forte contribution de l'autorecrutement (58%), une faible dispersion des propagules sexuées et une tendance à l’agrégation d’individus issus de mêmes parents. Enfin, nous avons démontré de la variabilité génétique intracoloniale, principalement due aux mutations somatiques (mosaïcisme), qui contribue ainsi à augmenter la diversité génétique dans la population. L’interaction de ces processus engendre une diversité génétique et phénotypique élevée dans la population et permet également le renouvellement local et la persistance de cette espèce à Moorea; habitat marginal. Ces stratégies d’histoire de vie augmentent ainsi le potentiel d’adaptation et la résilience de M. platyphylla face aux changements environnementaux. / Evaluating life history of species carries important implications for conservation biology. A total of 3651 colonies of the fire coral Millepora platyphylla was measured, georeferenced and collected in 5 different habitats in Moorea to evaluate the biological and ecological context of the population maintenance and renewal. This thesis has demonstrated that the population structure of this species varies greatly between lagoonal and fore reef habitats. Using newly developed microsatellite markers, we have shown that M. platyphylla relies heavily on clonal reproduction via fragmentation (80%) and that the fragments are distributed in perfect alignment with wave energy dispersal. Clonal lineages with clones shared among habitats revealed the ability of a single genotype to express different phenotypes depending on its exposure to swell wave energy. Surprisingly, M. platyphylla invests in a vulnerable morphology to wave-induced breakage in high energy reef habitats. Furthermore, parentage analysis revealed a high contribution from self-seeding (58%), limited dispersal of sexual propagules and sibling aggregations. At last, we have demonstrated intracolonial genotypic variability, mostly from somatic mutations (mosaicism), which creates novel genetic diversity within the population. The interaction of these processes generates a high level of genetic and phenotypic variation within the population and allows for local replenishment and the persistence of this fire coral species in Moorea, a marginal habitat. These life history strategies thus increase the adaptive potential and resilience of M. platyphylla in response to rapid and unpredictable environmental changes.

O pinhão-manso (Jatropha curcas L.) é uma planta versátil e com diversos usos potenciais em especial para produção de biodiesel. O óleo obtido de suas sementes é seu produto mais rentável e atualmente desperta grande interesse econômico em diversos setores. A caracterização molecular e a avaliação do potencial reprodutivo dos acessos de pinhão-manso são aspectos ainda pouco abordados no Brasil, sendo necessária a caracterização de acessos brasileiros e suas potencialidades. Os objetivos do presente trabalho foram analisar a diversidade genética e a divergência genética em acessos comerciais de pinhão-manso, coletados no estado de São Paulo (Alvinlândia, Lins, Itatinga e Jales), Minas Gerais (Janaúba) e Mato Grosso do Sul (Dourados). Primeiramente, foram comparadas as técnicas de RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA), RAPD-RFLP (Restrinction Fragment Length Polymorphism a partir do RAPD) e AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism), quanto à potencialidade de detectar polimorfismos dentro dos acessos e entre os acessos. Posteriormente, os acessos foram caracterizados através de AFLP. Além disso, este trabalho visou detectar se há diferença nas estruturas e no desenvolvimento floral e na taxa de viabilidade polínica dos acessos de São Paulo (Alvinlândia), Minas Gerais e Mato Grosso do Sul. Nessa parte do estudo, foram analisadas e identificadas as estruturas dos órgãos florais e do grão de pólen através das técnicas de microscopia de luz, eletrônica de varredura e transmissão. Na comparação entre as técnicas moleculares, apenas AFLP permitiu a detecção de polimorfismos, com base em um acesso escolhido para os testes (Alvinlândia, SP). As análises de todos acessos através de AFLP mostraram considerável polimorfismo, que foi refletido nas estimativas de diversidade genética de Nei e Índice de Shannon. Na análise de agrupamento, as amostras de cada acesso foram agrupadas coerentemente. Os acessos de Dourados e de Itatinga formaram um grupo separado, apresentando cerca de 76% de similaridade com o segundo grupo (Alvinlândia, Jales, Lins, Janaúba). Dentro deste último, os acessos de São Paulo ficaram agrupados (com cerca de 84% de similaridade), enquanto que Janaúba mostrou-se separado, com 82% de similaridade genética. Estes resultados indicam que os acessos de São Paulo provavelmente tenham origem a partir de Janaúba. No entanto, Itatinga provavelmente tenha origem a partir de Dourados. Quanto à morfologia floral, não foi observada nenhuma diferença a nível microscópico na formação e nas estruturas dos órgãos florais. Quando comparada a viabilidade polínica entre os dois acessos coletados em campo (Minas Gerais e Mato Grosso do Sul), notou-se que há diferença significativa na taxa de viabilidade, mesmo os valores sendo muito próximos (Mato Grosso do Sul - 81,91% e Minas Gerais - 77,20%), mostra que tanto os acessos de Minas Gerais como os de Mato Grosso do Sul podem ser utilizados como parentais masculinos em programas de melhoramento genético. A divergência genética moderada e a baixa variabilidade morfológica sugerem que coletas de materiais em poucos locais poderiam representar a diversidade genética da espécie. Estudos mais aprofundados, empregando técnicas como de microssatélites e mais acessos, são 11 necessários para o conhecimento da diversidade e estrutura genética do pinhão-manso no Brasil / Physic nut (Jatropha curcas L) is a very versatile plant with several potential uses especially for the production of biodiesel. The oil obtained from its seeds is the most profitable product of this specie and it is currently attracting great interest in various economic sectors. Molecular characterization and evaluation of reproductive potential of the accessions of pysic nut have still little attention in Brazil, it still need the characterization of Brazilian accessions and its potenciality. The ains of this study were: to analyze the genetic diversity and genetic divergence in commercial accessions of physic nut, from the States of São Paulo (Alvinlândia, Lins, Jales and Itatinga), Minas Gerais (Janaúba)and Mato Grosso do Sul (Dourados). Firstly we compared the RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) RAPD-RFLP (Fragment Length Polymorphism Restriction from RAPD) and AFLP (Amplified Fragment Length Polymprphism) regarding the potencial to detect polymorphism within the accessions and among accessions. Subsequently, the accessions were characterized by AFLP. Moreover this work aimed to detect whether there are differenced on flower structures and development and the rate of pollen viability on the accessions of São Paulo (Alvinlândia), Minas Gerias and Mato Grosso do Sul. On this part of the study were analysed and identified the structures of the floral organs and pollen grain through the techniques of, light microscopy, scanning electron and transmission microscopy. Comparing the molecular techniques, only AFLP allowed the detection of polymorphisms based on the accession chosen for testing (Alvinlândia, SP). Analyses of all accesses by AFLP showed considerable polymorphism, wich was reflected in estimates of genetic diversity index of Nei and Shannon. In cluster analysis, samples of each accessions were grouped consistently. The accessions of Dourados and Itatinga formed a separated group, with approximately 76% similarity with the second group (Alvinlândia, Jales, Lins, Janaúba). Within the last, accessions of São Paulo werte grouped (about 84% similarity), while Janaúba showed p separately, with 82% of genetic similarity. These results indicates that the accessions of São Paulo probably originates from Janaúba. However Itatinga probably originates from Dourados. As floral morphology, we observed no difference at microscope level on the formation and on the structures of floral organs. When compared the pollen grain viability between the two accessions collected in the field (Minas Gerais and Mato Grosso do Sul), it was noted that the viability rated were significantly different, even though the values being very close (Mato Grosso do Sul Minas Gerais 81,91% - 77,20%), shows that both the accessions of Minas Gerais as the Mato Grosso do Sul can be used as male parental in breeding programs. The moderate and low genetic divergence suggests that morphological variability collections of materials in a few locations could represent the genetis diversity of the species. Further studies employing techniques such as microsatellite and more accessions are required for an understanding of diversity and genetic structure of physic nut in Brazil

A filogeografia é o campo de estudo que pode revelar a história evolutiva das espécies, sua diversidade e a estrutura genética atual das populações. Neste estudo, foi avaliada a diversidade genética de 13 populações de Epidendrum orchidiflorum (Orchidaceae) utilizando uma abordagem filogeográfica, na tentativa de reconstruir a história evolutiva desta espécie ao longo da Chapada Diamantina e suas serras próximas, do litoral de Bahia e litoral do Rio de Janeiro.Foram usados como marcadores moleculares regiões de DNA de cloroplasto - cpDNA, as quais por serem de herança materna, natureza não recombinante e se encontrarem abundantemente nas plantas, são ideais para este tipo de estudos. Com os dados obtidos do seqüenciamento de duas regiões de cpDNA (rps16-trnK e rpl32-trnL), foram calculados os índices de diversidade para as 13 localidades amostradas, sendo que o número total de haplótipos foi 12. A diversidade haplotípica (Hd) variou de 0 para a população do Litoral da Bahia, Restinga (RE) a 0,889 para a população de Seabra (SE), próxima da Chapada Diamantina. O haplótipo mais freqüente foi o H2 apresentando-se em nove populações. A população RE só apresentou um haplótipo (H2), enquanto que a população de maior diversidade (SE) apresentou seis haplótipos. Além disso, em três populações (SE, Morro do Chapéu e Arraial do Cabo) foram encontrados haplótipos únicos. A análise de variância molecular (AMOVA) indicou que a diferenciação genética encontrada entre populações (FST = 47,5%) é elevada, mostrando que existem diferenças entre populações para esta espécie. No entanto, a proporção de variabilidade de haplótipos encontrados dentro das populações (52,5%, P<0,001) foi maior do que entre as populações.As análises geradas para diferentes agrupamentos testados nas AMOVAS e no programa Migrate-n, sugerem que o melhor modelo que explicaria a conectividade entre as populações seria o modelo de uma grande população panmítica que reúne as populações das serras (JA, PD, RU, MC, CD, SA, LE, CF, MU, PI e SE) com migração para as populações do litoral da Bahia (RE) e a população do Rio de Janeiro (AC). Estas análises são suportadas pelas análises geradas da Modelagem de Nicho Ecológico (EEM), indicando que as populações próximas a Chapada Diamantina se encontram conectadas desde a interglaciação e a última glaciação, porém a população do Rio de Janeiro foi separada durante a ultima glaciação, permanecendo isolada, divergindo ao longo do tempo devido à deriva genética e à mutação. / Phylogeography is the field of study that may reveal the evolutionary history of the species, their diversity and the current genetic structure of populations. In this study, we evaluated the genetic diversity of 13 populations of Epidendrum orchidiflorum (Orchidaceae ) using a phylogeographic approach in an attempt to reconstruct the evolutionary history of this species along the Chapada Diamantina and its nearby sierras, the Bahia coastline and the Rio de Janeiro coastline. We used as molecular markers chloroplast DNA regions - cpDNA, which are maternally inherited, non-recombinant and found abundantly in plants, and for these reasons are ideal for this type of studies. With the data obtained from the sequencing of two regions of cpDNA(rps16-trnK and rpl32-trnL), the diversity index for the 13 sampled locations were calculated, and the total number of haplotypes was 12.The haplotype diversity (Hd) ranged from 0.0 for the Coastal population of Bahia, Restinga (RE) to 0.889 for the population of Seabra (SE), near the Chapada Diamantina. The most common haplotype was the H2 found in nine populations. The RE population showed only one haplotype (H2), while the population of greater diversity (SE) showed six haplotypes. Moreover, in three populations (SE, Morro do Chapéu and Arraial do Cabo) unique haplotypes were found. The analysis of molecular variance (AMOVA) showed that the genetic difference found between populations (FST = 47.5%) is high, showing that there are differences between populations for this species. However, the proportion of haplotypes variability found within populations (52.5%, P <0.001) was higher than among populations. The analyses generated for different groups tested in AMOVAS and in the Migrate-n program suggest that the best model to explain the connectivity between populations would be the model of a large panmitic population that brings together the populations of the Sierras (JA, PD, RU, MC, CD, SA, LE, CF, MU, PI and SE) with migration towards the populations of the coast of Bahia (RE) and the population of Rio de Janeiro (AC). These analyses are supported by the analyses generated by the Ecological Niche Modeling (EEM), indicating that the populations near the Chapada Diamantina are connected since the interglacial and the last glaciation, but the population of Rio de Janeiro was separated during the last glaciation, remaining isolated and diverged over time due to genetic drift and mutations.

A grande biodiversidade nas florestas tropicais, a elevada exploração de florestas e as poucas espécies estudadas do ponto de vista genético levaram a este estudo que é essencial para o manejo sustentável e a conservação genética de espécies, sendo importante no controle da redução da diversidade genética natural permitindo que as espécies se mantenham vivas e reprodutivas ao longo dos tempos. Entre as diversas espécies arbóreas brasileiras submetidas a práticas de manejo, tem-se a candeia (Eremanthus erythropappus). Os objetivos foram quantificar e comparar a variabilidade genética intrapopulacional e sistema de reprodução de candeia e antes e após o manejo, através da técnica de eletroforese de isoenzimas em uma população natural de candeia. Para as progênies as heterozigosidades observadas foram altas 0,357 e 0,423 e heterozigosidades esperadas 0,403 e 0,425. Para os adultos foram 0,299 e 0,399. A porcentagem dos locos polimórficos variou de 76 a 100% entre progênies e adultos. O número de alelos por loco variou de 2,3 nos adultos e 2,57 em progênies antes e após o manejo. Nas progênies não houve diferença significativa entre estes valores indicando que a população encontra-se em EHW, tal fato pode ser comprovado pelo índice de fixação significativamente igual a zero (0,112 e 0,005) antes e após manejo, respectivamente. Os resultados do sistema de reprodução foram: taxa de cruzamento alta na análise antes (0,963) e pós manejo (0,967) indicando que a espécie é de reprodução mista; ocorreram cruzamentos entre aparentados tanto na população antes do manejo como na pós manejo, com estimativas entre 3 e 5%; as estimativas da correlação de autofecundação ( s rˆ ) foi alta nas duas populações (0,188 e 0,179), sendo ambas significativas, sugerindo que os indivíduos de autofecundação encontram-se aleatoriamente distribuídos nas progênies não existindo a tendência de algumas progênies apresentarem mais indivíduos de autofecundação do que outros. A correlação de paternidade foi significativamente diferente de zero (0,414 e 0,368), sugerindo que uma parte das progênies de cruzamentos foi gerada pelo mesmo parental materno e paterno, indicando haver a presença de cruzamentos biparentais dentro das populações. As estimativas do número médio de indivíduos polinizadores efetivos por árvore, foram baixas, em torno de 2 a 3 polinizadores por árvore. O sistema misto tem implicações na estimativa do tamanho efetivo de variância (Ne(v)), os valores estimados para este parâmetro foram de 1,99 e 2,08 para população antes do manejo e posterior ao manejo, respectivamente. O valor estimado para o coeficiente de coancestria dentro das progênies antes do manejo (0,229) e posteriores ao manejo (0,222) foram superiores em 83,2% e 77,6% ao esperado em progênies de meios-irmãos (0,125). O tamanho efetivo de endogamia foi de 178,4, 51 e 49 indivíduos em adultos, progênies antes e após o manejo, respectivamente. Os resultados indicam forte estrutura genética espacial na população, com árvores próximas até 200 m apresentando algum grau de parentesco, com 95% de probabilidade. Estes resultados indicam que a espécie é passível de manejo e que este não afetou a diversidade nesta geração. / The great biodiversity in the tropical forests, high level of forest exploitation and the few arboreal species which have been studied from the genetic point of view led to this study that is essential for the sustained handling and the genetic conservation of the species. They are important in controlling the natural genetic diversity reduction thus allowing the species to be alive and reproduce, in time. Among the various Brazilian arboreal species submitted to the handling practice there is the candeia (Eremanthus erythropappus). The objectives have been of quantifying and comparing the intrapopulational genetic variability and the mating system of candeia and before and after the allozyme electrophoresis technique has been applied in a natural population of candeia two different times (before and after the handling). In the progenies, the observed heterozigosity was high (0,357 and 0,423) and expected heterozogosity (0,403 and 0,425).For the adults the results were (0,299 and 0,399). The percentage of the polymorphic loci varied from 76 % to 100% among progenies and adults. The number of alleles per loci varied from 2,3 in adults and 2,57 in progenies before and after the handling. In the progenies there was no significant difference between those values indicating that the population is in.HWE. That fact can be proven by the fixation index significantly equal to zero (0,112 and 0,005) before and after handling, respectively. The results of the reproduction system were: the crossing rate was high in the analysis that was done before (0,963) and in the one that was done after the handling ( 0,967). The estimates of the self-fertilization correlation were high in the two populations (0,188 and 0,179), and both were significant suggesting that the selffertilization individuals are distributed at random in the progenies and there is no tendency of some progenies to present more individuals of self fertilization than others. The paternity correlation was significantly different from zero (0,414 and 0,368), suggesting that a part of the progenies of crossings were bred by the same maternal and paternal begetter thus indicating that there was the presence of biparental crossings within the populations. The mixed system is involved in the average effective number variance (Ne(v), the estimated values for that parameter were of 1,99 and 2,08 for the population before the handling and after the handling, respectively. The estimated value of the coefficient of coancestry within the progenies before the handling ( 0,229) and after the handling (0,222) were superior in 83,2% and 77,6% than the expected in progenies of half-sib (0,125).The effective size of inbreeding was of 178,4, 51 and 49 individuals in adults, progenies before and after the handling, respectively. The results indicate a strong spatial autocorrelation analysis in the population, with trees next to each other as far as approximately 200 m presenting some degree of relationship, with 95% of probability. Those results indicate that the species is unresistant to handling and that did not affect the diversity in this generation and future works must be considered to assure the sustainability of the handling that is done from the genetic point of view.

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O trigo possui uma naturalmente restrita variabilidade genética, algo agravado pelo melhoramento, o que é causa de estagnação do avanço do próprio melhoramento e de vulnerabilidade genética. Uma alternativa a este problema é a utilização de espécies do pool gênico secundário do cereal, em programas de introgressão. Dentre estas está Aegilops speltoides, a qual tem demonstrado poder contribuir com importantes caracteres ao trigo. Desta forma, o Capítulo I, “O enriquecimento do germoplasma de trigo brasileiro com a introgressão de segmentos do genoma de Aegilops speltoides”, teve como objetivo introgredir cromatina desta espécie em uma cultivar de trigo brasileira, na forma de distintas linhagens, e gerar informações para a futura utilização desta variabilidade genética pelo melhoramento. Assim, foi conduzido um programa de retrocruzamento assistido por métodos de genotipagem. Um mapa genético de Ae. speltoides foi gerado, com 537 marcadores. Um total de 236 segmentos foram introgredidos nas linhagens, de todos os cromossomos da espécie silvestre e nos três diferentes genomas do trigo. Esta variabilidade genética e demais informações geradas vão permitir a continuidade do programa até a utilização destas linhagens pelo melhoramento. A giberela é uma das mais devastadoras moléstias para a triticultura e o tipo mais eficiente de controle é a resistência genética. Ainda que um elevado número de QTL relacionados com esta característica tenham sido mapeados na cultura, esta informação necessita ser refinada para ser mais eficientemente utilizada no melhoramento e avanço da pesquisa. Isto pode ser feito através de meta-análise. “O QTLoma da resistência à giberela em trigo como um mapa de referência para o melhoramento genético” é o título do Capítulo II desta obra. O objetivo deste estudo foi de analisar globalmente e em profundidade o conjunto de loci relacionados à resistência a esta moléstia no cereal. Foi realizada uma extensiva revisão bibliográfica buscando informações sobre estes QTL no trigo. Um total de 556 loci foram encontrados, distribuídos em todos os genomas e cromossomos da cultura. Destes, 365 puderam ser projetados no mapa consenso gerado e 327 passaram por meta-análise, formando 72 meta-QTL, em 15 grupos de ligação. Uma expressiva redução da redundância se deu no número e no tamanho dos loci, facilitando a mineração de genes candidatos. O QTLoma descrito servirá como um mapa de referência para o melhoramento genético e para o avanço na compreensão dos mecanismos que levam à resistência desta cultura à esta e outras moléstias. Novas estratégias de avanço no melhoramento do trigo são cruciais para que a cultura cumpra com o seu papel hoje e futuramente, alimentando a humanidade. / Agriculture needs to double its production by 2050, to meet the food demand of a growing population. Breeding and wheat (Triticum aestivum L.) have fundamental role on this process. The advances in this cereal breeding, since its domestication, have been expressive, as well as the future perspectives, which deserve a dedicated bibliographic review, which is the theme of the initial part of this Thesis, entitled “Wheat breeding: a brief overview from the beginning to the near future, with emphasis on the present”. Wheat has a naturally restrict genetic diversity, somewhat aggravated by the breeding, which is a cause of stagnation of the breeding progress and genetic vulnerability. An alternative to this problem is the utilization of species from the secondary gene pool, in introgression programs. Among these species, Aegilops speltoides has shown great potencial to contribute with important traits to wheat. Thus, the Chapter I, “The enrichment of the Brazilian wheat germplasm with the introgression of genomic segments from Aegilops speltoides”, aimed to introgress chromatin from this species into a Brazilian wheat cultivar, as distinct introgression lines and to generate information for future use of this genetic diversity by breeding programs. Thus, a backcrossing program assisted by genotyping methods was conducted. A genetic map of Ae. speltoides was generated, containing 537 markers. A total of 236 segments were introgressed into the lines, from all chromosomes of the wild species and into all three wheat genomes. This genetic diversity and the information generated will allow the progress of this program, until the use of this lines by breeding. Fusarium head blight is one of the most devastating wheat diseases and the most efficient type of control is the genetic resistance. Although a high number of QTL related to this trait has been mapped on this crop, this information has to be refined to be more efficiently used by breeding and for the advance of the research. It can be achieved through a meta-analysis. “The QTLome of Fusarium Head Blight resistance in wheat as a reference map for the breeding” is the title of the Chapter II of this masterpiece. The objective of this work was to analyse globally and deeply the universe of loci related to the resistance of this cereal to this disease. An extensive bibliographic review was carried out, searching for information about these QTL in wheat. A total of 556 loci were found, distributed on all genomes and chromosomes of this crop. From these, 365 QTL could be projected into the consensus map generated and 327 went through meta-analysis, forming 72 meta-QTL, in 15 linkage groups. An expressive reduction of the redundancy was obtained in number and length of loci, facilitating the mining of candidate genes. This QTLome will serve as a reference map for breeding and the advance on the understanding of the mechanisms conferring resistance to this crop against this and other diseases. New strategies for wheat breeding advance are crucial to allow this crop meet its role today and in the future feeding the humankind.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2017-02-06T17:32:23Z No. of bitstreams: 1 Clebia Maria Alves de Almeida.pdf: 885121 bytes, checksum: db5bd5e1c9af576492c6e88c329f0a80 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-06T17:32:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Clebia Maria Alves de Almeida.pdf: 885121 bytes, checksum: db5bd5e1c9af576492c6e88c329f0a80 (MD5) Previous issue date: 2006-06-30 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Habitats fragmentation is the greatest cause of biodiversity erosion in tropical forests among the anthropic action. Due to the high degree of fragmentation and the isolation of the remaining Atlantic forest, many populations are being extinguished locally while others are suffering losses of its genetic variability. The Bromeliaceae family has a great variety of tropical ornamental species. Eleven species of the Aechmea genus occur in the State of Pernambuco, and although it is of great economic and ecological importance, there has been few studies on its genetic diversity. Aechmea fulgens is a native Atlantic forest species, which natural populations may be suffering losses on the genetic variability. Plants genetic diversity may be estimated in many ways. Modern techniques on molecular biology allow observing the polymorphism directly on the organism genic sequence. Molecular markers broaden the horizons on researches for the conservation of species and have been widely used to monitor the genetic variability. Among many molecular markers available, SSR and ISSR are relevant. With the of aim evaluating the degree of genic diversity on Aechmea fulgens populations, providing from three different fragments of Atlantic forest in Pernambuco, SSR and ISSR markers were used. Twelve pairs of microsatellites oligonucleotides developed for Tillandsia, Guzmania and Pictairnia bromeliad genera were tested. From these, only five pairs had polymorphism, showing transference of these primers to the Aechmea gender. Twenty ISSR oligonucleotides were used to amplify Aechmea fulgens sample, from which eight primers that had the most consistent polymorphism. The analysis on variance results revealed greater differences inside populations than among them. The results suggest that both markers may be used for genetic variability evaluation, contributing for the success of future studies and species conservation programs. / A fragmentação de habitats é a maior causa da erosão da biodiversidade nas florestas tropicais junto com a ação antrópica. Devido ao alto grau de fragmentação e ao isolamento dos remanescentes atuais da floresta atlântica, várias populações estão se extinguindo localmente e outras sofrendo perda de sua variabilidade genética. A família Bromeliaceae inclui uma grande variedade de espécies ornamentais tropicais. O gênero Aechmea tem significativa representatividade no Estado de Pernambuco, onde ocorrem onze espécies e, apesar de sua grande importância ecológica e econômica, existem poucos estudos sobre sua diversidade genética. Aechmea fulgens é uma especie nativa da Mata Atlântica, cujas populações naturais podem estar sofrendo perda de sua variabilidade genética. A diversidade genética em plantas pode ser estimada de várias maneiras. As modernas técnicas de biologia molecular permitem a observação de polimorfismo diretamente na seqüência gênica de organismos. Os marcadores moleculares abriram novas perspectivas para pesquisas em conservação de espécies e têm sido amplamente utilizados no monitoramento da variabilidade genética. Dentre os diversos marcadores moleculares disponíveis atualmente, destacam-se as seqüências simples repetidas (SSR) e repetições entre seqüências simples (ISSR). Com o objetivo de avaliar o nível de diversidade genética de populações de Aechmea fulgens (Brongn.) provenientes de três fragmentos distintos da mata atlântica de Pernambuco, foram utilizados marcadores SSR e ISSR. Um total de 12 pares de oligonucleotídeos de microssatélites, desenvolvidos para bromeliáceas dos gêneros Tillandsia, Guzmania e Pitcairnia foram testados. Desse total apenas cinco pares apresentaram polimorfismo demonstrando a transferência desses primers para o gênero Aechmea. Adicionalmente, 20 oligonucleotídeos ISSR foram utilizados para amplificar as amostras de A. fulgens, tendo sido selecionados oito primers por apresentarem polimorfismo mais consistente. Os resultados das análises de variância revelaram que a maior divergência esteve presente dentro das populações do que entre elas. Os resultados sugerem que os dois tipos de marcadores são adequados para a avaliação da variabilidade genética, colaborando para o sucesso de futuros estudos e programas de conservação dessa espécie.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2017-02-10T11:58:18Z No. of bitstreams: 1 Fabio Rodrigo Araujo Pereira.pdf: 857390 bytes, checksum: f51e59231582ea88f2eb82c7049f64b7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-10T11:58:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fabio Rodrigo Araujo Pereira.pdf: 857390 bytes, checksum: f51e59231582ea88f2eb82c7049f64b7 (MD5) Previous issue date: 2012-02-29 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The heliconias stand out as one of the species most appreciated by consumers due to its exoticity flowers, postharvest durability and beauty of the flowers, and showy bracts present with intense colors and contrasting. The study aimed to characterize 15 half-sib families of Heliconia bihai (HB), H. chartacea (HC) and H. Wagneriana (HW), morphological and molecular markers by ISSR. Obtained higher means in HC3, HB9 and HW20 for number of leaves (NL) and number of tillers (NP). For the limb length (CPL) the highest averages were obtained in HC4, HB9 and HW20. HC8, HB9 HW20 and reached the highest averages for maximum width of the lamina (LML) and HC7, HB9 and HW20 for plant height (APL). Considering the standard error for the morphological characteristics used in the last evaluation, it was found that among the half-sib families, HB14 obtained a higher value of NF, HB9 and HC4 obtained higher values of CPL, all the families of H. bihai and H. chartacea had the best average to LML and APL There was no difference between families. The morphological characteristics enabled the detection of genetic variability among and within half-sib families of the species H. bihai, H. chartacea cv. Sexy Scarlet and H. Wagneriana. The oligonucleotides used 4023 fragments generated by amplifying 3-7 bands by primer. The product of genetic similarity analysis with ISSR markers showed that the genotypes were grouped by species, and HB11(5) and HC5(8) the most divergent, polymorphism generated with ISSR markers showed genetic variability between and within families sib species H. bihai and H. chartacea cv. Sexy Scarlet evaluated, and detected the absence of genetic variability within the family half-sib genotypes of H. Wagneriana, leading to the assumption of high rate of selfing in this species. / As helicônias destacam-se como uma das espécies mais apreciadas pelos consumidores de flores devido sua exoticidade, durabilidade pós-colheita e beleza das inflorescências, além de apresentarem brácteas vistosas com cores intensas e contrastantes. O trabalho objetivou caracterizar 15 famílias de meios irmãos de Heliconia bihai (HB), H. chartacea (HC) e H. wagneriana (HW), por marcadores morfoagronômicos e moleculares ISSR. Foram observadas as maiores médias em HC3, HB9 e HW20 para Número de folhas (NF) e Número de perfilhos (NP). Para Comprimento do limbo (CPL) as maiores médias foram obtidas em HC4, HB9 e HW20. HC8, HB9 e HW20 atingiram as maiores médias para Largura máxima do limbo (LML) e HC7, HB9 e HW20 para Altura da planta (APL). Considerando-se o erro padrão empregado para os caracteres morfoagronômicos na última avaliação, verificou-se que dentre as famílias de meios irmãos, HB14 obteve maior valor de NF, HB9 e HC4 obtiveram maiores valores de CPL, todas as famílias de H. bihai e H. chartacea tiveram as melhores médias de LML e para APL não foi registrada diferença entre as famílias. Os caracteres morfoagronômicos possibilitaram a detecção de variabilidade genética entre e dentro de famílias de meios irmãos das espécies de H. bihai, H. chartacea cv. Sexy Scarlet e H. wagneriana. Os oligonucleotideos utilizados geraram 4023 fragmentos, amplificando de 3 a 7 bandas por primer. O produto da análise de similaridade genética com marcadores ISSR mostrou que os genótipos foram agrupados por espécies, sendo HB11(5) e HC5(8) os mais divergentes, O polimorfismo gerado com os marcadores moleculares ISSR mostrou variabilidade genética entre e dentro de famílias de meios irmãos das espécies de H. bihai e H. chartacea cv. Sexy Scarlet estudadas, como também detectou a ausência de variabilidade genética dentro da família de meios irmãos dos genótipos de H. wagneriana, levando a suposição da elevada taxa de autofecundação na referida espécie.

Le parasite microsporidien Nosema ceranae est un pathogène émergent de l’abeille européenne (Apis mellifera). Il provoque une maladie appelée nosémose qui peut induire de fortes mortalités dans les colonies. La présence de N. ceranae dans les ruches n’est pas toutefois pas systématiquement associée à des symptômes ou à une dépopulation, ce qui suggère une variabilité de sa virulence. Une hypothèse proposée pour expliquer cette variation repose sur l'existence potentielle de variants parasitaires de niveaux de virulence différents. Ce travail a eu pour objectif d’évaluer le polymorphisme de N. ceranae par une approche multilocus, dans le but de savoir s’il est possible de différencier des isolats parasitaires. La diversité nucléotidique de dix marqueurs génétiques a été évaluée dans des abeilles géographiquement éloignées. L’analyse du polymorphisme de ces gènes a révélé un fort contenu allélique au sein même d'un individu hôte mais une absence de divergence entre les populations parasitaires issues d'hôtes distincts. Ces données montrent que cette approche multilocus ne permet de pas de différencier des isolats de N. ceranae, mais que des populations parasitaires similaires infectent des abeilles géographiquement distantes. Ces données sont en accord avec l'hypothèse d'une colonisation récente d'A. mellifera par N. ceranae mais posent de nombreuses questions quand à l'origine de la diversité parasitaire au sein d'un seul individu. Le second volet de cette thèse a eu pour objectif de rechercher dans le génome de N. ceranae des gènes codant de potentiels facteurs de virulence puis de produire des protéines recombinantes et des anticorps dirigés contre ces facteurs. Ces anticorps devaient permettre de localiser ces protéines d'intérêt au niveau subcellulaire dans des tissus infectés. / The microsporidian parasite Nosema ceranae is an emergent pathogen of the Western honeybee (Apis mellifera). It is associated to a disease called nosemosis that can lead to high mortality of honybees in colonies. Its presence in hives has not been systematically linked to symptoms or depopulation, suggesting a variation in its virulence. Thus, the existence of several N. ceranae variants with different virulence levels has been proposed. In this work aimed to assess N. ceranae polymorphism through a multilocus approach to test whether is it possible to discriminate between parasite taxa. Thus the nucleotide diversity of ten marker genes has been measured in parasite populations isolated from single A. mellifera individuals in distant locations. While high nucleotide diversity and allele content have been observed for all genes in single individuals, the absence of isolate differentiation precluded any taxa discrimination. These data support the hypothesis of a recent host-jump to A. mellifera and suggest that similar populations of parasites infect honeybees in distant locations. However they question the origin of such polymorphism within one host. In the second part of this work genes encoding putative virulence factors have been searched within N. ceranae genome, in order to produce recombinant proteins and then specific antibodies. Such antibodies would allow the subcellular localization of those proteins in infected tissues.

Made available in DSpace on 2015-04-22T22:12:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Roberto Alexandre.pdf: 1763581 bytes, checksum: c0c0eb448d286d60be56fecd5eb291e0 (MD5) Previous issue date: 2010-08-03 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Human papillomavirus is responsible for lesions in the oral mucosa, anal and urogenital tract of male and female, transmitted by direct or indirect contact with infected skin or through sexual intercourse. In women these infections can progress to cervical cancer, which is estimated incidence for the Northern region in 2010 was the largest in Brazil. The nature of the infection depends on the degree of integration of viral DNA with host DNA linked primarily to genes of oncoproteins E6 and E7 of HPV. The determination of the viral types can be held from differences in the viral capsid L1 gene and the variants of a particular type of HPV can be identified through the study of viral non-coding region. Currently the development of prophylactic vaccines against HPV particles using "pseudo-viral" formed by the L1 protein of different subtypes of high risk, while a growing number of studies that use the oncoproteins E6 and E7 in the development of therapeutic vaccines. However, it is necessary for the development of such antiviral vaccines also consider the great diversity of variants of HPV types exist, since differences between the genomic regions of these variants may influence the degree of their infections. This paper describes the complete genome sequence of a variant of HPV 16, detected in Amazonian region, using techniques of genetic engineering and the analysis of this genome by bioinformatics tools. It was observed by analysis of genetic distance that the genome of this variant has a genetic proximity of those identified in the literature as "African variants, and phylogenetic analysis, performed from the non-coding region, support this hypothesis. In addition, several mutations were detected in the genome and obtained, resulting in changes in the positions and number of restriction sites in its sequence. The major differences between the genetic regions of the genome sequenced and the corresponding variants in Africa have been observed over E7. It is expected, with that work, look for future research projects involving protein expression and genomic analysis of HPV in the Amazon region to the regional peculiarities in variants and provide a concise and complete reference on the genome of HPV 16 in the region. / O Papillomavirus Humano é responsável por lesões na mucosa oral, anal e do trato urogenital masculino e feminino, transmitidas por contato direto ou indireto com a pele infectada ou através de relações sexuais. Na mulher essas infecções podem evoluir para um câncer de colo do útero, cuja estimativa de incidência para a região Norte no ano de 2010 foi a maior do Brasil. A natureza das infecções depende do grau de integração do DNA viral com o DNA do hospedeiro associada, principalmente, aos genes das oncoproteínas E6 e E7 do HPV. A determinação dos tipos virais pode ser realizada a partir de diferenças no gene L1 do capsídeo viral e as variantes de um determinado tipo de HPV podem ser identificadas por meio do estudo da Região Não Codificadora viral. Atualmente o desenvolvimento de vacinas profiláticas contra o HPV utiliza partículas pseudo-virais formadas pela proteína L1 de tipos virais de alto risco, enquanto cresce o número de estudos que utilizam as oncoproteínas E6 e E7 no desenvolvimento de vacinas terapêuticas. Contudo, é necessário que o desenvolvimento de tais vacinas antivirais também considere a grande diversidade das variantes dos tipos de HPV existentes, uma vez que diferenças entre as regiões genômicas dessas variantes podem influenciar o grau de suas infecções. Este trabalho descreve o sequenciamento completo do genoma de uma variante do HPV 16, detectado no Estado do Amazonas, utilizando técnicas de Engenharia Genética, bem como a análise desse genoma por ferramentas de Bioinformática. Observou-se, pela análise de distâncias genéticas, que o genoma dessa variante apresenta grande proximidade genética dos exemplares identificados na literatura como variantes africanas , e as análises filogenéticas, realizadas a partir da Região Não Codificadora, reforçam essa hipótese. Além disso, também foram detectadas várias mutações ao longo do genoma obtido, resultando em alterações nas posições e na quantidade de sítios de restrição de sua sequência. As maiores diferenças entre as regiões gênicas do genoma sequenciado e as correspondentes nas variantes africanas foram observadas ao longo de E7. Espera-se, com esse trabalho, atentar os futuros projetos de pesquisa que envolvam expressão de proteínas e análises genômicas de HPV na região amazônica para as peculiaridades existentes nas variantes regionais e fornecer uma referência concisa e completa sobre o genoma do HPV 16 na região.