Com a disponibilidade de tecnologias de genotipagem robustas, fornecendo milhares de marcadores moleculares a um baixo custo por amostra, tornou-se mais acessível escanear o genoma todo. Logo, as abordagens de mapeamento associativo, baseado no cálculo do desequilíbrio de ligação, e a busca de regiões do genoma que apresentam sinais de seleção foram favorecidas. Essas ferramentas apresentam um grande potencial a ser explorado em programas de melhoramento de soja, auxiliando na obtenção de informações valiosas em relação à arquitetura genética dos caracteres de interesse agronômico e à dinâmica dos processos de seleção. Portanto, os objetivos deste estudo foram: (i) verificar os efeitos da relação genética entre genótipos no desequilíbrio de ligação; (ii) obter informações em relação a arquitetura genética para dez caracteres por meio da abordagem de mapeamento associativo; e (iii) identificar regiões sob seleção diferencial em uma população representada por cultivares brasileiras comparadas a de uma população de genótipos exóticos de diferentes origens geográficas. Para isto, 95 genótipos de soja foram genotipados utilizando a plataforma da Affymettrix (180 K Axiom® Soybean Genotyping Array). O efeito da estrutura populacional sobre DL foi investigado utilizando como correções as matrizes resultantes do software STRUCTURE, DAPC, PCA e a matriz de parentesco. Para o mapeamento associativo, os genótipos foram fenotipados para dez caracteres. Foram realizadasvárias abordagens para detecção de sinais de seleção: estimação da diferenciação populacional nas regiões do genoma por meio do índice de fixção (FST) e cross-population composite likelihood ratio test (XP-CLR); identificação de regiões do genoma com redução de diversidade nucleotídica (μ); e a presença de blocos de haplótipos. Ao utilizar medidas de correções para estimação do DL no genoma da soja observamos a influência da estrutura da população e do parentesco nos padrões de DL. Pelo mapeamento associativo, foram identificados 181 marcadores associados para dez caracteres avaliados em soja. Além disso, foi verificada a complexa interação entre regiões envolvidas no controle de caracteres quantitativos (QTL) e ambientes. Regiões diferencialmente selecionadas foram identificadas entre a população de genótipos brasileiros e de materiais de origens diversas, demonstrando que essas passaram por processos de seleção divergente. / The availability of robust genotyping technologies providing thousands of markers with a low-cost per sample, whole-genome scans are becoming more accessible. Hence, associative mapping approaches, based on the calculation of linkage disequilibrium (LD), and the detection of signals of selection were favored. These tools have a great potential to be explored in soybean breeding programs, helping to obtain valuable information about the genetic architecture of the characters of agronomic interest and of the dynamics of selection processes. Therefore, the objectives of this study were: (i) to verify the effects of the genetic relationship among genotypes on soybean linkage disequilibrium; (ii) to obtain information about the genetic architecture in ten soybean traits with an association mapping approach; and (iii) to identify regions under differential selection between a population represented by Brazilian cultivars compared to a population of exotic genotypes from different geographic origins. For this, 95 soybean genotypes were genotyped using an Affymetrix (180 K Axiom® Soybean Genotyping Array) platform. The effect of the population structure on LD was investigated using as corrections the matrices resulting from the software STRUCTURE, DAPC, PCA and a kinship matrix. We phenotyped ten soybean traits in order to carry the association mapping. Several approaches were carried aiming to detect selection signals: estimation of population genetic differentiation in the genomic regions with fixation index (FST) and cross-population composite likelihood ratio test (XP-CLR); identification of genomic regions with reduced nucleotide diversity (μ); and the presence of haplotype blocks.Using the LD corrections, it was showed the influence of population structure and kinship on LD patterns in soybean. By the association mapping, we identified 181 markers associated with the ten traits evaluated in soybean. In addition, complex interactions between QTL and environments were verified. Differentially selected regions were identified between theBrazilian genotypes population and the population of materials from diverse origins, demonstrating that they underwent divergent selection processes.

A utilização intensiva de germoplasma melhorado de arroz reduziu a variabilidade genética necessária no processo de seleção causando a estagnação dos níveis de produtividade. Visando aumentar a base genética das variedades comerciais ocorre uma busca por genes nos BAG´s. Para este fim, a avaliação de 144 acessos de arroz filipino provenientes do banco da ESALQ/USP foi realizada através de dezenove caracteres agromorfológicos e 15 marcadores microssatélite. As análises de agrupamento com base nos dados moleculares discriminaram um total de 3 grupos. Todos os 15 locos analisados na genotipagem dos acessos foram polimórficos, sendo encontrados 156 alelos. O número de alelos por loco variou de 3 a 20, com uma média de 10,4. Os acessos analisados possuem uma quantidade bastante significativa de alelos raros (70), sendo os genótipos 84 (Mum 1), 106 (Khao Phe Do), 68 (Khao Khane), 132 (Ku-79-1), 112 (E-Boot), 64 (Bikyat), 146 (BRS-Sertaneja), 121 (Puntas Claras), 85 (Khao Phe Py), 138 (Maraja), 133 (Unnamed), 105 (Os-6), 107 (Ba Ke Gonh) e 47 (Khao Mack Fay Khao) os que apresentaram alelos exclusivos. A heterozigosidade esperada teve seu maior valor no loco RM 257 (0,934) e seu menor valor no loco RM 277 (0,542). Os caracteres agromorfológicos foram submetidos a análises univariadas e multivariadas para a estimação da diversidade genética. Com base no teste F, diferenças significativas a 1% foram observadas em 12 das 14 variáveis quantitativas usadas no estudo. Aquelas que não apresentaram tais diferenças foram: comprimento de folha bandeira (CFB) e produtividade de grãos (PG). As duas primeiras variáveis canônicas explicaram cerca de 99,71% da variação total. Para a primeira variável as características mais importantes e de maior contribuição para a divergência foram: altura de planta na maturidade (APM) e comprimento de colmo (CC); para a segunda foram: comprimento de espigueta (CE) e número de dias para o florescimento (NDF). A análise de agrupamento reunindo dados moleculares e agromorfológicos discriminou um total de 26 grupos, dos quais os 6 primeiros foram atribuídos como os principais por abranger 69% dos acessos. Desta forma, pode-se observar a presença de maior estruturação de grupos (26), em comparação aos outros agrupamentos envolvendo apenas dados agromorfológicos (10), referentes ao primeiro ano agrícola do estudo, e dados moleculares (3). Tal fato sugere o uso da maior quantidade de dados disponíveis, os quais proporcionarão resultados mais confiáveis e completos, em termos reais. / The improved rice germplasm´s intense use, with related genitors, reduced genetic variability in breeding programs. This intense use causes stagnation of productivity. Intending to enhance genetic bases in commercial cultivars, a search for genes occurs in germplasm. This study aimed to analyze 144 philippine rice accessions, from ESALQ-USP germplasm, across using nineteen agromorphological traits and fifteen microsatellite markers. The grouping analyses, based on molecular data, found an overall of three groups. All the fifteen markers analyzed in the genotyping of the accessions were polymorphic, and 156 alleles were found. The number of alleles per locus varied from three to 20, with an average of 10,4. The analyzed accessions possess a significant amount of rare alleles (70), being genotypes 84 (Mum 1), 106 (Khao Phe Do), 68 (Khao Khane), 132 (Ku-79-1), 112 (E-Boot), 64 (Bikyat), 146 (BRSSertaneja), 121 (Puntas Claras), 85 (Khao Phe Py), 138 (Maraja), 133 (Unnamed), 105 (Os-6), 107 (Ba Ke Gonh) and 47 (Khao Mack Fay Khao), the ones that had presented exclusive alleles. The expected heterozygosity had its highest value in RM 257 (0,934) and its lowest value in RM 277 (0,542). The agromorphological traits were submitted to univariate and multivariate analyses to estimate genetic diversity. Based on F test, 1% significant difference was observed in 12 of 14 quantitative traits used on the study. The traits that didn`t present significant statistical differences were: flag leaf length (FLL) and grain productivity (GP). The first and the second canonical variables absorbed together 99,71% of the observed variation. The most important traits for the first canonical variable, which had most contributed for genetic difference, were: plant height in maturity (PHM) and culm length (CL). For the second canonical variable, grain length (GL) and number of days for flourishing (NDF), were the most important. Grouping analyzes, that brought together molecular data and agromorphological traits, found an overall of 26 groups. The main groups were the six first ones, responsible for 69% of the accessions. Using both, molecular data and agromorphological traits, it´s noticed more structural patterns grouping (26) than in any other grouping connected with the agromorphological traits from the first harvest (10) and molecular data (3). The results suggest, as much as possible, the use of available data, which offers the most completed and trustable results.

A macadâmia (Macadamia integrifolia Maiden & Betche) é uma nogueira arbórea originária das florestas tropicais australianas. Sua distribuição natural ocorre por quase toda a costa leste da Austrália. No Brasil, foi introduzida em 1931, mas sua expansão aconteceu a partir da década de 70. As variedades comerciais são originadas de duas espécies, Macadamia integrifolia e M. tetraphylla, e seus híbridos. As informações sobre pedigree são geralmente incompletas e a identificação das variedades algumas vezes não é clara. O uso de técnicas moleculares auxilia em diversas fases dos programas de melhoramento, inclusive na caracterização do material genético e seleção de parentais envolvidos nos cruzamentos. A partir do uso de técnicas moleculares (microssatélites e diversity array technology), as 28 variedades que compõe o germoplasma brasileiro foram genotipadas com a finalidade de investigar a estrutura e a divergência genética entre estas. Foram utilizados 29 primers flanqueadores de locos microssatélites e 462 marcas de diversity array technology. A análise pelo programa Structure apresentou a formação de duas subpopulações: uma com a maioria das variedades desenvolvidas no Havaí/USA e Brasil, e outra composta pelas variedades desenvolvidas na Austrália e três variedades brasileiras. A análise da diversidade genética detectou valores medianos de heterozigosidade para o conjunto de variedades ( = 0,46 e = 0,43), com indicação de um pequeno excesso de homozigoto em relação ao esperado sob Equilíbrio de Hardy-Weinberg. A estimativa do índice de fixação (F = 0,067) para o conjunto de subpopulações apresentou grande variação, porém na média, foi baixo e não diferente de zero. Os resultados também mostram que a maior parte da diversidade genética do germoplasma está dentro de subpopulações ( q = 0,041). O índice de fixação devido ao sistema reprodutivo também variou entre os locos analisados, mas na média foi igualmente baixo e não diferente de zero ( f = 0,027). Os valores das Distâncias de Jaccard variaram entre 0,00 e 0,787 enquanto que as Distâncias de Roger Modificada variaram entre 0,227 e 0,671. O dendrograma UPGMA formado pelas Distâncias de Jaccard formou três grupos enquanto que pelas Distâncias de Roger Modificada formou dois grupos, sendo possível distinguir somente o grupo externo formado pelas duas espécies de grevílea. A falta de divergência entre alguns pares de variedades foi inesperada, assim como o não agrupamento entre variedades identificadas com o mesmo nome ou que apresentam histórico de parentesco. Da mesma forma, as duas subpopulações discriminadas pelo programa Structure não formaram agrupamento específico em ambos os dendrogramas. Os resultados das análises dos Componentes Principais foram coerentes aos obtidos nos dendrogramas formando os mesmos agrupamentos. / Macadamia (Macadamia integrifolia Maiden and Betche) is a nut crop tree widespread across eastern Australia. Although has been introduced in Brazil in 1931, just in the past 20 years its cultivated area has expanded more significantly. Commercial varieties are originated from Macadamia integrifolia and M. tetraphylla, as well as its hybrids. The information on pedigree is generally incomplete and the identification of varieties is sometimes not so clear. Molecular techniques could provide genetic information useful for breeding programs, such as, the kinship (relatedness) between individuals. Molecular techniques (microsatellites and diversity array technology) was used to genotype all 28 varieties that composes Brazils germoplasma with the purpose to investigate the structure and the genetic divergence between these varieties. Twenty nine microsatellites locus and 462 markers of diversity array was used. Analysis using the Structure software showed evidence of two subpopulations: one with the majority of the varieties developed in the Hawaii/USA and Brazil, and another with varieties developed in Australia and three in Brazil. The analysis of genetic diversity detected medium values of heterozigosis ( = 0.46 and = 0.43), with indication of a small excess of homozygotes in relation the expected value under Hardy- Weinberg equilibrium. The estimate of inbreeding coefficient showed great variation (from - 0.522 to 0.558), however in the average (F = 0.067) it was low and statistically not different from zero. The results also showed that most of the genetic diversity is within subpopulations ( q = 0.041). The inbreeding due to the reproductive system varied between analyzed loci, but on average it was low and statistically not different from zero ( f = 0.027). Values of Jaccard distances ranged from 0 to 0.787, whereas the modified Rogers distances ranged from 0.227 to 0.671. UPGMA Cluster analysis from Jaccard distances formed three groups, whereas modified Rogers distances of formed two groups. In the latter, it is possible to distinguish only the external group formed by the two species from Grevilea spp. For some varieties that we expected to be clustered together were unexpected assigned to different clusters. On the other hand, for some varieties that we expected to be placed in different clusters were unexpected clustered together. Unexpected, the two subpopulations discriminated in the analysis (Structure) did not form specific groups when using both Jaccard and modified Rogers distances. The results of Principal Coordinate Analysis were coherent with the UPGMA analyses.

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

A caracterização e o entendimento das variações genômicas e morfológicas, bem como a estrutura genética de variedades locais armazenadas em bancos de germoplasma é importante para sua efetiva utilização em programas de melhoramento visando tolerância a estresses. Neste trabalho um conjunto de 192 variedades oriundas de diferentes regiões geoclimáticas do Japão foram testadas quanto à suas características morfológicas e produtivas, utilizando ensaios de campo e metodogias de fenotipagem de alto desempenho. A fenotipagem por meio da metodologia de camadas de herbicida (Aminotriazol+Diuron+2,4D, 100mg/plant) alocado a 30 centímetros de profundidade foi possível detectar variação entre as variedades para comprimento de raiz e velocidade de emissão de raiz sendo possível a distinção de variedades com sistema radicular profundo e sistema radicular superficial baseando-se na sua pontuação no ensaio de herbicida, destacando-se 20 genótipos como possíveis doadores de genes para comprimento, densidade e velocidade de emissão de raízes. Ensaios a campo foram conduzidos em 4 localidades expondo as variedades as mais distintas condições climáticas, buscando analisar a diversidade fenotípica para caracteres agromorfológicos. Os dados fenotípicos obtidos pelos marcadores morfológicos geraram um total de 15 grupos de acessos quando utilizados os 13 caracteres avaliados. A média do índice de sensibilidade a seca foi de 0,99 havendo materiais tolerantes com índices próximos a 0,6 e materiais sensíveis com índice próximos a 1,12. Os 384 marcadores SNP detectaram um total de 73728 alelos indicando alta porcentagem de A (40,8%) e G (34,6%) comparado com C (15,6%) e T (3,6%). Quanto aos heterozigotos, a maior porcentagem foi observada de A/G (0,54%) e a menor porcentagem de A/T (0,04%), sendo a maior parte dos heterozigotos observados nos cromossomos 3 e 8 comparado com outros cromossomos. As análises caracterizaram os acessos japoneses como 98,4% pertencentes à subespécie Japônica. Para associação entre marcadores e fenótipos, foi utilizada a abordagem de modelo linear misto (MLM), o qual incorpora informações de estrutura populacional e parentesco. Os resultados obtidos deverão ser investigados futuramente a fim de confirmar as associações em diferentes populações. O aumento do estresse hídrico teve efeito significativo no desempenho dos acessos, e a interação genótipo e estresse hídrico foi significativa para rendimento final e tamanho de panícula. Entre os acessos estudados foi observada variação genética para as características relacionadas com a tolerância a estresse hídrico e encontraram-se acessos com reduções no rendimento devido ao déficit hídrico comparáveis com o das testemunhas, embora com tamanho de panícula menor, inclusive em condições ótimas. Dos 384 marcadores utilizados, 10 foram responsáveis por associações significativas com o índice de sensibilidade a seca, com base nos diferentes métodos de correção para múltiplos testes. Estas associações foram selecionadas para verificar o efeito alélico sobre o genótipo observado, gerando informações preliminares para a aplicação futura de seleção assistida por marcadores (SAM). O tamanho dos blocos de ligação foram estimados em ~100 kb (r < 0,05) e ~75kb (r < 0,1). / Germplasm characterization and the knowledge of its diversity and population structure are important to effective utilization of genetic resources in breeding programs specially drought breeding program. In this work 192 landraces from all over Japan were evaluate for their morphological and productive characteristics, using field trials and high throughput screening methods. The screening using herbicide barrier approach at 30 cm depth was able to detect genetic diversity between the landraces for root length and clearly distinguish between deep root landraces and shallow root landraces. With this approach was possible to select 20 landraces with deep root system as possible donor of drought tolerance genes. Aiming characterize the landraces to agromorphological characteristics field trials were carried in 4 different locations exposing the landraces for a diversity environment effect. Using 13 traits phenotypically data generate a total of 15 groups during cluster analysis. The average result for drought sensitive index was 0.99, however this results presents a huge variability having landraces with scores about 0.6 to landraces with score up to 1.12. Drought effect was huge and statistically significant affecting directly yield and panicle size. The landraces presented genetic variability for drought tolerance and some landraces presenting yield and panicle size reductions due to drought comparable with drought-tolerant controls were detected. A total of 73728 alleles were detected by the SNP markers, indicated a high percentage of A (40,8%) and G (34,6%) alleles compared to C(15,6%) and T (3.6%). Heterozygocity of A/G was highest (0,54%) and lowest in A/T (0.04%). Of 3 chromosomes of rice, chromosome 8 produced highest percentage of heterozygocity compared to other chromosomes. Accessions were classified as 98.4% belonging to japônica subspecies. Association between markers and phenotypes was performed using a mixed linear approach (MLM), which incorporates information regarding population structure and kinship. Among the 384 markers used, 10 were responsible for significant associations with drought sensibility index, based on different criteria to correct for multiple tests.These associations were selected to determine the allelic effects over the traits, in order to generate preliminary data for marker assisted selections (MAS). Estimated size of haplotype blocks were ~100 kb (r <0.05) and ~75 kb (r <0.1). Future studies should confirm marker trait associations here found using different populations.

Solanum lycocarpum. St.Hil. (Solanaceae) é uma planta lenhosa encontrada nos cerrados e campos cerrados do Brasil Central. É heliófila e característica de formações secundárias abertas. É conhecida popularmente como lobeira. A polpa do fruto é utilizada na produção de um fitoterápico, o polvilho-de-lobeira, amplamente empregado no controle de diabetes e de obesidade, assim como para diminuição no nível de colesterol, sendo comercializado na forma de cápsulas. A espécie é andromonóica, com produção constante de flores hermafroditas e funcionalmente masculinas. A síndrome de polinização é vibrátil e as flores são polinizadas por abelhas do gênero Xylocopa. Os frutos carnosos são consumidos por diversos animais do cerrado. Os principais dispersores das sementes são o lobo-guará, o cachorro-do-mato, a raposa-do-campo, a anta e a formiga saúva. Conhecendo-se as principais características da biologia da reprodução de S. lycocarpum e os agentes polinizadores e dispersores de sementes dessa espécie, objetivou-se com esse trabalho estudar a contribuição relativa da migração mediada por pólen e por sementes no fluxo gênico total e na estrutura genética, em quatro populações naturais de S. lycocarpum situadas na região Sudeste do estado de Goiás. A razão de fluxo de pólen e semente no fluxo gênico total foi estimada por meio da análise comparativa de marcadores microssatélites nucleares e cloroplastidiais. O sistema de reprodução e a distribuição espacial dos genótipos nas populações também foram estudados. Buscou-se, ainda, avaliar a diversidade genética em plantas situadas na margem da estrada de terra que interliga três populações, com o objetivo de inferir sobre a origem das sementes que colonizaram esse ambiente. Os 294 indivíduos amostrados foram estudados com seis locos microssatélites nucleares e seis locos microssatélites cloroplastidiais. Observou-se menor diversidade gênica com os locos nucleares ( He =0,330±0,013) do que com os locos cloroplastidiais (h = 0,947±0,012). A estimativa do número médio de haplótipos por população ( nh =28,4±2,67) mostrou que tanto as populações naturais como a margem da estrada foram fundadas por número elevado de sementes de origens diversas. Estrutura espacial dos genótipos a uma distância de até 50 m foi observada em duas populações, sendo decorrentes da dispersão de sementes espacialmente restrita. A diferenciação genética entre populações estimada com marcadores cloroplastidiais ( &#977pC=0,042) foi ligeiramente menor que a obtida com marcadores nucleares ( &#977p=0,054). A razão de fluxo gênico (mp/ms ) para o conjunto de populações foi 1,22, mostrando que nessa escala de estudo as taxas de fluxo gênico via pólen e sementes são praticamente semelhantes. A margem da estrada foi colonizada por sementes vindas das populações naturais adjacentes e a distância média de dispersão de sementes foi de cerca de 20km. S. lycocarpum é predominantemente alógama, os cruzamentos entre parentes não são comuns e o número de doadores de pólen nos cruzamentos é superior a dez. Considerando apenas a área de abrangência do presente estudo, é necessário conservar 54 populações para reter um Ne=500. Na coleta de sementes para conservação ex situ, deve-se coletar igual número de sementes de 150 a 200 matrizes para reter o Ne=500 e as matrizes devem estar distantes umas das outras mais de 50m / Solanum lycocarpum St.Hil. (Solanaceae) is a woody plant that is found in the Brazilian Cerrados (savanna fields) in Central Brazil. It is heliophile, and it features open secondary formations. It\'s popularly known as wolf\'s fruit. The meat of its fruit is used in the production of a phytomedicine, the wolf\'s fruit powder, which is traded in the form of capsules, being widely used for the control of diabetes, obesity and cholesterol levels. The species is andromonoecious, with constant production of hermaphrodite and functionally male flowers. The pollination syndrome is vibratille, and Xylocopa bees pollinate flowers. Various animals in the Cerrado consume the fleshy fruits. The main seed dispersers are the maned wolf, the bush dog, the crab-eating-fox, the tapir, and the sauba ant. The main mating features of S. lycocarpum as well as its pollinators and seed dispersing agents were used as a basis for this study. Thus, this enquiry aimed at studying the relative contribution of migration mediated by pollen and by seeds in the total gene flow and in the genetic structure of four natural populations of Solanum lycocarpum located in the Southeast region of Goiás State. The pollen to seed flow rate in the total gene flow was estimated by means of comparative analysis of nuclear and chloroplast microsatellite markers. The mating system and genotype spatial distribution in the populations were also studied. We also focused on evaluating the genetic diversity in plants located on the dirt roadside that interlinks three of the populations as a means of inferring about the origin of the seeds that colonized the environment. The 294 individuals sampled were studied with six nuclear microsatellite loci and six chloroplast microsatellite loci. The nuclear loci ( He =0,330±0,013) showed smaller gene diversity than chloroplast loci (h = 0,947±0,012). The estimation of the average number of haplotypes per population ( nh =28,4±2,67) indicated that both natural and roadside populations were founded by a great number of seeds of various origins. Genotypes\' spatial structure at distance of up 50m was detected in two of the populations, resulting from spatially restricted seed dispersion. The genetic differentiation between populations estimated with chloroplast markers ( &#977pC=0,042) were slightly smaller than that obtained with nuclear markers ( &#977p=0,054). Gene flow ratio (mp/ms ) for the set of populations was 1.22, showing that gene flow rates by pollen and seed are practically similar in the scale of this study. The roadside was colonized by seeds from adjacent natural populations, and the average seed dispersion distance was about 20 Km. S. lycocarpum is predominantly alogamic. Biparental inbreeding was not common and the number of pollen donors in the crossings was above ten. Considering only the area comprised in this study, it is necessary to preserve 54 populations to retain Ne=500. When sampling seeds for ex situ conservation, the same number of seeds must be collected from 150 to 200 mother-trees to retain Ne=500. The mother-trees must be more than 50m away from each other

As estimativas de divergência genética (DG) são pouco utilizadas pelos programas de melhoramento na seleção de genitores, pois os resultados das predições têm sido inconsistentes. O objetivo deste trabalho foi avaliar a possibilidade de predizer a variabilidade genética (VG) de populações derivadas de cruzamentos biparentais de soja, utilizando dados de DG obtidos com marcadores AFLP (Bonato et al. 2006) e também avaliar a possibilidade de melhorar a associação entre DG e VG com o desdobramento das distâncias genéticas de acordo com um arranjo dialélico, isto é, em distância genética geral (DGGi e DGGj) e distância genética específica (DGEij). Para isso, utilizaram-se 10 populações oriundas de um dialélico com genitores adaptados e com diferentes níveis de divergência genética (DG): baixa ( 0,2 DG £ ), média ( 0,4 DG @ ) e alta ( 0,6 DG @ ). Cada população foi avaliada utilizando 100 progênies F2:3 no delineamento experimental em látice simples 10 x 10 (duas repetições), durante o ano agrícola 2009/10. Foram avaliados os caracteres produção de grãos (PG) e altura das plantas na maturação (AM). Para cada cruzamento foram estimados: variância genética entre progênies F2:3 ( 2 p s ), média das progênies F2:3 ( 3 : 2 F ), amplitude das médias das progênies F2:3 ( 3 : 2 F ), coeficiente de herdabilidade entre médias de progênies ) h ( F 2 x 3 : 2 e respostas à seleção (Rs) com intensidades de 20% e 40%. Para PG, as correlações de Spearman de DG com 2 p s , 2 x h e Rs foram positivas, altas e significativas (P<0,05), indicando um aumento na magnitude destas estimativas com o aumento da divergência genética (DG). Para AM as correlações foram altas e significativas somente entre DG e 2 x h (P<0,05). Em geral, o desdobramento de DG não causou um aumento na associação com as estimativas de parâmetros, exceto para a correlação de DG com 3 : 2 F e 3 : 2 F , em ambos os caracteres. Os resultados sugerem que as divergências genéticas entre os genitores determinadas pelos marcadores AFLP utilizadas neste trabalho refletem a real DG para o caráter PG, uma vez que os mesmos foram consistentes com os resultados obtidos em trabalho anterior, utilizando as mesmas estimativas de DG. Consequentemente, essas estimativas de DG poderiam auxiliar na escolha de genitores de alto potencial para a produção de grãos nos programas de melhoramento genético de soja. / Estimates of genetic divergence (DG) have not been used for parental selection in breeding programs, because of the inconsistence of the results. The objective of this study was to evaluate the possibility of predicting the genetic variability (VG) of soybean populations derived from two-way crosses, using DG data from AFLP markers (Bonato et al., 2006), and also to evaluate the possibility of improving the relationship between DG and VG by partitioning the genetic distance (GD) in general genetic distance (DGGi and DGGj) and specific genetic distance (DGEij), according to a diallel scheme. Ten populations derived from a diallel composed by adapted parents with different levels of genetic divergence (GD) were used: low ( 0,2 DG £ ), medium ( 0,4 DG @ ) and high ( 0,6 DG @ ). One hundred F2:3 progenies of each cross were evaluated in a simple lattice 10 x 10 design (two replications) during the 2009/10 growing season for the traits grain yield (PG) and plant height at maturity (AM). Genetic variance among F2:3 progenies ( 2 p s ), F2:3 progeny mean ( 3 : 2 F ), amplitude of individual F2:3 progeny means ( 3 : 2 F ), heritability among F2:3 progeny means ) h ( 2x , and responses to selection (Rs), with intensities of 20% and 40%, were estimated for each cross. For PG, the Spearman correlation between DG and 2 p s , 2 x h and Rs (20% and 40%) were positive, high and significant (P<0.05), indicating an increase of the parameter estimates following the genetic divergence (DG) increasing. For AM, the correlation were high and significant (P<0.05) only for DG and 2 x h . In general, the partitioning of DG did not increase the association with the parameters estimates, except for the correlation between DG with 3 : 2 F and 3 : 2 F for both traits. General results suggest that AFLP genetic divergence between the parents considered in this study expresses the true DG for PG, since they were consistent with the results of a previous work, using the same estimates of DG. Thus, these estimates of genetic divergence could be used in order to select high potential parents for grain yield in soybean breeding programs.

O conhecimento sobre o sistema de cruzamento e a forma como a diversidade genética está distribuída em populações de espécies arbóreas é de fundamental importância para se planejar seu manejo e conservação. Espécies arbóreas pioneiras estão cada vez mais freqüentes dentro e fora dos fragmentos florestais remanescentes. Trema micrantha é uma das primeiras espécies a se estabelecer em áreas abandonadas e Cecropia pachystachya é uma espécie pioneira dióica e seletivamente higrófita. Ambas são polinizadas pelo vento e produzem muitas sementes que são dispersas por animais. Estudou-se a diversidade e estrutura genética e o sistema de cruzamento em populações de ambas espécies e, para T. micrantha, avaliou-se também o banco de sementes como um potencial tampão gênico para a espécie. As populações foram amostradas na Estação Ecológica dos Caetetus (Gália-S.P.) e na Reserva Florestal de Santa Genebra (Campinas-S.P.), onde se amostrou 177 indivíduos de T. micrantha, distribuídos em 6 e 5 subpopulações, e 178 indivíduos de C. pachystachya, em 2 e 3 subpopulações, nos respectivos fragmentos. Os sistemas de cruzamento foram avaliados com base em 24 progênies de 10 indivíduos por progênie de cada espécie. As estimativas para os parâmetros de diversidade genética nas populações de plantas do dossel foram obtidas a partir do polimorfismo de oito locos isoenzimáticos, num total de 20 alelos para T. micrantha e sete locos isoenzimáticos num total de 17 alelos para C. pachystachya. Da mesma forma, utilizou-se 13 locos com 30 alelos para T. micrantha e sete locos com 17 alelos para C. pachystachya, no estudo dos sistemas de cruzamento. Verificou-se que as populações de ambas espécies contêm baixos níveis de endogamia ( f ) de -0,204 e 0,066 em T. micrantha; -0,052 e 0,049 em C. pachystachya, em ambos fragmentos) e alta diversidade ( e H ) de 0,373 e 0,392 em T. micrantha; 0,355 e 0,335 em C. pachystachya, em ambos fragmentos). A divergência genética existente entre populações é menor do que entre subpopulações ( de 0,026 e –0,007, de 0,086 e 0,068, para C. pachystachya e T. micrantha, respectivamente). T. micrantha apresenta sistema de cruzamento misto, com preferência por alogamia ( de 0,966 e 0,819, em ambos fragmentos) e está sujeita a variações na freqüência de cruzamentos endogâmicos ( p &#952;ˆ SP &#952;ˆ m tˆ Fˆ de –0,022 e 0,103) e a altas taxas de cruzamentos biparentais ( de 0,653 e 0,605). Sendo espécie dióica, as estimativas de fecundação cruzada obtidas para C. pachystachya não corresponderam às expectativas ( de 0,816 e 0,794). No entanto, as estimativas indicaram que espécie está sujeita a cruzamentos biparentais ( de 0,868 e 0,990). Os resultados sugerem que uma acirrada competição nas etapas de germinação e desenvolvimento de plântulas durante a regeneração de T. micrantha, bem como a distribuição espacial em clareiras e o eficiente fluxo gênico nesta espécie são fundamentais para manter altas taxas de diversidade genética em suas populações. / The knowledge about the breeding system and the genetic structure of populations of tree species is of great importance in order to plan their management and conservation. Pioneer tree species are more and more frequent inside and outside remaining forest fragments. Trema micrantha is one of the first tree species to be established in abandoned areas and Cecropia pachystachya is a pioneer dioecious tree and selectively adapted to wet soils. Both species are pollinated by wind and produce seeds that are dispersed by various animals species. We studied the diversity, the genetic structure and the mating system of both pioneer species populations. The seed bank of T. micrantha was also evaluated as a potential genetic buffer for this species. Populations were collected in the “Estação Ecológica dos Caetetus” (Gália, São Paulo State, Brazil) and in the “Reserva Florestal de Santa Genebra” (Campinas, São Paulo State, Brazil), where 177 plants of T. micrantha, distributed into six and five subpopulations, and 178 plants of C. pachystachya, distributed into two and three subpopulations were respectively sampled from both fragments. Ten seeds per plant and 24 plants per population were germinated to generate progeny arrays used in the mating system analyses. The estimates for the genetic diversity genetic parameters in the plant populations of the dossel were obtained from eight polymorphic isozyme loci with 20 alleles for T. micrantha and seven isoenzymatic loci with 17 alleles for C. pachystachya. Similarly, 13 loci with 30 alleles for T. micrantha and seven loci with 17 alleles for C. pachystachya were used in the mating system study. The results showed that populations of both species have low levels of inbreeding ( = –0.204 and 0.066 for T. micrantha; = -0.052 and 0.049 for C. pachystachya, in both fragments, respectively) and high diversity ( fˆ fˆ e Hˆ = 0.373 and 0.392 for T. micrantha; e Hˆ = 0.355 and 0.335 for C. pachystachya, in both fragments). The genetic divergence among populations was lower than among subpopulations ( = 0.026 and –0.007; = 0.086 and 0.068, for C. pachystachya and T. micrantha, respectively). T. micrantha presents a mixed mating system, with preference to outcrossing ( = 0.966 and 0.819, in both fragments) and is subject to variations in the inbreeding frequency and high rates of biparental mating ( = 0.653 and 0.605 in both fragments, respectively). The estimates obtain for C. pachystachya did not correspond to the expectations of a dioecious species ( = 0.816 and 0.794 in both fragments). A significant proportion of related individuals were observed ( p &#952;ˆ SP &#952;ˆ m tˆ p rˆ m tˆ s t m t ˆ ˆ &#8722; = 0.072 and 0.128, both fragments), indicating a spacial structure of individuals under the species natural condition. The estimates showed that the great majority of C. pachystachya progenies are composed of full-sib matings ( = 0.868 and 0.990 in both fragments), resulting from biparental matings. Besides, the results suggest that a tough competition in the phases of germination and seedling development during the regeneration of T. micrantha, as well as the spatial distribution in gaps and the efficient gene flow are important in order to maintain high rates of genetic diversity in its populations.

A batata-da-serra, Ipomoea serrana Sim.-Bianch. & L.V. Vasconcelos, é uma liana endêmica da Chapada Diamantina, Bahia, cuja raiz tuberosa e consumida por populações humanas ha muitos anos. Apesar da espécie, classificada como vulnerável pela IUCN (União Internacional para a Conservação da Natureza), estar submetida à pressão antrópica devido à exploração de raízes tuberosas, para uso na alimentação, são raros os estudos com a espécie, razão pela qual e de grande importância conhecer a diversidade e estrutura genética da espécie. Estudos sobre diversidade e estrutura genética a partir de marcadores moleculares são importantes por fornecerem dados sobre impactos da exploração antrópica sobre as populações, podendo oferecer subsídio para planos de manejo e conservação de espécie. Cinco populações da Chapada Diamantina, constituindo um total de 142 indivíduos, foram investigados com quatro iniciadores Inter Simple Sequence Repeats (ISSR), resultando em 34 bandas, das quais 25 foram polimórficas. A analise dos parâmetros genéticos mostrou que as populações apresentam variabilidade moderada, com 73,8% de bandas polimórficas, 0,264 de índice de diversidade de Nei e 0,389 de índice de Shannon (valores médios). A maior parte da variação ocorreu dentro das populações (77%), estimado pela analise de variância molecular (AMOVA), enquanto que a variação entre populações foi de 23%, o que corroborou os resultados de estruturação obtidos pelo programa Structure, analise de coordenadas principais (PCoA) e agrupamento estimado pelo método Neighbor-Joining, a partir do coeficiente de dissimilaridade de Jaccard. A analise Bayesiana separou os indivíduos em quatro grupos, sendo que as populações Andaraí e Capão foram alocadas em grupos distintos, enquanto as outras três populações compartilharam indivíduos distribuídos em outros dois grupos. Este estudo, por seu caráter pioneiro com relação aos marcadores moleculares, constituiu o primeiro passo para o conhecimento da diversidade genética da espécie. Estudos futuros poderão ampliar o conhecimento sobre a espécie podendo oferecer subsidio para a elaboração de um plano de manejo para esta espécie que tem sido explorada na região. / batata-da-serra, Ipomoea serrana Sim.-Bianchi. & L.V. Vasconcelos, is an endemic liana from the Chapada Diamantina, Bahia, whose tuberous roots have been consumed by human populations for many years. Although the species, classified as vulnerable by the IUCN (International Union for Conservation of Nature), is subject to anthropic pressure due to the exploration of tuberous roots for food consumption, few studies have been conducted on the species, which is why it is of great importance to know the diversity and genetic structure of the species. Studies on genetic diversity and structure with molecular markers are important for providing data on the impacts of anthropogenic exploitation and can be useful for the species management and conservation. Five populations of Chapada Diamantina, consisting a total of 142 individuals were studied with four ISSR primers, resulting in 34 bands, 25 of which were polymorphic. The genetic diversity analysis showed that populations have a moderate variability, with 73.8% of polymorphic bands, Nei\'s unbiased gene diversity (He) was 0.264; Shannon diversity index (I) was 0.389, average values. Most of the variation was within populations (77%), as estimated by the analysis of molecular variance (AMOVA), whereas the variation between populations was 23% of the total, which corroborated the results of program Structure, principal co-ordinate analysis (PcoA) and cluster analyses, using the Neighbor-Joining method, and the dissimilarity coefficient of Jaccard. The Bayesian analysis separated the individuals into four groups, with populations Andarai and Capao allocated into different groups, while the other three populations shared individuals in two other groups. Considering the pioneering characteristic of this study at the molecular level, it represents the first step towards the knowledge on the genetic diversity of the species. Future studies will increase the knowledge on the genetics of the species and may provide subsidy for the development of a management plan for a species that has been explored in the region.

Manguezais são ecossistemas localizados na confluência de terra e mar, característicos de áreas tropicais e subtropicais, cobrindo cerca de 18,1 milhões de hectares do planeta. A grande biodiversidade encontrada nestes ambientes ressalta a importância da busca por conhecimentos à seu respeito, como o estudo sobre novos princípios ativos derivados de microrganismos endofíticos presentes nas plantas de manguezais. Desta forma, o propósito do presente trabalho foi determinar a diversidade genética da comunidade de fungos endofíticos presentes em folhas e ramos das principais espécies arbóreas de manguezais de Cananéia e Bertioga (situados no estado de São Paulo, Brasil), e avaliar o potencial biotecnológico destes fungos em relação à produção de antibióticos contra os patógenos humanos Staphylococcus aureus e Escherichia coli, e contra o fitopatógeno Xanthomonas axonopodis citri . Os resultados da primeira etapa do trabalho, que envolveu o isolamento e a caracterização de fungos endofíticos filamentosos, mostraram que a comunidade fúngica associada às plantas de manguezais é formada por pelo menos 35 gêneros diferentes, sendo que os gêneros mais frequentes foram Diaporthe, Fusarium, Trichoderma, Colletotrichum e Xylaria. Grande parte dos gêneros encontrados neste trabalho é de fungos de solo, indicando que eles estão adaptados às condições adversas dos manguezais. Os resultados mostraram que, dentre as linhagens produtoras de antibiótico, 29,41% pertencem ao gênero Diaporthe, o qual apresentou maior frequência na comunidade fúngica estudada. Após a avaliação de 344 fungos quanto ao potencial de atividade antimicrobiana, foi selecionada a linhagem 41.1(1) de D. phaseolorum, um endófito de folha de Laguncularia racemosa, para elucidação da estrutura química do seu antibiótico purificado. Por meio das técnicas de Ressonância Magnética Nuclear e de Espectrometria de Massas o antibiótico foi identificado como ácido 3-hidroxipropiônico o qual apresentou atividade frente aos patógenos humanos Staphylococcus aureus e Salmonella tiphy. A estrutura química deste antibiótico foi modificada por meio de reação química de esterificação de Fischer-Speier para avaliar a relação da estrutura química e atividade biológica deste composto. O produto final da reação química de esterificação do antibiótico ácido 3-hidroxipropiônico não apresentou atividade antimicrobiana, indicando que o grupo hidroxila removido na reação é importante na atividade farmacológica desse composto. Além disso, a linhagem 41.1(1) de D. phaseolorum foi transformada geneticamente pelo sistema Agrobacterium tumefaciens, visando a obtenção de transformantes deficientes para produção de antibiótico e, com isso, a identificação de genes relacionados com a via de biossíntese do antibiótico ácido 3-hidroxipropiônico. A análise das sequências que flanqueiam o T-DNA, obtidas por TAIL-PCR, mostraram que os genes interrompidos nos transformantes estão relacionados com proteínas de domínios conservados envolvidos com diferentes funções como: translação de proteínas, homeostase do íon orgânico Mg2+, transporte intracelular, migração, adesão e proliferação celular e outras funções celulares. A caracterização da biblioteca de agrotransformantes constitui uma ferramenta importante para o estudo da biologia molecular de fungos que produzem compostos bioativos por meio do seu metabolismo secundário. / Mangroves are ecosystems situated beyond land and sea. They are more frequently found in tropical and subtropical areas englobing around 18.1 millions of hectares in the planet. The great biodiversity found in these ecosystems shows the importance of researching them, including studies regarding new compounds derived from endophytic fungi that inhabit these ecosystems. Therefore, the goal of this study was to determine the genetic diversity of the fungal endophytic community found in leaves and branches of the main arboreal species from mangrove of Cananéia and Bertioga (situated in São Paulo state, Brazil), and to evaluate the biotechnological potential of these fungi concerning the production of antibiotics against the human pathogens Staphylococcus aureus and Escherichia coli, and against the phytopathogen Xanthomonas axonopodis citri . The results of the first part of this work, including the isolation and characterization of the filamentous endophytic fungi, showed that the mangrove fungal community is made up of at least 35 different genera, from which the most frequent are Diaporthe, Fusarium, Trichoderma, Colletotrichum and Xylaria. Most of the fungal genera found in this study come from soil, which suggests that they are adapted to the adverse conditions of mangroves. The results show that among the antibiotic-produncing strains, 29.41% belong to the genus Diaporthe, which was the most frequently found in the studied fungal community. After the analysis of 344 fungi regarding the antibiotic activity potential, a strain of D. phaseolorum (a leaf endophyte of Laguncularia racemosa) was selected to unveil the chemical structure of their purified antibiotic. The nuclear magnetic resonance and the mass spectrometry techniques allowed the identification of the antibiotic as 3-hidroxypropionic acid, which displayed activity against the pathogens Staphylococcus aureus and Salmonella tiphy. The chemical structure of this antibiotic was modifyed by the chemical reaction of Fischer-Speier sterification in order to evaluate the chemical structure and biological activity of this compound. The final product of the chemical reaction of 3-hidroxipropionic acid sterification had no antibiotic activity, which suggests that the hydroxil group removed from the reaction is important to the pharmachological activity of this compound. Additionally, the strain 41.1(1) of D. phaseolorum was genetically transformed by the Agrobacterium tumefaciens system, in order to generate antibioticdeficient transformants, which would help to identify genes related to the biosynthesis pathway of the 3- hidroxypropionic acid antibiotic. The TAIL-PCR analysis revealed that the interrupted genes in the tranformants are related to proteins from conserved domains involved in different functions such as protein translation, Mg2+ ion homeostasis, intracellular transport, migration, adhesion and cellular proliferation and other cellular functions. The characterization of the agrotransformants library is an important tool to unveiling the molecular biology of fungi that produce bioactive compounds by the secondary metabolism.