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Desenvolvimento de um sistema de genética reversa para tomato spotted wilt virus e descoberta de formas diméricas do S RNA em tospovírus

Bertran, André Gustavo Machado 19 April 2016 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Departamento de Biologia Celular, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2016. / Submitted by Marianna Gomes (mariannasouza@bce.unb.br) on 2016-12-08T16:35:33Z No. of bitstreams: 1 2016_AndréGustavoMachadoBertran.pdf: 53030977 bytes, checksum: 8b87d46e5db736462cd27c947d0fa8ec (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-01-31T17:09:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_AndréGustavoMachadoBertran.pdf: 53030977 bytes, checksum: 8b87d46e5db736462cd27c947d0fa8ec (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-31T17:09:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_AndréGustavoMachadoBertran.pdf: 53030977 bytes, checksum: 8b87d46e5db736462cd27c947d0fa8ec (MD5) / As espécies do gênero Tospovirus são importantes patógenos vegetais efontes de prejuízo à produção agrícola mundial. Os tospovírus são membros da famíliaBunyaviridae de vírus de (-)ssRNA com genoma tri-segmentado denominado L, M e S RNAs. Arelação entre o vetor e o vírus é do tipo circulativa-propagativa e sabe-se que a presença deRNAs Defectivos-Interferentes (DI-RNAs) pode interferir negativamente na habilidade de umisolado viral ser transmitido pelo inseto vetor. Nesta tese de doutorado, os capítulos 1 e 2apresentam a descoberta, a caracterização molecular e estrutural, o estudo da dinâmica deacumulação e efeitos biológicos de um novo tipo de RNA defectivo viral: RNAs Diméricos-Imperfeitos (ID-RNAs). OS ID-RNAs são moléculas de RNA viral resultantes de duplicações dosegmento S RNA apresentando deleções, ou na região 3’UTR do primeiro monômero, ou naregião 5’UTR do segundo monômero, mas nunca nas duas regiões UTR simultaneamente. OsID-RNAs foram encontrados até o momento em Polygonum ringspot virus (PolRSV) e TSWVinfectando a planta modelo Nicotiana benthamiana. O acúmulo de ID-RNAs é modificado pelatemperatura de incubação das plantas: a baixas temperaturas (18˚C) há inibição, enquanto aaltas temperaturas (30˚C) há incremento. Interessantemente, os ID-RNAs caracterizados para oisolado p105 de TSWV parecem ter influenciado negativamente o acúmulo das proteínas viraisNSm e N. O capítulo 3 apresenta o resultado de diversas estratégias para o desenvolvimento deum sistema de genética reversa para tospovírus em modelos vegetais in vivo e in vitro e modelosanimais in vitro (células de hamster e mosquito). Dentre as abordagens testadas, a expressãoheteróloga das proteínas N e L de TSWV em células de hamster foi capaz de reconhecer,replicar e transcrever em mRNA o gene-repórter mGFP4 presente em uma construção sintéticade mini-genoma tipo-DI-RNA. Curiosamente, a transfecção do mini-genoma apenas na presençada expressão heteróloga da proteína L também levou a atividade do gene-repórter. Demonstrouseainda que a adição a esse sistema de um plasmídeo dirigindo a transcrição do S RNA deTSWV foi capaz de retardar a expressão do gene-repórter. Adicionalmente, descobriu-se que atransfecção do segmento M de TSWV em orientação viral complementar foi capaz de aumentara atividade detectada para o gene-repórter hRLuc em um sistema de genética reversa paraBunyamwera virus. Foram também realizados ensaios de resgate de infecção de TSWV emcélulas de hamster e mosquito nos quais verificou-se a expressão da proteína NSs para umtratamento composto por um conjunto mínimo de plasmídeos dirigindo a transcrição dos trêssegmentos genômicos virais, sem a expressão heteróloga das proteínas N e L (hamster) e aocorrência de efeitos citopáticos caracterizados por mudanças morfológicas e formação desincícios celulares (mosquito). Os resultados qualitativos apresentados no capítulo 3 constituema primeira demonstração científica em toda a literatura científica de um sistema de genéticareversa funcional para TSWV baseado em atividade de mini-replicon. / The tospoviruses are important plant pathogens that causeconsiderable damage to many crops worldwide. The Tospovirus genus is part of the Bunyaviridaefamily of negative ssRNA viruses with tripartite genomes (L, M and S RNAs). Tospoviruses havea circulative-propagative interaction with their insect vectors. It is known that the presence ofDefective-Interfering RNAs (DI-RNAs) in an inoculum can alter the transmissibility of an isolateand interfere with symptom development attenuating it. This doctorate thesis adds to the list ofknown defective viral RNAs for tospoviruses the Imperfect-Dimer RNAs (ID-RNAs), which aredescribed in length in chapter one and chapter two regarding their molecular characterization,structural properties, the dynamics of their accumulation and their biological effects. ID-RNAs aredimer forms of the S RNA that carry in their junction sites a deletion at either the 3'UTR of the firstmonomer or the 5'UTR of the second monomer and are generated specifically in the infection ofthe plant host Nicotiana benthamiana. ID-RNAs were detected so far for Polygonum ringspotvirus (PolRSV) and TSWV. ID-RNA accumulation is modulated by temperature: low incubationtemperatures (18˚C) inhibit ID-RNA accumulation, whereas high incubation temperatures (30˚C)enhance it. The accumulation of ID-RNAs for TSWV isolate p105 had a negative effect over theprotein expression of the NSm and N viral proteins. Lastly, chapter 3 presents the results ofdiverse approaches that were tested for the development of a reverse genetics system fortospoviruses using in vivo and in vitro plant models and in vitro animal models (hamster andmosquito cell lines). In one of the approaches, the heterologous expression of the N and Lproteins of TSWV was carried out in hamster cells and was able to recognize, replicate andtranscribe the mRNA of the mGFP4 reporter-gene contained in a synthetic DI-RNA-like minigenome.Interestingly, the expression of only the L protein in association to the transfection of themini-genome also led to the reporter-gene activity. It was also shown that the transfection of aplasmid that drives the cytosolic transcription of the genomic S RNA in concert with theheterologous expression of the N and L proteins and the transfection of the reporter-carryingmini-genome had a delaying effect on the reporter-gene expression. Moreover, it is shown thatthe transfection of a plasmid driving the transcription of the M RNA from TSWV in viralcomplementary sense in the context of a Bunyamwera virus mini-replicon system promoted anenhancement of the activity of the reporter-gene hRLuc. Infectivity rescue assays were alsoperformed in both hamster and mosquito cells. Protein NSs expression was faintly detected forthe former in a treatment composed only of transcription plasmids for the L, M and S RNAs invirus complementary sense, without heterologous expression of the L and N proteins. For thelatter, cytopathological effects characterized by alteration of cell morphology and syncytiaformation were observed. Taken together, the qualitative results presented in chapter 3 constitutethe first efficient scientific demonstration of a reverse genetics system for tospovirus andrepresent an important hallmark of research for the genus Tospovirus.
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Dinâmica espacial da Raça Girolando no Brasil : análise da integração genética e fatores ambientais

Costa, Nathalia Silva da 09 1900 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Humanas, Departamento de Geografia, Programa de Pós-Graduação em Geografia, 2016. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2017-02-02T13:16:34Z No. of bitstreams: 1 2016_NathaliaSilvadaCosta.pdf: 1876283 bytes, checksum: 1e5a6a23a8130e433c0ee03303b940d2 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-02-27T17:03:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_NathaliaSilvadaCosta.pdf: 1876283 bytes, checksum: 1e5a6a23a8130e433c0ee03303b940d2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-27T17:03:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_NathaliaSilvadaCosta.pdf: 1876283 bytes, checksum: 1e5a6a23a8130e433c0ee03303b940d2 (MD5) / O Brasil é destaque mundial na produção de leite. Para aumentar a produção uma série de estudos científicos vêm sendo desenvolvido relacionado a análise da paisagem, que combina dados genéticos de populações adaptativa ou neutra com dados da estrutura da paisagem. A estimativa de tendências genéticas em uma população permite visualizar a eficiência dos procedimentos de seleção e assegurar que a pressão da seleção seja direcionada para as características de importância econômica, além de auxiliar na definição dos objetivos de escolha. A presente pesquisa tem como objetivo geral analisar a relação entre aspectos genéticos, ambientais e socioeconômicos, bem como verificar os padrões espaciais da diversidade genética na raça Girolando no Brasil. Foram utilizados valores genéticos e de confiabilidade de 46.289 animais e informações de DNA de 310 animais da raça Girolando. Análises canônicas, discriminantes e de cluster foram realizadas no programa SAS. Outro agrupamento foi realizado utilizando o método K-médias no software Arcgis 10.3. A relação entre a distância genética e geográfica foi analisada utilizando diferentes métodos no software Alleles in Space ®. Os clusters com animais com maiores valores genéticos para produção de leite estão localizados em municípios com menor Produto Interno Bruto, menor número de estabelecimentos de agricultura familiar e menor Índice de Desenvolvimento Humano. Estes agrupamentos são associados a regiões com maior área de lavoura (incluindo permanente), menor área de pastagem, menor área degradada, maior umidade relativa, menor amplitude de temperatura, e menores valores de NDVI. Observou se ainda que, quanto maior a distância geográfica entre os grupos de animais, maior tende a ser a distância genética entre os mesmos com diferenciação significativa em cima de 504km. Há grande heterogeneidade genética entre os animais. A partir desses resultados, será possível desenvolver metodologias para melhor avaliação dos animais dentro dos sistemas de produção. / Brazil is the world's premier milk production. To increase production a number of scientific studies have been developed related to analysis of the landscape that combines genetic data adaptively neutral or populations landscape structure data. The estimated genetic trends in a population allows you to view the efficiency of selection procedures and ensure that the selection pressure is directed to the characteristics of economic importance, and assist in defining the choice of goals. This research has as main objective to analyze the relationship between genetic, environmental and socio-economic aspects, as well as verify the spatial patterns of genetic diversity in Girolando in Brazil. Genetic values were used and reliability of 46,289 animals and information from DNA of 310 animals Girolando. Canonic, discriminant and cluster analyzes were conducted in SAS. Another group was performed using the K-means method in Arcgis 10.3 software. The relationship between genetic and geographic distance was analyzed using different methods in software Alleles in Space ®. Clusters with animals with higher genetic values for milk production are located in municipalities with lower gross domestic product, less familiar establishments and smaller agriculture Human Development Index. These clusters are associated with regions with higher crop area (including permanent), the lower pasture, less degraded area, higher humidity, lower temperature range, and lower NDVI values. Was also observed that the greater the geographical distance between groups of animals, the greater will be the genetic distance between them with a significant distinction over 504km. There is great genetic heterogeneity among animals. From these results, it will be possible to develop methodologies for better evaluation of the animals within the production systems.
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Diversidade genética e estrutura populacional do lobo-guará (Chrysocyon brachyurus)

Rodrigues, Manoel Ludwig da Fontoura January 2009 (has links)
Made available in DSpace on 2013-08-07T19:13:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000424376-Texto+Completo-0.pdf: 455274 bytes, checksum: 2831ccc2e363014a1dadea0477137da7 (MD5) Previous issue date: 2009 / The maned wolf (Chrysocyon brachyurus) is the largest species among the Neotropical canids. Its distribution, morphology, ecology and behavior are closely associated to open vegetation environments, especially the Brazilian Cerrado. This savanna-like biome is a large and complex environment, presenting highly heterogeneous vegetational composition and many geographic elements, such as rivers and mountains. Moreover, this is one of the most human-disturbed biomes in South America, undergoing a high rate of habitat loss and fragmentation. These natural and human-induced factors can lead to different degrees of population structuring of native fauna and flora, depending on ecological and behavioral characteristics of each species. A broad investigation of such patterns is justified, once it is very important in terms of conservation to know possible historical geographic subdivisions of a species, and/or to identify processes of population isolation caused by humans. Once the maned wolf presents many ecological interactions with other Cerrado-dwelling species, it can be considered a keystone species in this ecosystem, which highlights the need to characterize its population structure in the context of adequately conserving and managing the Cerrado biota. For such purposes, molecular markers are a widely utilized tool, and the associated analytical methods are becoming increasingly broad and robust. Thus, this study aimed to investigate the population structure of the maned wolf and to analyze it in the context of the species’ natural history, through the utilization of fast evolving molecular markers that allow inferences on even recent demographic processes.To do that, tissue samples of 144 maned wolves were obtained through the capture of free living animals, captive animals with known geographic origin and roadkilled individuals. Four local populations were sampled in addition to individual collection from many geographic points, resulting in a broad coverage of the species’ distribution. The individuals were genotyped for 14 microsatellite loci, originally developed for the domestic dog and selected for use in this species after an initial screening for amplification efficiency and polymorphism. Analyses were performed to assess genetic variability, population pairwise Fst and Rst, structure analyses with the software STRUCTURE, and demographic tests to check for bottleneck events, population expansion and effective number of individuals (Ne). The diversity levels verified were quite high (mean He = 0. 75) when compared to other canid species. Furthermore, no clear-cut population subdivision was detected, leading to the conclusion that the maned wolf exists as an almost panmictic population throughout a large portion of its distribution. The results of the demographic analyses corroborated previous analyses based on mtDNA data that had inferred a population expansion in this species, and Ne estimated numbers were high. Jointly, these results are compatible with a scenario where maned wolves underwent a population growth in the last few thousand years, maintaining a large number of individuals since then and not presenting any geographic subdivision.Lack of population structure can be, at least in part, explained by the generalist dietary habits and the great dispersal capability of the maned wolf, also implying that so far the anthropic habitat matrix has been permeable to a certain degree for the individuals of this species. However, habitat loss and fragmentation cannot be discarded as a threat for the maned wolf. The isolation process can be too recent to be detected even with microsatellites, and the still large effective size of regional populations may also delay the ability to detect ongoing processes of genetic fragmentation. In case such process continues and becomes even more intense, our present data set should provide a baseline for comparison with future genetic assessments of the maned wolf, allowing the detection of population-level trends of loss of variation and human-induced geographic differentiation. / O lobo-guará (Chrysocyon brachyurus) é o maior canídeo dentre as espécies Neotropicais. Sua distribuição, morfologia, ecologia e comportamento estão intimamente associados a ambientes campestres, especialmente ao Cerrado brasileiro. Este bioma de vegetação aberta é um ambiente vasto e complexo, sendo extremamente heterogêneo em sua composição vegetacional e apresentando muitos acidentes geográficos como rios e chapadas. Além disso, este é um dos biomas com maiores taxas de perda e fragmentação de habitat na América do Sul devido à atividade humana. Todos estes fatores podem levar elementos nativos da fauna e flora a apresentarem algum grau de estruturação populacional, dependendo também de características da biologia de cada espécie. Nesse caso, uma investigação de tais padrões se justifica, uma vez que para fins de conservação é de suma importância conhecer eventuais subdivisões geográficas históricas de uma espécie e/ou identificar processos de isolamento populacional causados pela ação humana. Uma vez que o lobo-guará apresenta inúmeras relações tróficas e ecológicas dentro do Cerrado pode-se dizer que esta é uma espécie-chave para esse ambiente, e um estudo acerca da sua estruturação populacional é assim importante para fins de conservação da espécie e do Cerrado como um todo. Nesse sentido, marcadores moleculares têm sido amplamente utilizados, e os métodos de análise associados têm-se aprimorado e permitido inferências cada vez mais amplas e robustas. Assim, este trabalho se propôs a estudar a estrutura populacional do loboguará e discutir suas causas à luz da história natural da espécie, para isso utilizando marcadores moleculares de evolução rápida, que assim permitam inferências mesmo sobre processos demográficos recentes.Para tal, amostras de tecido de 144 indivíduos de lobo-guará foram obtidas através de captura de animais de vida livre, animais de cativeiro com procedência conhecida e indivíduos atropelados. Foram amostradas quatro populações, além de indivíduos de diversos pontos distintos, resultando em uma ampla cobertura da distribuição da espécie. As amostram foram genotipadas para 14 locos de DNA microssatélite, originalmente descritos para o cão doméstico e escolhidos através de testes de eficiência e polimorfismo para utilização no lobo-guará. Foram conduzidos testes de variabilidade genética, Fst e Rst entre populações, análises de estruturação através do programa STRUCTURE e análises demográficas testando eventos Gargalo de Garrafa, expansão populacional e número efetivo da espécie (Ne). Os níveis de variabilidade foram significativamente altos (He média = 0,75) quando comparados a outras espécies de canídeos. Além disso, não se observou nenhum indício de subdivisão populacional, resultado que sugere que o lobo-guará se comporta como uma população praticamente panmítica na maior parte da sua distribuição. As análises demográficas corroboram estudos anteriores baseados em DNAmt que sugerem um evento de expansão populacional, e os valores de Ne estimados são altos. Em conjunto, tais resultados são compatíveis com um cenário em que a espécie passou por um crescimento populacional nos últimos milhares de anos, mantendo-se grande desde então, e sem apresentar subdivisões geográficas.A falta de estruturação populacional pode em parte ser explicada pela dieta generalista e grande capacidade de dispersão do lobo-guará, sendo a matriz antropizada permeável em algum grau até o presente momento para os indivíduos. Contudo, não se pode desconsiderar a perda de habitat e fragmentação do Cerrado como uma ameaça ao lobo-guará. O processo de isolamento pode ser muito recente para ser detectado até mesmo por microssatélites, e o alto Ne das populações pode estar tornando a detecção difícil. Caso este processo continue e se intensifique, os presentes resultados podem servir como base para comparação com futuros estudos genéticos da espécie, possibilitando a detecção e monitoramento de uma possível perda de variabilidade e diferenciação geográfica induzida pelo homem.
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Herança, manutenção e origem dos diferentes tipos de cromossomos B em Prochilodus lineatus (Characiformes, Prochilodontidae) do rio Mogi-Guaçu /

Penitente, Manolo. January 2014 (has links)
Orientador: Fábio Porto-Foresti / Banca: Roberto Ferreira Artroni / Banca: Luis Antonio Carlos Bertollo / Resumo: Prochilodus lineatus constitui-se em uma espécie de grande ocorrência na bacia superior do rio Paraná, envolvendo, sobretudo, os rios Grande, Pardo e Mogi-Guaçu. Citogeneticamente, essa espécie apresenta número diploide de 54 cromossomos dos tipos meta/submetacêntricos e apresenta um interessante sistema de microcromossomos B, que pode ocorrer variação interindividual de zero a nove supranumerários, além de apresentar polimorfismo, sendo encontrados diferentes morfotipos. P. lineatus pode ser considerada uma espécie modelo de peixe neotropical, sendo muito utilizada para estudos concernentes à origem, comportamento meiótico e evolução dos cromossomos B, devido à facilidade de captura, manejo, alta frequência de supranumerários e polimorfismo. Atualmente existem muitas especulações a respeito de sua função, origem e herança, o que torna a análise da estrutura do DNA deste tipo cromossômico, assim como o estudo do seu padrão de herança de extrema importância. Diante disto, o presente trabalho teve como objetivo estudar a origem, manutenção e herança das variantes de cromossomos B encontradas em P. lineatus do rio Mogi-Guaçu, a partir da análise da composição do DNA, frequência na população natural e padrão de transmissão destes elementos genômicos. Os resultados obtidos a partir da análise da herança destes supranumerários mostrou dinamismo entre as variantes de supranumerários para prevalecerem nos genomas hospedeiros, por meio do padrão de transmissão (kB), onde o morfotipo B-metacêntrico apresentou kB acima da taxa Mendeliana, indicando um possível mecanismo de acúmulo (drive), enquanto que os morfotipos B-acro e B-submetacêntrico apresentaram kB abaixo da taxa Mendeliana, indicando estarem em estágio de extinção. Ao realizar a técnica de pintura cromossômica, utilizando as sondas B-específicas obtidas a partir da microdissecção de cada morfotipo, observou-se ... / Abstract: Prochilodus lineatus is a species of high incidence in the upper Paraná River basin, involving mainly the Grande, Pardo and Mogi-Guaçu Rivers. Cytogenetically, this species has a diploid number of 54 meta/submetacentric chromosomes and presents an interesting system of B microchromosomes, which can occur interindividual variation from zero up to nine supernumeraries, also it presents polymorphism and can be found in different morphotypes. P. lineatus can be considered a model species of neotropical fish, commonly used for studies concerning the origin, behavior and evolution of B chromosomes, due to ease of capture, handling, high frequency of supernumerary and polymorphism. Currently, there are only speculations about its function, origin and inheritance, which make the analysis of the DNA structure of this chromosomal type, as well as the study of the inheritance pattern, of the utmost importance. Faced with this, the present work aimed to study the origin, maintenance and inheritance of the B chromosomes variants found in P. lineatus from Mogi-Guaçu River, from DNA composition analysis, frequency in natural population and transmission pattern of these genomic elements. The results obtained from the inheritance analysis of these supernumerary showed a dynamism between supernumerary variants to prevail in the host genome through the transmission pattern (kB), in which the B-metacentric morphotype presented kB above Mendelian ratio, indicating a possible accumulation mechanism (drive), while the B-acro and B-submetacentric variants presented kB below Mendelian ratio, indicating that they were in extinction stage. When performing the chromosome painting technique, using B-specific probes obtained from each microdissected morphotypes, it was observed a homology between the B chromosome variants, indicating a common ancient variant origin. However, only the B-submetacentric chromosome probe (Bsm) showed ... / Mestre
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Sistema de expressão e sequências promotoras artificiais para a regulação gênica em plantas

Scalco, Camila Bedin January 2015 (has links)
A maioria das plantas transgênicas disponíveis atualmente possuem seus insertos regulados por promotores fortes que induzem uma transcrição intensa, permanente e generalizada, o que causa gastos energéticos desnecessários e dificulta a regeneração de um maior número de indivíduos transgênicos. O objetivo principal que norteou o presente trabalho foi desenvolver uma série de vetores plasmidiais contendo sequências promotoras projetadas e artificialmente sintetizadas para modular a expressão de genes de interesse em plantas. O promotor CaMV35S serviu como base para teste de elementos cis e geração de novos cassetes artificiais de expressão (CAEs). Os elementos cis TATA-box, CAAT-box e sítio de início da transcrição (TSS) originais da sequência de 90 pb do promotor mínimo CaMV35S foram substituídos pelos consensos já definidos para sequências promotoras de plantas, e a distância entre o TSS e o ATG de início da tradução, que originalmente era de 8 nucleotídeos, foi alterada para 75. Sítios de restrição para endonucleases foram introduzidos em posições estratégicas do promotor de forma a permitir a ligação dos elementos cis a serem testados e substituição de genes repórteres por genes de interesse. A distância entre o CAAT-box e o TATA-box, que originalmente era de 28 pb, foi alterada para 34 pb pela inclusão de um sítio para EcoRV na posição -46 do promotor artificial. Para compor o CAE, foram escolhidos o gene repórter tdTomato-ER e o terminador da nopalina sintase (Tnos). Foi desenvolvida, também, uma versão do CAE contendo o promotor CAMV35S (35S-CAE) integral para ser utilizada como controle positivo nesse trabalho. A partir de dados da literatura científica, foram selecionados os elementos cis W1, AC e RHE cujas atividades foram comprovadas como críticas à expressão regulada em sementes, tecidos vasculares e raízes respectivamente. Os elementos W1 e AC foram adaptados ao sítio de SmaI do CAE, dando origem às versões W1-CAE e AC-CAE. Não foram obtidas versões de RHE-CAE até o momento. Todas as versões do CAE obtidas nesse trabalho foram adaptadas ao vetor pKGW da série Gateway e empregadas para a transformação genética de Arabidopsis thaliana. Somente plantas transformadas com as versões CAE e 35S-CAE foram recuperadas. Sinais de fluorescências do gene repórter regulado pelas diferentes versões do CAE, necessários para validação da atividade promotora dos mesmos, não foram verificados em quaisquer das plantas recuperadas até o presente. / Most transgenic plants currently available have their inserts regulated by strong promoters that induce intense, permanent, and generalized transcription, which may cause unnecessary energy costs, preventing the regeneration of a larger number of transgenic events. The main purpose of this work was to develop a set of plasmid vectors containing designed promoter sequences, artificially synthesized to modulate the expression of genes of interest in plants. The CaMV35S was used as core promoter to test cis elements and to generate new artificial expression cassettes (AECs). Original-TATA box, CAAT-box and transcriptional start site (TSS) of the minimal 90 bp CaMV35S promoter sequence were replaced by already defined plant consensus sequences, and the distance between TSS and ATG, that was originally of 8 bp, was changed to 75 bp. Endonuclease restriction sites were introduced in strategic positions of the promoter in order to enable the cloning of cis elements and the replacement of reporter genes by genes of interest. The distance between CAAT-box and TATA-box, originally with 28 bp, was changed to 34 bp since one EcoRV site was included at position -46 of the artificial promoter. The reporter gene TdTomato-ER and the terminator of the nopaline synthase gene (Tnos) were chosen to compose the AEC. It was also developed an AEC version containing the CAMV35S promoter (35S-AEC) to be employed as positive control in this study. The W1, AC and RHE cis elements, whose activities were respectively proven as critical to the regulated expression in seeds, vascular tissues and roots, were selected from the scientific literature to be assayed. The W1 and AC cis elements were adapted to the SmaI site of the AEC, giving rise to the W1-AEC and AC-AEC versions. We did not obtain RHE-AEC versions. All AEC versions that were obtained in this study were ligated into pKGW vector of the Gateway series, and all vectors were employed to genetically transform Arabidopsis thaliana. Only plants transformed with the AEC and 35S-AEC versions were recovered. Fluorescence signals of the reporter gene regulated by AEC different versions, which were necessary for validation of promoter activity, were not observed in any of the recovered plants up to the present.
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Delimitação taxonômica e variabilidade genética de Paspalum polyphyllum Nees ex Trin. e Paspalum bicilium Mez (Poaceae, Paspaleae)

Silva, Anádria Stéphanie da 03 1900 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Botânica, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-06-20T12:35:52Z No. of bitstreams: 1 2013_AnadriaStephaniedaSilva.pdf: 1605019 bytes, checksum: 8b58e1375406568079d7945632f595d3 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-06-20T12:54:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_AnadriaStephaniedaSilva.pdf: 1605019 bytes, checksum: 8b58e1375406568079d7945632f595d3 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-20T12:54:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_AnadriaStephaniedaSilva.pdf: 1605019 bytes, checksum: 8b58e1375406568079d7945632f595d3 (MD5) / Paspalum é um dos maiores gêneros de Poaceae com, aproximadamente, 350 espécies. No Brasil, está representado por 203 espécies, das quais, 73 são endêmicas. Tradicionalmente, a caracterização taxonômica de algumas espécies de Paspalum é complexa. A poliploidia é frequente no gênero, muitas espécies possuem citótipos diplóides-sexuais e poliplóides-apomíticos e algumas, surgiram através de hibridação natural. Há discordâncias, entre os autores, quanto à circunscrição de Paspalum polyphyllum Nees ex Trin. e P. bicilium Mez, esta última espécie, incluída na sua sinonímia, baseada em espécimes herborizados. A hipótese do presente estudo é de que estas espécies são distintas. Para essa análise, foram coletados 184 indivíduos de P. polyphyllum e P. bicilium provenientes de 29 populações das regiões Centro-Oeste, Sul e Sudeste do Brasil, Argentina e Bolívia. Procedeu-se a uma análise multivariada de 23 descritores morfológicos e da variabilidade genética das populações de ambas as espécies por marcadores moleculares ISSR (Inter Simple Sequence Repeat). As análises multivariadas dos dados morfométricos permitiram a distinção das espécies e as características que mais contribuíram para essa distinção foram: largura da ráquis e tamanho das espiguetas e antécios. Os marcadores ISSR geraram um total de 92 bandas polimórficas obtidas através de 15 primers. A análise de variância molecular indicou baixa diversidade genética dentro das populações de P. polyphyllum (11.64%) e P. bicilium (15.69%) em contraste com elevada diferenciação genética entre as populações: 88.36% e 84.31%, respectivamente. O valor da estruturação genética das populações calculadas pelo Fst foi de 0.88363 e 0.84307, respectivamente. O dendrograma feito por UPGMA indica o agrupamento das duas espécies e corrobora a diferenciação das populações. Por fim, apresenta-se o tratamento taxonômico de P. polyphyllum e P. bicilium, com tabela comparativa para distinção destas espécies, descrições, ilustrações, dados fenológicos e ambientais, distribuição geográfica e comentários sobre as espécies. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Paspalum is one of the largest genera of Poaceae with about 350 species. In Brazil, the genus is represented by 203 species, among which 73 are endemic. Traditionally, the taxonomic characterization of some species of Paspalum is complex. Are controversal the circumscription of Paspalum polyphyllum Nees ex Trin. and P. bicilium Mez, the latter species included as a synonym, based on the analysis of herbarium specimens. The hypothesis of this study is that these two species are distinct. 184 individuals of P. polyphyllum and P. bicilium were collected from 29 populations in the West Central, South and Southeast of Brazil, further Argentina and Bolivia. A multivariate analysis of 23 morphological descriptors and the genetic variability of the populations of both species by molecular markers ISSR (Inter Simple Sequence Repeat) were undertaken. Multivariate analyses of the morphometric data showed a distinction between species and the characteristics which contributed most to this distinction were the width of the rachis and size of spikelet and anthecium. ISSR markers generated a total of 92 polymorphic markers across 15 primers. The analysis of molecular variance indicated low genetic diversity within populations of P. polyphyllum (11.64%) and P. bicilium (15.69%) in contrast with high genetic differentiation between populations of 88.36% and 84.31%, respectively. The populations structure calculated by Fst was 0.88363 and 0.84307, respectively. UPGMA dendrograms agree with the species separation and corroborate with the differentiation of populations of both species. Finally, we present a taxonomic treatment for P. polyphyllum and P. bicilium with identification key, descriptions, illustrations, phenological and environmental data, geographical distribution and comments about the species.
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Caracterização de genótipos de Musa com base na reação a Radopholus similis e de genótipos contrastantes para resistência com base em marcadores moleculares RAPD

Santos, Jansen Rodrigo Pereira 16 March 2007 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Fitopatologia, 2007. / Submitted by Érika Rayanne Carvalho (carvalho.erika@ymail.com) on 2009-12-15T22:36:36Z No. of bitstreams: 1 2007_JansenRodrigoPereiraSantos.pdf: 722246 bytes, checksum: 11231a0698512f78cd12fb4667de6687 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2009-12-15T23:18:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_JansenRodrigoPereiraSantos.pdf: 722246 bytes, checksum: 11231a0698512f78cd12fb4667de6687 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-12-15T23:18:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_JansenRodrigoPereiraSantos.pdf: 722246 bytes, checksum: 11231a0698512f78cd12fb4667de6687 (MD5) Previous issue date: 2007-03-16 / A bananeira é uma ótima hospedeira de vários nematóides importantes, sendo os principais, Radopholus similis e Helicotylenchus multicinctus. Um método eficiente, de baixo custo para o produtor e que tem mostrado grande potencial para o controle de fitonematóides é a resistência genética. Uma etapa importante do melhoramento genético é a avaliação da variabilidade genética da planta hospedeira. Neste trabalho objetivou-se avaliar e caracterizar 26 genótipos de bananeira com relação à resistência ao nematóide cavernícola, Radopholus similis e, caracterizar sete genótipos contrastantes para os fenótipos de resistência e suscetibilidade a R. similis utilizando marcadores moleculares RAPD. As plantas (uma por vaso) foram inoculadas, em de casa de vegetação, com uma suspensão contendo 100 juvenis, machos e fêmeas do nematóide. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com quatro repetições e os genótipos foram avaliados 120 dias após a inoculação. Foram avaliados número de nematóides por grama de raiz, em todo o sistema radicular, no solo e o número total de nematóides. Além destes, o fator de reprodução (FR = população final/população inicial) e seu índice de redução foram calculados para determinação da reação dos genótipos a R. similis. De acordo com essa variável, observou-se que os genótipos Borneo, Grande Naine e 1304-06 se comportaram como suscetíveis e os genótipos 4249-05, 0337-02, 0323-03 e 4279-06, como resistentes a R. similis. Amostras de DNA genômico de cada um destes materiais foram extraídas e amplificadas via PCR utilizando 36 primers decâmeros para a obtenção de marcadores RAPD. Um total de 521 marcadores foram obtidos e convertidos em uma matriz de dados binários, a partir da qual foram estimadas distâncias genéticas entre os genótipos. Análises de agrupamento e dispersão gráfica dos genótipos foram realizadas. Dos 521 marcadores obtidos, 420 (81%) foram polimórficos e 140 (27%) mostraram-se promissores para trabalhos de mapeamento genético da resistência a R. similis, uma vez que estiveram presentes em acessos avaliados como resistentes e ausentes em todos os suscetíveis. As distâncias genéticas entre os genótipos variaram entre 0,106 e 0,455. A maior distância genética (0,455) foi observada entre a cultivar Borneo e o genótipo 4279-06 que se apresentaram como genótipos altamente suscetível e resistente, respectivamente. Os acessos mais contrastantes para a resistência (Borneo e 4249-05) apresentaram uma distância de 0,374 e um total de 114 bandas polimórficas e úteis para o mapeamento genético. Os ¿primers¿ OPE-15, OPH-17 e OPG-09 foram os que apresentaram maior número de bandas promissoras para mapeamento (12, 8 e 8, respectivamente), destacando-se dentre os demais. ________________________________________________________________________________ Abstract / Banana is a suitable host to various important nematodes. Radopholus similis and Helicotylenchus multicinctus are considered the most destructive ones to banana root system. Genetic resistance is a potentially efficient and low cost method of nematode control on bananas. For a breeding program, an important step is the evaluation of genetic variability of the host. This work had as objectives: to evaluate and to characterize 26 banana genotypes in relation to resistance and susceptibility to the burrowing nematode Radopholus similis, and to characterize seven banana contrasting genotypes for the phenotypes of resistance and susceptibility to R. similis with molecular markers of RAPD. Plant materials were obtained from a working collection of bananas maintained by Embrapa Mandioca e Fruticultura Tropical. The plants (one per pot) were inoculated with a nematode suspension containing 100 juveniles, males and females. The experiment followed a completely randomized design with four replicates. The genotypes were evaluated 120 days after inoculation. Nematodes per gram of root, numbers of nematodes per root system, numbers of soil nematodes and total number o nematodes were also evaluated. Moreover, the reproduction factor (FR = final population / initial population) and its reduction index were calculated to determine the reaction of the genotypes to R. similis. According to this variable, the genotypes Borneo, Grand Naine and 1304-06 behaved as susceptible and the genotypes 4249-05, 0337-02, 0323-03 and 4279-06, as resistant to R. similis. Genomic DNA was extracted form each of these genotypes, and tested with 36 decameric primers to obtain RAPD markers. A total of 521 markers were converted into a binary data matrix, from which the genetic distances between genotypes were estimated, and further evaluated by cluster and graphic dispersion analyses. Among 521 resultant markers, 420 (81%) were polymorphic, and 140 (27%) were considered promising markers to be used in studies for genetic mapping of resistance to R. similis in banana genotypes, for they were present on the genotypes evaluated as resistant and absent in all the susceptible ones. The genetic distances between genotypes were in the range of 0.106 to 0.455. The largest genetic distance was observed between cv. Borneo and ‘4279-06’, respectively, a xii highly susceptible and a resistant genotype to R. similis. The highest contrast, as resistance is concerned, occurred between ‘Borneo’ and ‘4249-05’, comprising a genetic distance of 0.374 and a total of 114 polymorphic bands with potential for genetic mapping of the resistance. The primers OPE-15, OPH-17 and OPG-09 were the ones allowing more promising bands for genetic mapping of resistance to the nematode (12.8 and 8, respectively).
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Expressão de uricase de Bacillus subtilis em Escherichia coli

Pfrimer, Pollyanna 15 February 2007 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, 2007. / Submitted by Thaíza da Silva Santos (thaiza28@hotmail.com) on 2009-12-15T19:46:20Z No. of bitstreams: 1 2007_PollyannaPfrimer.pdf: 1059709 bytes, checksum: 8164ee6bf9cb611160660a0168601a11 (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-01-18T22:07:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_PollyannaPfrimer.pdf: 1059709 bytes, checksum: 8164ee6bf9cb611160660a0168601a11 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-01-18T22:07:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_PollyannaPfrimer.pdf: 1059709 bytes, checksum: 8164ee6bf9cb611160660a0168601a11 (MD5) Previous issue date: 2007-02-15 / A uricase, uma enzima que converte ácido úrico em alantoína, é comumente usada em kits comerciais de dosagem de ácido úrico. Com a finalidade de produzir esta enzima em grande escala por técnicas de Engenharia Genética, o gene da uricase de Bacillus subtilis subtilis foi clonado e expresso em Escherichia coli. Para tanto, foi feita uma PCR utilizando-se como template o DNA cromossomal de B. subtilis e primers específicos para amplificação do gene pucLM. O amplicon foi sub-clonado seguindo-se seqüenciamento para a confirmação da seqüência do gene e clonagem do gene pucLM no vetor de expressão pET21a. Esse vetor de expressão permite a fusão do gene da uricase com uma cauda de histidina His . O vetor resultante, pETURI, foi usado para 6x transformar as linhagens de E. coli BL21 DE3? pLysS, BL21 (DE3) C41, BL21 (DE3) C43, BL21 (DE3) PRILL e SURE, e a indução da expressão. Amostras da linhagem de E. coli BL21 DE3? pLysS foram selecionadas para o presente estudo. Essas células foram coletadas em diversos tempos de indução e analisadas por SDS-PAGE, que revelou a presença de uma proteína de indução de ~63 kDa. A espectrometria de massa foi utilizada para determinar a massa molecular da enzima recombinante, tendo detectado um íon com massa molecular de 58,67 kDa. Análises de Western Blot confirmaram a presença da cauda de histidina na proteína de indução e detectaram degradação da enzima recombinante na porção N-terminal. A purificação foi realizada em uma coluna de afinidade Ni-NTA. Ensaios enzimáticos detectaram uma proteína estável com pH ótimo 8,0, temperatura ótima entre 25ºC e 37ºC e atividade uricásica na fração eluída com atividade específica de 39 U/mg. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Uricase, an enzyme that converts uric acid into allantoin, is commonly used in commercial kits for uric acid detection. Aiming to produce this enzyme in industrial scale using Genetic Engineering techniques, the uricase gene of Bacillus subtilis subtilis was cloned and expressed in Escherichia coli. In order to achieve this, a PCR was performed using B. subtilis cromossomal DNA as template and specific primers to amplify the gene pucL. The amplicon was sub-cloned following sequencing to confirm the gene sequence and cloning of the gene pucL in vector of expression pET21a. This vector of expression permits the fusion of the uricase gene with a histidine tag His . The resulting vector, pETURI, was used to transform the strains of 6x E. coli BL21 DE3? pLysS, BL21 (DE3) C41, BL21 (DE3) C43, BL21 (DE3) PRILL, and SURE, and the expression was induced by adding IPTG to the culture media. Samples of E. coli BL21 DE3? pLysS strain were selected to be used in the present study. These cells were collected in several induction times and analyzed by SDS- PAGE, which revealed the presence of a ~63-kDa induction protein. Mass espectrometry was used to determine the molecular mass of the recombinant enzyme, having detected an ion with molecular mass of 58,67 kDa. Western Blot analyses confirmed the presence of the histidine tag in the induction protein and detected degradation of the recombinant enzyme in the N-terminal portion. Purification was carried out in Ni-NTA affinity column. Enzymatic essays detected a stable protein with optimum pH 8.0, optimum temperature ranging from 25ºC and 37ºC, and uricase activity in the eluding fraction with specific activity of 39 U/mg.
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Desenvolvimento e aplicações de microssatélites, análise de cpDNA e modelagem computacional para estudos da estrutura e dinâmica genética de maçaranduba - Manilkara huberi (Ducke) Chev. Sapotaceae

Azevedo, Vânia Cristina Rennó 20 March 2007 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, 2007. / Submitted by Rebeca Araujo Mendes (bekinhamendes@gmail.com) on 2009-12-22T00:36:53Z No. of bitstreams: 1 2007_VaniaCristinaRennoAzevedo.pdf: 4127382 bytes, checksum: 0edbb46c8675a0e799aa5687f5fa2fa9 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2009-12-22T21:12:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_VaniaCristinaRennoAzevedo.pdf: 4127382 bytes, checksum: 0edbb46c8675a0e799aa5687f5fa2fa9 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-12-22T21:12:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_VaniaCristinaRennoAzevedo.pdf: 4127382 bytes, checksum: 0edbb46c8675a0e799aa5687f5fa2fa9 (MD5) Previous issue date: 2007-03-20 / Marcadores microssatélites têm sido utilizados com grande freqüência como uma ferramenta efetiva para estudos de estrutura genética de populações, fluxo gênico, parentesco e para quantificar os efeitos da fragmentação de habitats e guiar estratégias de conservação. Como parte do Projeto de Dendrogene nosso interesse está centrado na conservação e na definição de estratégias de manejo de árvores madeireiras da floresta amazônica. Este trabalho tem como objetivo estudar a diversidade e a estrutura genética de uma população natural de Manilkara huberi, conhecida como maçaranduba, usando marcadores microssatélites. Aliado a isso, avaliar a variabilidade do cpDNA e por estudo de modelagem avaliar o potencial efeito da exploração na estrutura genética populacional. Esta espécie é intensamente explorada pela indústria madeireira devido à alta densidade de sua madeira. Treze locos microssatélite altamente polimórficos foram desenvolvidos a partir de uma biblioteca genômica enriquecida para repetições de AG/TC. Os níveis de polimorfismo foram avaliados utilizando-se um total de 12 árvores adultas provenientes de uma população natural. Para os estudos de estrutura genética de populações, foram amostradas 481 árvores adultas, 88 regenerantes e 810 descendentes de uma população natural na FLONA Tapajós, PA, Brasil. Todos os indivíduos foram genotipados com sete locos microssatélites altamente polimórficos utilizando detecção florescente. Para adultos, regenerantes e descendentes respectivamente as seguintes estimativas foram obtidas: He= 0,867, 0,840 e 0,811. Os índices de fixação para as três gerações foram significativamente diferentes de zero (f= 0,221, 0,303 e 0,237), porém não estatisticamente diferentes entre si (IC 95%). A divergência genética (?p) entre as três gerações foi baixa para a média dos locos (0,018), mas consistente (IC 95%). A análise de distribuição espacial de genótipos detectou a existência de estruturação genética espacial significativa a uma distância de aproximadamente 450 metros de raio. As análises com marcadores de cpDNA confirmam a presença de estruturação. A taxa de cruzamento multiloco (tm) estimada foi de 0,995, indicando que a espécie é preferencialmente alógama e com fluxo de pólen restrito (49,5 m). Os resultados sugerem padrão de isolamento por distância e que programas de manejo e conservação in situ devem incluir grandes áreas e evitar a fragmentação. As análises genéticas revelaram ainda que para conservação ex situ, sementes devem ser coletadas de pelo menos 188 árvores maternas para que seja preservado um tamanho efetivo de 500. Como a espécie é espacialmente estruturada e de ampla distribuição, a distância mínima entre as árvores deve ser de 500 m. Os resultados obtidos indicam que a estrutura genética desta espécie está associada aos padrões de reprodução e demografia da população. Em análises de modelagem, a M. huberi necessitaria de 130 anos para recuperar a sua área basal original, considerando-se as recomendações atuais permitidas por lei, deixando evidente a insustentabilidade dos atuais ciclos de 30 anos recomendados para programas de manejo. Torna-se claro o entendimento crescente da biologia das espécies para uma redefinição de políticas públicas mais eficientes em relação à sustentabilidade da exploração madeireira e ao uso e conservação dos recursos florestais a longo prazo. Estas informações sobre a estrutura genética de M. huberi devem ser utilizadas para o planejamento adequado de práticas de manejo sustentável de populações da espécie na Floresta Amazônica Brasileira. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Microsatellite markers have been increasingly used as an effective tool for understanding population genetic structure, gene flow, parentage and to quantify the effects of habitat fragmentation and to guide conservation strategies. As part of the Dendrogene Project we are interested in the conservation and management strategies of timber trees from the Amazonian forest. This research aims to study the genetic diversity and population genetic structure of a natural population of Manilkara huberi, known as maçaranduba, using microsatellite markers. We also aim to study the cpDNA variability and by modeling analysis to examine the potential effects of forest logging on the population genetic diversity. This species is intensely exploited by the timber industry due to the high density of its timber. Thirteen highly polymorphic loci were developed from a genomic library enriched for AG/TC repeats. Polymorphisms levels were evaluated using a total of twelve individuals. For population genetic studies 481 adults trees, 88 plantules and 810 seedlings were sampled from an area at a natural population at FLONA Tapajós, PA, Brazil. All individuals were genotyped at seven highly polymorphic microsatellite loci using fluorescence detection technology. For the adults, plantules and the seedlings the following estimates were obtained: expected heterozigosity = 0.867, 0.840 and 0.811. The fixaton index for the three generations were high and significantly different from zero ( = 0.221, 0.303 and 0.237). The genetic divergence ( e H f p θ ) among the three generations was low for the mean over loci (0.018), but consistent (CI 95%). A spatial autocorrelation analysis detected the existence of significant spatial genetic structure at a radius of approximately 450 meters. That spatial structure was confirmed by the analysis based on cpDNA. The multilocus ( ) population outcrossing rate was high (0.995), suggesting that the species is predominantly allogamous, and its pollen flow is restricted to 49.5 m. The results fit into isolation by distance pattern and suggest that in situ conservation management programs should include large areas, avoiding fragmentation. The genetic data also reveal that for ex situ conservation, seeds must be collected from at least 188 maternal trees in order to keep an effective population size of 500 individuals. As the species is spatially structure and shows high distribution, the minimum distance among maternal trees should be 500 m. The results obtained indicate that the genetic structure of this species is associated with patterns of reproduction and demography within populations. The modelling analysis indicate that M. huberi needs about 130 years to recover the original basal area after a exploitation under the conditions recommended by law. The results show that the actual cutting cycle of 30 years, applied in management programs is unsustainable. The knowledge about the species biology is evident in order to apply efficient public policy in relation to the wood exploitation and the use and conservation of forest resources. This information about M.huberi genetic structure should be used to guide sustainable management program of the species in the Brazilian Amazon Forest.
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Resistência de genótipos de bananeira a Meloidogyne incognita, M. javanica e M. arenaria e variabilidade genética com base em marcadores moleculares RAPD / Resistence of banana genotypes to Meloidogyne icognita, M. javanica and M. arenaria and genetic variability based on RAPD molecular markers

Teixeira, Marcella Alves January 2007 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Fitopatologia, 2007. / Submitted by Rosane Cossich Furtado (rosanecossich@gmail.com) on 2009-12-20T16:49:51Z No. of bitstreams: 1 2007_MarcellaAlvesTeixeira.PDF: 722027 bytes, checksum: 579d2f962b091432e11550275be4d4a1 (MD5) / Approved for entry into archive by Joanita Pereira(joanita) on 2010-01-05T15:51:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_MarcellaAlvesTeixeira.PDF: 722027 bytes, checksum: 579d2f962b091432e11550275be4d4a1 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-01-05T15:51:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_MarcellaAlvesTeixeira.PDF: 722027 bytes, checksum: 579d2f962b091432e11550275be4d4a1 (MD5) Previous issue date: 2007 / Espécies do nematóide formador de galhas (Meloidogyne spp.) causam danos em raízes de banana em todos os locais de plantio. Existe uma grande necessidade de obter variedades melhoradas de banana, garantindo uma produção sustentável e ambientalmente segura. Uma exigência dos programas de pesquisa objetivando obter novas cultivares é a formação, caracterização e avaliação de coleções de germoplasma. Nos últimos anos, técnicas que possibilitam a caracterização diretamente em nível de DNA têm permitido identificar a variabilidade e avaliar a diversidade genética disponível em bancos de germoplasma. O objetivo deste trabalho foi estudar a reação de genótipos de banana a três espécies de nematóides formadores de galhas, M. incognita, M. javanica e M. arenaria e, analisar a diversidade genética de genótipos de banana com diferentes níveis de resistência com base em marcadores moleculares RAPD. Três experimentos, um por espécie de nematóide foram conduzidos sob condições de casa de vegetação. As plantas (uma por vaso) foram inoculadas com uma suspensão de nematóides contendo 2.500 ovos e juvenis. Em cada experimento, cada genótipo teve quatro repetições em um delineamento inteiramente casualizado. As plantas foram retiradas 180 dias depois da inoculação. Os números totais de nematóides no solo e raiz contados em cada vaso foram utilizados para calcular o fator de reprodução do nematóide (FR = população final/população inicial). Peso de raízes, nematóides por grama de raiz, número de nematóides por raiz, número de nematóides do solo e número total de nematóides também foram avaliados. De acordo com a escala de percentagem de redução do fator de reprodução, os clones 5854-03, Birmanie, 4279-06, Pisang Nangka e Jaran se comportaram como resistentes a M. incognita. Os clones Pipit, 4223-06, Caipira, Pisang Nangka, Tjau Lagada e Jaran foram classificados como resistentes a M. javanica. Os clones 4279-06 e Birmanie, além de serem resistentes a M. incognita, também foram resistentes a M. arenaria. Os clones Pisang Nangka e Jaran foram resistentes a M. incognita e M. javanica. Estes clones são promissores para programas de melhoramento visando obter cultivares de banana com resistência múltipla ao nematóide das galhas. Para avaliação da diversidade genética dos genótipos, o DNA genômico foi extraído e testado com 13 primers decâmeros para obter marcadores RAPD. Estes foram então convertidos em uma matriz de dados binários para estimar a distância genética entre os genótipos e então avaliados com base em análises de agrupamento e de dispersão gráfica. Entre os 224 marcadores resultantes, 215 (95,98%) foram polimórficos e apenas 9 (4,02%) foram monomórficos. A distância genética entre os genótipos variou de 0,26 (entre 1319-01 e 1318-01) a 0,78 (entre Caipira e 1319-01). A distância genética entre os genótipos mostrou o alto grau de variabilidade genética nos genótipos. A análise de agrupamento separou o grupo das cultivares do grupo dos híbridos diplóides, com algumas exceções. A alta variabilidade genética observada neste trabalho confirma a importância dos diplóides de banana em programas de melhoramento. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Species of the root-knot nematode (Meloidogyne ssp.) cause root damages everywhere bananas are planted. There is an urgent need to obtain improved varieties of banana, assuring a sustainable and environmentally safe production. Research programas aiming to obtain new cultivars require to build up, to characterize and to evaluate germplasm collection. In the last yeras, techniques that allow to characterize directly at DNA level have favored to identify variability and to evaluate the diversity available in germplasm banks. The aim of this work was to study host reaction of banana, genotypes to three species of the root-knot nematode, M. incognita, M. javanica, M. arenaria, and to analyse the genetic variability of banana genotypes with different levels of resistance based on RApd molecular markers. Three experiments, one per nematode species were conducted under greenhouse conditions. The plants (one per pot) were inoculated with a nematode suspension containing 2.500 eggs and juveniles. For each experiment, esch genotype was replicated four times in a completely rendomized design. Plants were harvested 180 days after inoculation. Total numbers of soil and root nematodes counted in each pot was applied to calculate the factor of reproduction (FR = population final/population initial). Fresh root weigh, nematodes per gram of root, numbers of nematodes per root system, numbers of soil nematodes and total numer o nematodes were also evaluated. According to the scale of percent reduction of the factor of reproduction, the clones 5854-03, Birmanie, 4279-06, Pisang Nangka and Jaran behaved as resistant to M. incognita. The clones Pipit, 4223-06, Caipira, Pisang Nangka, Tjau Lagada and Jaran were classified as resistant to M. javanica. The clones 4279-06 and Birmane, behaved as resistant to M. incognita and to M. arenaria. The clones Pisang Nangka and Jaran were classified as resistant to M. incognita and M. javanica. These clones are promising genotypes for breeding programs aiming to obtain banana cultivars with multiple resistance to the root-knot nemetode. Genomic DNA was extracted from all the genotypes, then tested with 13 decameric primers to obtain RAPD markers, These markers were converted into a binary data matrix to estimate genetic distance between genotypes, and further evaluated by cluster and graphic dispersion analyses. Among 224 resultant marers, 215 (95,98%) werw polymorphic, and only 9 (4,02%) were monomorphic. The genetic distance between the genotypes ranged from 0,26 (between 1319-01 and 1318-01) TO 0,78 (Between Caipira and 1319-01). The genetic distance between the genotypes testify the high level of genetic variability among the genotypes. With a few exception, cluster analysis split the genotypes in two groups, one comprising the cultivars, and the other one with diploid ones. The rich genetic variability found in this work confirms the importance diploids to banana breeding programs.

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