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.

Os agricultores tradicionais da região sul do Estado de São Paulo têm se mostrado mantenedores de um grande repositório de diversidade genética e de conhecimento a respeito das peculiaridades de manejo desta diversidade. A cultura do inhame (Dioscorea spp.) é mantida e manejada nesta região em roças que empregam o sistema de coivara. Esta pesquisa teve como objetivos coletar etnovariedades de inhame nas roças/quintais dos agricultores tradicionais do Vale do Ribeira, visando manter um banco de conservação ex situ na Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz" em Piracicaba – SP e estimar a diversidade morfológica e isoenzimática de inhames mantidos em sistemas agrícolas autóctones. Visitou-se 91 agricultores que ainda praticam a agricultura tradicional no Vale do Ribeira dos quais 45 cultivavam o inhame. Desses, 31% o cultivavam em roças itinerantes e 69% em quintais. Quatro espécies de inhame foram encontradas: D. trifida, D. bulbifera, D. alata e D. cayenensis. As etnovariedades foram caracterizadas por meio de marcadores isoenzimáticos, utilizando géis de poliacrilamida (seis sistemas) e amido (um sistema), e por marcadores morfológicos, num total de 24 caracteres. Para ambos os marcadores, foram calculados o índice de similaridade de Jaccard entre pares de indivíduos. Análises de agrupamento foram realizadas para variedades, roças e comunidades, a partir dos índices de similaridade de Jaccard e do critério aglomerativo UPGMA. Outro parâmetro analisado foi a correlação entre as matrizes de distância genética (isoenzimática e morfológica) e geográfica pela correlação de Pearson (r) e teste de Mantel, para verificar se a diversidade genética encontrava-se estruturada no espaço. Além disso, realizou-se a análise de variância molecular (AMOVA) para se verificar a distribuição da variabilidade nos diferentes níveis hierárquicos: entre e dentro das unidades evolutivas biológicas (roças) e culturais (comunidades). Os resultados revelaram que os agricultores tradicionais do Vale do Ribeira manejam grande diversidade genética, tanto isoenzimática como morfológica, em suas roças e que essa diversidade não está estruturada no espaço para todas as espécies cultivadas. A AMOVA indicou que para as espécies D. trifida, D. bulbifera e D. cayenensis a distribuição da variabilidade concentra-se entre roças dentro de comunidades, enquanto que para D. alata concentra-se dentro de roças para os marcadores isoenzimáticos. Para os marcadores morfológicos, a maior parte da variabilidade concentra-se entre roças dentro de comunidades para D. bulbifera e D. cayenensis e dentro de roças para D. alata e D. trifida, ressaltando-se a seleção humana para os aspectos visuais. Conclui-se que os agricultores tradicionais do Vale do Ribeira cultivam grande diversidade de etnovariedades e espécies de Dioscorea, além de possuírem grande conhecimento a respeito das peculiaridades de manejo desta cultura. Contudo, as pressões que esses agricultores estão sofrendo poderá no futuro provocar perda de diversidade genética. Recomenda-se novos estudos na região para verificar os danos causados por essas pressões aos processos evolutivos presentes nas roças dos agricultores tradicionais do Vale do Ribeira. / Traditional agriculturists of the south region of the State of São Paulo have been maintainers of a great repository of genetic diversity and knowledge regarding the management peculiarities of this diversity. The yam (Dioscorea spp.) culture is maintained and cultivated in this region in swiddens that use the system of “coivara". This research had the objective of collecting ethnovarieties of yam in the swiddens/home gardens of the traditional agriculturists of the Ribeira River Valley, aiming at maintaining a germplasm bank for ex situ conservation at the Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" in Piracicaba, SP and estimating the morphological and isoenzymatic diversity of yams kept in authoctone agricultural systems. Ninety-one agriculturists that still practice traditional agriculture were visited in the Ribeira River Valley, of which 45 cultivated yam. Of these, 31% cultivated this crop on itinerant swiddens and 69% in home gardens. Four yam species were found: D. trifida, D. bulbifera, D. cayenensis and D. alata. The ethnovarieties of each species were characterized with isoenzymatic markers, using polyacrilamide gels (six systems) and starch gels (one system), and with morphological markers, in a total of 24 characters. For both markers, the Jaccard similarity indices between pairs of individuals were obtained. Cluster analyses were conducted for varieties, swiddens and communities using the Jaccard similarity indices and the UPGMA method. Another parameter analyzed was the correlation between the genetic distances (isoenzymatic and morphological) and the geographic distance matrices using the Pearson correlation and Mantel test, to verify if the genetic diversity was structured in space. An analysis of molecular variance (AMOVA) was carried out to verify the distribution of the variability in the different hierarchic levels: within and between the biological evolutionary units (swiddens) and cultural units (communities). Results showed that the traditional agriculturists of the Ribeira River Valley maintain a great genetic diversity, both isoenzymatic and morphological, in their swiddens and home gardens, and that this diversity is not structured in space for the four species cultivated. The AMOVA results for D. trifida, D. bulbifera and D. cayenensis showed that the isoenzymatic variability is mainly concentrated among swiddens within communities, and within swiddens for D. alata. For the morphological markers, where visual aspects are an important issue in human selection, most of the variability is concentrated among swiddens within communities for D. bulbifera and D. cayenensis, and within swiddens for D. alata and D. trifida. It is concluded that the traditional agriculturists of the Ribeira River Valley cultivate great diversity of ethnovarieties and species of Dioscorea, also possessing great knowledge concerning the management peculiarities of this crop. However, the pressures that these agriculturists are suffering may cause a loss of genetic diversity in the future. Further studies are recommended in this region to verity the damage caused by these pressures in the evolutionary processes that occur in the swiddens of the Ribeira River Valley traditional agriculturists.

Community genetics research investigates the influence of intra-specific genetic variation on species interactions. This rapidly growing research field consists of more than one approach to explore how a significant portion of the environment of a focal species is differentially defined by the expressed genomes of other interacting species. While the basic concept of community genetics is well supported empirically, there is still a set of pertinent issues in need of further investigation. The initial research addressed herein focused on the extent to which the magnitude of a community genetic effect can be moderated when acting in concert with other forces in nature, i.e. the interaction between community genetic effects and the effects of other eco-evolutionary processes such as competition and parasitism. Subsequent research investigated the impact of genetic variation of host plants in agro-ecosystems on the performance (reproductive success) and behaviour (distribution and feeding-site choice) of plant-associated pests such as aphids, especially when pests and their hosts were subject to plant-mediated interactions. In addition, the differential effects of Indirect Ecological Effects (IEEs) and Indirect Genetic effects (IGEs) on the emergence of shared (extended) phenotypes between natural enemies (i.e. biological control agents and phytophagous insects) were examined. I provide clear evidence for significant effects of the genetic variation of host plant on aphid performance, behaviour and intra- and inter-specific competition. My findings also give credence to the concept of reciprocal moderation between plant genotype and aphid competition. I also provide observations on competition that segues into less antagonistic and possibly into a more cooperative form of interaction. In addition, I establish novel systems of economically important crop genotypes, noxious sap-feeding aphid species and root-galling nematodes. I also devise an amalgamated approach to interpret the interwoven set of mechanisms that underpin the observations presented and conclusions drawn. I also provide further investigation on the role of Indirect Ecological Effects (IEEs) between root-knot nematodes and sap-feeding aphids, and demonstrate the influence of in-plant variation on the interaction between the spatially separated plant consumers. Furthermore, I use a quantitative genetic experimental design in order to demonstrate a differential impact of parasitoid genotype on the behaviour of its aphid host. As such, I provide some of the clearest evidence to date that the phenotype of an organism can be the product of the genes expressed in another organism via Inter-specific Indirect Genetic Effects (IIGEs). Finally, I conducted research on epiphytic bromeliads and their associated faunal communities in the tropics. Here I demonstrate that the influence of intra-specific genetic variation of the host plant on the associated ecological communities may be more universal than previously conceived, with a plausible role for such variation in the maintenance of biological diversity. My research provides evidence for the genetic basis of species interactions and, interestingly, a genetic basis for the evolutionary arms-race between foragers and their hosts. My doctoral work adds new evidence to the increasing literature on the evolutionary importance of (Genotype x Genotype) interactions and (Genotype x Genotype x Environment) interactions in shaping the dynamics of pest communities, which in turn can affect plant phenotype and can influence the properties and services of the focal ecosystem in which the inter-players live and interact.

Arapaima gigas is the largest scaled freshwater fish in the world reaching over 250 kg. With growth rates of 10 kg+ within 12 months, A. gigas is considered as a promising candidate species for aquaculture development in South America. However, the lack of reproductive control in captivity is hindering the industry expansion. The work carried out in this doctoral thesis therefore aimed to better understand the species’ reproductive physiology, develop tools to identify gender and monitor gonad development, test hormonal therapies to induce ovulation and spawning and characterise the cephalic secretion for its potential roles in pheromone release and during parental care. Initially, a genomic study investigated the overall extent of polymorphism in A. gigas, which was found to be surprisingly low, with only 2.3 % of identified RAD-tags (135 bases long) containing SNPs. Then, a panel with 293 single nucleotide polymorphism (SNP) was used to characterise the genetic diversity and structure of a range of Amazon populations. Results revealed populations from the Amazon and Solimões appeared to be genetically different from the Araguaia population, while Tocantins population comprised individuals from both stocks. This data provided a tool for broodstock identification and future management. The PhD then aimed to evaluate the effects of slow-release mGnRH implants and different broodstock size pairings on maturation and spawning. Results showed that the implants stimulated the brain-pituitary-gonad axis resulting in increased plasma levels of testosterone (females) and 11-ketotestosterone in males, respectively regardless of pairing sizes. However, no spawning was observed. Results also showed the release of sex steroids with potential pheromonal action through the cephalic secretion, a biological fluid released from the adult head along the reproductive period. Thereafter, a non-surgical field endoscopy method was developed and validated for ovarian assessment and gender identification. The method was then used to describe the female gonopore and obtain biopsy of the ovary through cannulation which allowed the description of oogenesis in A. gigas. Importantly, oocytes obtained by cannulation confirmed that adult females under investigation were maturing with oocytes in final maturation stage but failed to ovulate/spawn. Another hormonal induction trial was therefore performed in which a combination of GnRHa (mGnRHa/sGnRHa) was used by injection to induce ovulation and spawning in selected maturing females with effects on oocyte maturation monitored post-induction through biopsy. However, this trial appeared to not be successful at inducing ovulation or spawning. Finally, the peptidome and proteome of the cephalic secretion was further characterised through the comparison between parental and non-parental fish. Results highlighted the complex role of this biological fluid including potential roles on the developing offspring during the parental care period. Overall, this doctoral thesis provided new basic and applied data on A. gigas reproduction and tools that can be used in future studies to better understand the environmental and hormonal control of oogenesis and spawning.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2017-02-20T15:01:00Z No. of bitstreams: 1 Maria das Dores Silva Araujo.pdf: 1103464 bytes, checksum: 33d8b7521bd95fb838807bafe1acb96d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-20T15:01:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maria das Dores Silva Araujo.pdf: 1103464 bytes, checksum: 33d8b7521bd95fb838807bafe1acb96d (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Heat stress is a factor that contributes to the reduction of productivity of dairy cows around the world. The demand for animals adapted to produce best in environments that present temperatures which can lead to heat stress is an aspect of great importance for dairy production in Brazil. The objective of this study was to evaluate the genetic diversity of HSP-70.1 gene and associated polymorphisms found for production performance of dairy cows in the Brazilian semiarid region. The study was conducted with purebred Holstein, Girolando (5/8 H-G) and Sindi, belonging to herds managed by the Agronomic Institute of Pernambuco, Experimental station of São Bento do Una and Arcoverde and the Brazilian Agricultural Research Corporation - Petrolina respectively. Initially was held the collects of biological material, then the extraction of DNA, gene amplification, digestion with restriction enzymes (EcoRII) followed by electrophoresis and photo documentation. We evaluated the genetic variability, the standard diversity index and the analysis of molecular variance between and within herds. Then it verified the association of polymorphisms on milk production traits. The results allowed the identification of seven polymorphisms with some standards being shared among the herds. The greatest similarities were found between the standards of the Holstein and Sindi cattle. The genetic differentiation index observed high levels of differentiation both between and within herds. Through variance analysis identified the factors that influenced in average production. Significant differences for the variable milk production were observed through the multiple comparison test of means, with the herds presenting different patterns of higher polymorphisms. Knowledge of the genetic variability of HSP-70.1 gene is to greatly contribute to the state of cattle milk, supporting the rise of racial pattern of herds and enabling the exploitation of the different responses provided under conditions of heat stress. / O estresse térmico é um dos fatores que mais contribui para a redução da produtividade de vacas leiteiras em todo o mundo. A busca por animais adaptados a produzirem melhor em ambientes que apresentam temperaturas que podem levar ao estresse térmico é um aspecto de grande relevância para a produção leiteira do Brasil. O objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade genética do gene HSP-70.1 e associar os polimorfismos encontrados ao desempenho produtivo de vacas leiteiras no semiárido brasileiro. O trabalho foi realizado com animais puro das raças Holandês, Girolando (5/8H-G) e Sindi, pertencentes a rebanhos administrados pelo Instituto Agronômico de Pernambuco, Estação Experimental de São Bento do Una e de Arcoverde e Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - Petrolina, respectivamente. Inicialmente realizou-se as coletas do material biológico, em seguida extração do DNA, amplificação do gene, digestão com enzimas de restrição (EcoRII) seguidos por eletroforese e fotodocumentação. Avaliou-se a variabilidade genética, o índice de diversidade padrão e a analise de variância molecular entre e dentro dos rebanhos. Em seguida foi verificada a associação dos polimorfismos sobre as características de produção de leite. Os resultados permitiram a identificação de sete polimorfismos com alguns padrões sendo compartilhados entre os rebanhos. As maiores semelhanças foram encontradas entre os padrões dos rebanhos Holandês e Sindi. O índice de diferenciação genética observou altos níveis de diferenciação tanto entre, quanto dentro dos rebanhos. Através da análise de variância identificou-se os fatores que influenciaram nas médias de produção. Diferenças significativas para a variável produção de leite foram observadas através do teste de comparação múltipla de médias, com os rebanhos apresentando padrões de polimorfismos superiores diferentes. O conhecimento da variabilidade genética do gene HSP-70.1 vem a contribuir grandemente com a bovinocultura de leite do Estado, apoiando a elevação do padrão racial dos rebanhos e possibilitando a exploração das diferentes respostas apresentadas sob condições de estresse térmico por calor.

Made available in DSpace on 2015-04-11T13:38:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Janaina de Araujo Evangelista.pdf: 5258011 bytes, checksum: f25739b96a1b2d123d21c1753b3204e8 (MD5) Previous issue date: 2011-05-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / subtropical regions of the planet. In North America, Plasmodium vivax is responsible for the most part of the infections. In 2011, 250,498 cases of malaria fever were studied; 80% of these cases were caused by Plasmodium vivax. The purpose of this study was to investigate the diversity generation of the gene MSP1 from Plasmodium vivax through the analisys of a specific mutation in the region from the block 2 genetic precombination events. In order to identify the existing mutations in multiclonal infections and generation of diversity in PvMSP1 a series of experiments were done, respectively, the extraction of genomic DNA of the parasite, PCR (polymerase chain reaction) using specific primers for the block 2, ligation of the fragment to cloning vector (top), processing using Escherichia coli competent cells, selection of colonies belonging to the same sample, DNA sequencing and analysis of synonymous and nonsynonymous mutations as their location in the prediction of B and T cell epitopes (not synonymous). The calculation of genetic distance between recombinant clones of the same sample by the MEGA 4.0 program confirmed the multiclonality of samples. The alignment of amino acid sequences showed the presence of genetic recombination events using DNASP program. DNA sequences obtained showed another interesting result: several synonymous and non-synonymous mutations in a relatively small stretch of DNA. Genetic diversity showed most mutations are not synonymous, and that most of them were located in regions referred to as B and T cell epitopes by BcPred and ProPred. So, as expected, the genetic diversity based on synonymous mutations and not synonymous possible sustains the phenomenon of escape on the immunity of the host. The characterization of these polymorphisms may contribute to immunological studies aiming at the development of a vaccine against malaria on stages caused by p. vivax. / A malária é um problema da saúde pública amplamente distribuída nas regiões tropicais e subtropicais do globo. No continente americano, o Plasmodium vivax é responsável por maior parte das infecções. No ano de 2011, 250.498 casos de malária foram observados no estado do Amazonas; 80% destes casos foram causados por Plasmodium vivax. O objetivo desse trabalho foi Investigar a geração de diversidade do gene MSP1 de Plasmodium vivax através da análise de mutações pontuais na região do bloco 2, eventos de precombinação genética. Para identificar as mutações existentes nas infecções multiclonais e geração de diversidade em PvMSP1 realizou-se uma série de experimentos, respectivamente, a extração de DNA genômico do parasita, PCR (Reação da Polimerase em Cadeia) utilizando primers específicos para o bloco 2, ligação do fragmento ao vetor de clonagem ( TOPO), transformação utilizando células de E.coli competentes , seleção de colônias pertencentes a uma mesma amostra, seqüenciamento de DNA e análise das mutações não sinônimas e sinônimas quanto sua localização em regiões de predição de epítopos de células B e T (não sinônimas). O cálculo da distância genética entre clones recombinantes de uma mesma amostra pelo programa MEGA 4.0 confirmou a multiclonalidade das amostras. O alinhamento das sequências de aminoácidos mostrou a presenção de eventos de recombinação genética utilizando o programa DNASP. As sequências de DNA obtidas demonstrou outro resultado interessante: várias mutações sinônimas e não sinônimas num trecho relativamente pequeno de DNA. A diversidade genética mostrou mais mutações não sinônimas, sendo que maior parte delas estavam localizadas em regiões previstas como epítopos das células B e T pelo programa BcPred e ProPred. Assim, como esperado, a diversidade genética baseado nas mutações sinônimas e não sinônimas sustenta o fenômeno de escape sobre a imunidade do hospedeiro. A caracterização desses polimorfismos poderá contribuir para estudos imunológicos visando o desenvolvimento de uma vacina contra os estágios eritrocitários da malária causada por P.vivax.

Encholirium é um gênero de Bromeliaceae de distribuição restrita ao território brasileiro, ocorrendo exclusivamente em afloramentos rochosos nos domínios do Cerrado, Caatinga e Floresta Atlântica, e com centro de diversidade na Cadeia do Espinhaço de Minas Gerais. Possui 23 espécies, das qua is 12 não estão protegidas por nenhuma Unidade de Conservação. O objetivo deste trabalho foi gerar informações úteis para a conservação de três espécies deste gênero, endêmicas da porção mineira da Cadeia do Espinhaço, através da análise da estrutura genética de suas populações. O conhecimento da distribuição da variabilidade genética existente em populações naturais de espécies ameaçadas é fundamental para o planejamento de sua conservação. E. pedicellatum e E. biflorum são espécies conhecidas por apenas uma população cada, ambas ocorrendo fora de Unidades de Conservação, e, desta forma, criticamente ameaçadas de extinção. E. subsecundum é mais bem distribuída, apresentando algumas populações protegidas. As três espécies apresentam propagação vegetativa e aparentemente o estabelecimento de plântulas nas populações é um evento raro. Foram amostradas quatro populações de E. subsecundum ao longo de 200 km, além das populações de E. biflorum e E. pedicellatum. Toda a amostragem foi estruturada em nível de agrupamentos de plantas dentro de populações, respeitando a distribuição espacial dos indivíduos. Utilizaram-se cinco primers RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) para gerar aproximadamente 60 bandas polimórficas para cada espécie. A técnica permitiu observar que cada indivíduo amostrado apresenta um genótipo diferente (com exceção de um clone encontrado para E. biflorum), evidenciando uma variabilidade anteriormente subestimada pelo hábito clonal das plantas, pela sua morfologia uniforme e pelo tamanho reduzido das populações. A porcentagem de bandas polimórficas, bem como o Índice de Diversidade de Shannon- Wiener, indicam que a espécie E. subsecundum, de distribuição mais ampla, apresenta maior diversidade genética molecular, seguida de E. biflorum. Através da Análise de Variância Molecular, AMOVA, observou-se que o padrão de distribuição da variabilidade genética molecular varia de espécie para espécie. Forte estruturação genética em nível de agrupamentos de plantas foi detectada para E. biflorum e E. pedicellatum. E. biflorum apresenta 16,06% da variância genética molecular entre agrupamentos (Fst= 0,16), que distam em média 11,6 m entre si, enquanto E. pedicellatum apresenta 8,44% da variância entre agrupamentos distando em média 88 m entre si (Fst = 0,08). Já a espécie E. subsecundum apresenta 14,52% da variância entre populações distantes em média 116,6 km umas das outras (Fst = 0,15). Nas três espécies, as diferenças genéticas moleculares existentes entre os indivíduos do mesmo agrupamento são responsáveis pela maior parte da variabilidade genética molecular total (maior do que 80% da variabilidade nos três casos). Tais resultados têm implicação direta para a conservação, sendo especialmente úteis para a otimização de coletas para a formação de bancos de germoplasma ex situ. / Encholirium is a Brazilian genus of Bromeliaceae which occurs exclusively in rocky landscapes in areas of Cerrado, Caatinga and Atlantic Forest. It’s diversity center is located at Cadeia do Espinhaço, Minas Gerais State, Brazil. Of the 23 species of Encholirium, 12 are not protected by any Conservation Unit, occurring only in non-protected territories. The aim of this work was to generate baseline information to the conservation of three Encholirium species, endemic to the rocky mountains of “Cadeia do Espinhaço” in Minas Gerais state, through its populations genetic analyses. Information on genetic diversity and its distribution has a great potential in devising conservation strategies. E. pedicellatum and E. biflorum are known by only one population, both occurring in non-protected territories, being critically endangered. E. subsecundum is more widespread, and some of its populations are protected by Conservation Units. These three species reproduces clonally and seedling recruitment is apparently a rare event in natural populations. Samples of E. subsecundum were collected in four populations along 200 km. E. biflorum and E. pedicellatum were collected in the only known populations. The sampling process was made carefully in order to respect the natural distribution of individuals in “patches” or “colonies” within populations. Five Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) primers generated approximately 60 polymorphic bands for each species. This technique demonstrated that there is a single genotype for every individual sampled (except for one clone found in E. biflorum). High levels of genetic variability were not expected, due to the clonal growth, homogeneous morphology of the plants, and small populations size. The percentage of polymorphic bands and the Shannon-Wiener diversity index showed that E. subsecundum has higher levels of genetic diversity, followed by E. biflorum. The results of an Analysis of Molecular Variance (AMOVA) showed that the populations of E. biflorum and E. pedicellatum are strongly struturated at the patches level. In E. biflorum, 16.06% (Fst= 0.16) of the total genetic diversity resided among the patches of the population, which are, on the average, 11.6 m separated, whereas in E. pedicellatum 8.44% (Fst = 0.08) of the total genetic diversity was attributable to the differences among patches, which are, on the average, 88 m apart. In E. subsecundum, 14.52% (Fst = 0.15) of the total genetic diversity resided among populations, which are, on the average, 116.6 km separated. The results are valuable to the development of conservation strategies, in particular to guide future samplings to compose germoplasm banks.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:37:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Roberto_Luis_Portz.pdf: 1085899 bytes, checksum: 3efb6c9ddc743240ff09e54b5f1b5d9a (MD5) Previous issue date: 2003-02-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The bacterial blight of cassava (Xanthomonas axonopodis pv. manihotis) is the most important disease in the culture of the cassava and its occurrence is generalized in all the places where it is cultivated. The intensity of the disease is related, mainly, with the resistance and age of the plant and with the soil and weather conditions. With the objective of obtaining information about the genetic variability of these bacteria in the West region of Paraná, a research was accomplished, throughout sampling of stems with similar symptoms to the caused by the disease, at Entre Rios do Oeste, Marechal Cândido Rondon, Mercedes, Missal, Nova Santa Rosa and Pato Bragado. Stems of cassava varieties destined for industry and varieties for human consume were sampled. The isolates obtained were characterized to "in vitro" amylase activity, eletrophoretic analysis of isoenzymes α and β-esterase and aggressiveness. From 61 collected materials, it was possible to obtain 19 isolated of X. axonopodis pv. manihotis. Materials of human consume varieties showed larger incidence than those for industry. Stems from Pato Bragado, Entre Rios do Oeste and Mercedes showed incidences of 10, 27 and 10%, respectively, values smaller than those of Marechal Cândido Rondon (50%) and Nova Santa Rosa (58%). The isolates could be contained in three, six and 12 different groups to amylolytic activity, aggressiveness and esterase isoenzimes, respectively. There was not relationship between the amylase activity and aggressiveness of the isolates. Based on the origin, isolates of Marechal Cândido Rondon were more aggressive than those of other sampled areas. The clustering for esterase allowed to verify that isolates from Entre Rios do Oeste, Nova Santa Rosa and Mercedes showed high similarity degree. These results indicate there to be differentiation among the isolates of the bacteria presents in the studied regions / A bacteriose ou murcha bacteriana (Xanthomonas axonopodis pv. manihotis) é a doença de maior importância econômica na cultura da mandioca e sua ocorrência está generalizada em todos os locais onde esta é cultivada. A intensidade da doença está relacionada, principalmente, com a resistência e idade da planta e com as condições edafoclimáticas. Com o objetivo de obter informações sobre a variabilidade genética desta bactéria em municípios produtores da região Oeste do Paraná, foi realizado um levantamento, através de coletas de ramas com sintomas semelhantes aos causados pela doença, em Entre Rios do Oeste, Marechal Cândido Rondon, Mercedes, Missal, Nova Santa Rosa e Pato Bragado. Foram coletadas ramas de variedades de mandioca destinadas para indústria e para mesa. Os isolados obtidos foram caracterizados quanto à atividade in vitro de amilase, análise eletroforética de isoenzimas de α e β-esterase e quanto à agressividade. A partir de 61 materiais vegetais coletados, foi possível obter 19 isolados de X. axonopodis pv. manihotis, sendo que, materiais provenientes de variedades de mesa apresentaram maior incidência em relação àquelas para indústria. Manivas provenientes de Pato Bragado, Entre Rios do Oeste e Mercedes apresentaram incidências de 10, 27 e 10%, respectivamente, valores inferiores aos de Marechal Cândido Rondon (50%) e de Nova Santa Rosa (58%). Os isolados puderam ser agrupados em três, seis e 12 grupos distintos com relação à capacidade amilolítica, agressividade e isoenzimas de esterase, respectivamente. Não houve relação entre a atividade de amilase e agressividade dos isolados. Baseado na procedência, isolados de Marechal Cândido Rondon foram mais agressivos que os provenientes das outras regiões amostradas. O agrupamento com base em esterase permitiu verificar que isolados provenientes de Entre Rios do Oeste, Nova Santa Rosa e Mercedes apresentam, entre si, alto grau de similaridade. Estes resultados indicam haver diferenciação entre os isolados da bactéria presentes nos municípios amostrados

La peste des petits ruminants (PPR) et la Pleuropneumonie Contagieuse Caprine (PPCC) causées respectivement par un Morbillivirus (Virus de la Peste des Petits Ruminants) et un mycoplasme (Mycoplasma capricolum subsp. Capripneumoniae) sont deux maladies respiratoires très contagieuses des petits ruminants. La PPR est présente en Afrique, en Asie, au Moyen Orient, et depuis peu en Europe. Sur le continent africain, notamment en Afrique de l’Ouest, elle est en expansion et représente un facteur majeur d’insécurité alimentaire pour la population agricole. La PPCC identifiée au Niger en 1995 n’est que suspectée au Mali sur la base de résultats sérologiques.La PPR est un modèle pour l’étude des maladies transfrontalières car sa diffusion est très étroitement liée aux mouvements régionaux d’animaux vivants. La compréhension de cette diffusion est une condition essentielle à la mise en place de mesures de contrôle efficaces (vaccination, contrôle aux frontières etc.).La thèse a pour ambition de clarifier la situation épidémiologique de la PPR et de la PPCC au Mali, notamment pour savoir si ces deux maladies coexistent, afin d’en évaluer le risque pour les filières de production de caprins et de proposer des stratégies de contrôle adaptées. Nous n’avons pas réussi à mettre en évidence la présence de la PPCC au Mali. Pour la PPR, l’objectif de la thèse est de caractériser la diversité génétique de souches collectées en Afrique de l’Ouest et plus particulièrement au Mali en utilisant en première instance le gène partiel de la nucléoprotéine du virus. Nous avons ensuite estimé la diversité et le taux d’évolution du PPRV dans la région à partir de séquences génomiques complètes. Notre étude a montré qu’au Mali ainsi que dans les autres pays de l’Afrique de l’Ouest, trois lignées génétiques du PPRV circulent dont l’une d’elles, la lignée II est dominante dans la région et est caractérisée par une grande diversité génétique transfrontalière. Cette étude démontre également une progression de la lignée IV dans l’Afrique de l’Ouest et la persistance au Mali et au Niger de la lignée I (au moins jusqu’en 2001). Ces résultats reflètent par rapport aux données précédentes connues de la répartition des lignées de PPRV, une intensification des mouvements du bétail dus à l’échange et au commerce de ces animaux, flux qui n’est pas contrôlé entre tous les pays de l’ouest africain. Au Mali, il n’existe aucun moyen de contrôle, de traçabilité et d’identification animale. L’utilisation de la diversité génétique comme marqueur épidémiologique serait un moyen d’améliorer notre connaissance de la diffusion de la PPR et de là son contrôle, plus particulièrement dans les pays d’Afrique de l’Ouest. / Peste des petits ruminants (PPR) and Contagious caprine pleuropneumonia (CCPP) caused respectively by a Morbillivirus and a mycoplasma (Mycoplasma capricolum subsp. Capripneumoniae) are two highly contagious respiratory diseases of small ruminants. PPR is present in Africa, Asia, Middle East, and has just entered Europe. On the African continent, particularly in West Africa, it is emerging and is a major factor of food insecurity for low-income farmers. CCPP, identified in Niger in 1995, is only suspected in Mali on the basis of serological results.PPR is a model for the study of transboundary diseases because its diffusion is closely linked to regional movements of livestock. Understanding this diffusion is an essential condition for the implementation of effective control measures (vaccination, border control, etc.).The aims of our study is to clarify the epidemiological situation of PPR and the CCPP in Mali, including whether these two diseases coexist in order to assess the risk for goat production chains and propose appropriate control strategies.We did not succeed in confirming the presence of the CCPP in Mali. PPR has already been identified in Mali. The aim of our study for PPR is to characterize the genetic diversity and therefore the different lineages that circulate in Mali and, more generally, in the West African sub region by using at first the partial gene of Nucleoprotein of PPRV. We then estimated more accurately the diversity and rate of evolution of the virus in the region from PPRV genomic sequences. Our studies showed that three lineages of PPRV are circulating in Mali and West Africa. The lineage II is dominating and is characterized with a wide genetic diversity and extensive transboundary circulation. We also demonstrate the progression of lineage IV in West Africa and the persistence of lineage I in Mali and Niger (at least until 2001). These results reflect the large flow of uncontrolled livestock trade between all West African countries. In Mali, there is no means of control, traceability and animal identification. The use of genetic diversity as an epidemiological marker is an effective means of controlling the spread of PPR in these West African countries.

O presente trabalho teve por objetivo compreender a dinâmica do manejo da agrobiodiversidade nos roçados de mandioca em comunidades ribeirinhas de várzea e terra firme das Reservas de Desenvolvimento Sustentável Amanã e Mamirauá, na Amazônia, e suas relações com as formas de organização da produção, do espaço e do trabalho adotadas pelos produtores. Para tal foi trabalhado um conjunto de metodologias baseados na teoria de sistemas agrários, análise de agroecossistemas, etnoecologia e análise genética utilizando microssatélites. Os resultados indicaram que: 1) Nas duas reservas existem três identidades produtivas, forjadas a partir da principal fonte de renda: agricultores, pescadores e agricultores-pescadores (desenvolvem as duas atividades com fins de comercialização); 2) Os ribeirinhos classificam diversos ambientes como aptos para a agricultura, e a partir deles diversos sistemas de cultivo, que variam em função do ecossistema (várzea ou terra-firme); 3) Existem duas racionalidades produtivas na agricultura (comercialização e auto-consumo), que moldam as racionalidades de manejo da agrobiodiversidade; 4) A diversidade específica e varietal nos roçados diminui à medida que se aumenta o grau de especialização produtiva, tanto da pesca, quanto da agricultura. Contudo, isso não se verifica do ponto de vista genético, uma vez que os genes estão bem distribuídos nas variedades e populações, independente da lógica produtiva; 5) Os roçados de mandioca da RDS Amanã e RDS Mamirauá são extremamente diversos geneticamente, apresentando altos valores de riqueza alélica, polimorfismo e heterozigosidade; 6) A diversidade genética está estruturada basicamente dentro de cada roçado, o que indica alto fluxo gênico entre as variedades de cada roçado e entre as variedades dos diferentes roçados, proporcionada principalmente pela troca de variedades entre agricultores, diminuindo a diferença entre roçados e aumentando a freqüência de diferentes alelos em cada roçado; 7) Os pescadores e as comunidades de várzea têm papel fundamental na dinâmica da agrobiodiversidade, pois abrigam grande número de espécies e variedades de mandioca nos roçados; 8) Portanto, em todas as comunidades a agricultura tem papel fundamental, o que denota que as estratégias de assessoria devem prever a dimensão de sistemas de produção em suas intervenções. / This study had the objective of understanding the agrobiodiversity management dynamics in roçados (swidden fields of cassava) in riverine communities of the Amanã and Mamirauá Sustainable Reserves in the Amazon and its relations with production, space and work management adopted by the families. The methodology adopted was based on the agrarian systems theory, agroecosystems analysis, ethnoecology and microsatellites genetic analysis. The results indicated that: 1) In the two reserves there are three productive identities, forged from the main source of economic income: agriculturists, fishing and agriculturist-fishing (they develop the two activities with commercialization aims); 2) The informers classify diverse environments as apt for agriculture, and from them diverse crop systems, that vary in function of the ecosystem (land-firm or floodplain); 3) There are two productive rationalities in agriculture (commercialization and self-consumption), which adapts to the rationalities of agrobiodiversity management; 4) The specific and varietal diversity in the roçados decreases as the level of productive specialization increases, both the fishing and agriculture. However, this is not verified in the genetic point of view, where the genes are well distributed in the varieties and populations, independent of the productive logic; 5) The roçados at the Amanã and Mamirauá SDR are extremely diverse, presenting high values of allelic diversity, polymorphism and heterozigosity; 6) The genetic diversity is structured basically within each roçado, which indicates high gene flow among the varieties of each roçado and among the varieties of the different roçados, promoted mainly by the exchange of varieties between agriculturists, diminishing the difference between roçados and increasing the frequency of different alleles in each roçado; 7) The floodplain fishing and communities have an important role in the agrobiodiversity dynamics, as they shelter a great number of species and cassava varieties in their roçados; 8) Therefore, in all the communities agriculture has an important role, which denotes that the extension strategies must foresee the production systems approach in their interventions.