Made available in DSpace on 2014-12-17T14:17:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RodrigoFS_DISSERT.pdf: 1032742 bytes, checksum: 297b239b5ca1673f55e18c42d7327117 (MD5) Previous issue date: 2014-03-28 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Copernicia prunifera (Arecaceae), popularmente conhecida como carna?ba, ? nativa da regi?o nordeste do Brasil, com ocorr?ncia ao longo das margens de rios e ?reas alagadi?as. Por ser vers?til em rela??o ?s formas de usos, essa palmeira ficou conhecida como ?rvore da vida , sendo o p? cer?fero o principal produto extra?do da C. prunifera. Este estudo teve como objetivos investigar aspectos etnoecol?gicos e etnobot?nicos da C. prunifera em uma comunidade extrativista, selecionar primers ISSR (Inter Simple Sequence Repeat) para estudos de gen?tica de popula??es, e estudar a diversidade e a estrutura gen?tica de uma popula??o natural no Estado do Rio Grande do Norte, Brasil. Foram entrevistados 11 moradores considerados informantes-chaves na regi?o de Ipangua?u/RN, onde 73% dos informantes relataram a ocorr?ncia de um morfotipo diferente de carna?ba, conhecida como carna?ba branca . Dos entrevistados, 82% afirmaram que a esp?cie possui dispers?o realizada por morcegos. Na etnobot?nica, o p? cer?fero foi citado por todos como o produto mais importante extra?do da C. prunifera e a folha a parte mais usada (45%), seguida dos frutos (29%), caule e raiz (ambas com 13%). Na sele??o de primers ISSR, dos 17 que foram testados, 12 amplificaram o DNA e, destes, sete foram selecionados para caracterizar a estrutura gen?tica de 37 indiv?duos remanescentes. O primer que obteve a maior porcentagem de locos polim?rficos (LP%) foi UBC 841 (16,36%), j? o primer que teve a menor LP% foi UBC 827 (8,18%). No estudo de diversidade e estrutura gen?tica dos indiv?duos de uma popula??o natural (regenerantes = 62, jovens = 20, adultos = 19) foram utilizados sete iniciadores ISSR que permitiram a visualiza??o de 93 locos, com 100% de polimorfismo. Os regenerantes foram os que mais se destacaram em rela??o ? diversidade gen?tica (He = 0,411 e Ho = 0,599), seguido pelos jovens (He = 0,394 e Ho = 0,579) e adultos (He = 0,267 e Ho = 0,427). A AMOVA mostrou que a maior varia??o gen?tica ocorre dentro dos est?gios de vida (93,42%) quando comparado entre eles (6,58%). O dendograma (UPGMA), com base na identidade gen?tica de Nei, mostrou maior semelhan?a genot?pica entre os jovens e regenerantes (0,979). No teste de hip?tese para o gargalo gen?tico (bottleneck) foi observado elevado n?mero de locos com excesso de heterozigosidade para os dois modelos utilizados (IAM = 92 e SMM = 91), indicando redu??o do tamanho efetivo populacional. Todos os est?gios de desenvolvimento apresentaram estrutura??o gen?tica espacial (EGE), com valores de coancestrias positivos e significativos, sendo os valores de Sp de 0,04 para os regenerantes, 0,093 para os jovens, 0,15 para os adultos e 0,53 para a popula??o geral. Essa EGE ocorre, provavelmente, devido ? dispers?o restrita de sementes

Estudos em genética de paisagem, das espécies zootécnicas, podem impulsionar o entendimento dos processos adaptativos, bem como, a maneira que o ambiente afeta o sucesso destas populações. O objetivo principal do projeto foi identificar assinaturas de seleção no genoma populações de suínos naturalizados brasileiros. Procurando obter a maior representatividade da variabilidade genética e ambiental dos suínos dentro do território brasileiros, amostras de DNA de pelo menos um animal e de pelo menos um grupo genético foram obtidas dentro do Banco de Germopalsma da EMBRAPA, totalizando 191 animais de 18 grupos genéticos suínos brasileiras que foram genotipadas, e classificadas de acordo com sua origem dentro de raça ou grupo genético, estado bioma, bacia hidrográfica, tipo de solo, ecoregião e tipo de vegetação. Após um controle de qualidade os genótipos resultantes foram utilizados no calculo das estatísticas F de Wright, equilíbrio de Hardy-Weinberg. Análise de componentes principais, coeficiente de endogamia, analise da variância molecular, testes de Mantel, e a determinação do número ideal de populações. Os dados ambientais foram convertidos em layers através do Qgis e utilizados na detecção de assinaturas de seleção através do BayeScan v2.1 (Foll & Gaggiotti 2008) e do Samβada (Stucki et al. 2014) Os resultados obtidos mostram que as populações estudadas têm uma estrutura variada entre e dentre si. A maior parte da variabilidade genética esta presente nos indivíduos dentro de grupos genéticos, e indivíduos dentro de estados. Existe diferenciação genética dos suínos dentro das variáveis ambientais classificatórias. As raças Monteiro e Marajó foram as que mostraram maiores níveis de estruturação. Os componentes principais mostram proximidade entre as raças comerciais, assim como o elevado grau de variação na composição genéticas das demais raças, com marcante separação dos animais Monteiro e Marajó. Níveis elevados de endogamia foram encontrados. Foram encontrados pelo menos 8 assinaturas de seleção no genoma das raças suínas localmente adaptadas. A freqüência dos genótipos destes marcadores divide o território brasileiro em duas regiões latitudinais distintas. Os níveis de estruturação das populações demonstram uma grande variabilidade genética entre e dentre as raças. As marcas de seleção encontradas demonstram a influência do meio ambiente no sucesso adaptativo destes animais ao território brasileiro. / Study of landscape genetics in livestock species can help understand the adaptive processes and the way that the environment affects the success of these populations. The main objective was the identification of genetic signatures of selection in the Brazilian autochthone swine breeds. We aim the higher representation of genetic and environmental variability from Brazilian territory sampling at least one animal from one genetic group per sampling point. The samples were obtained on CENARGEN-EMBRAPA Germplasm Bank in a total of 191 DNA samples from 19 Brazilian locally adapted swine genetic groups, classified into state, region, biome, hydrological basins, soil type, ecoregion and vegetation type. These samples were genotyped and after a quality control, we calculated Wright’ F-statistics, individual inbreeding coefficient, Hardy-Weinberg equilibrium, Principal components, IBD, Mantel test, an ideal number of subpopulations and an analysis of molecular variance. Environmental data was converted in layers through Qgis and used to detect signatures of selection by BayeScan v2.1 (Foll & Gaggiotti 2008) and Samβada ((Stucki et al. 2014) Population studied had genetic structure among different subpopulations, in a same category. The biggest part of genetic variability is the individual within breed and in individual within state. We found different intensity of population structure in the categories studied, been the he Monteiro and Marajó breeds that ones with highest values from population genetic structure. Principal component analyses showed proximity between commercial breeds, as well as the high degree of genetic variation among other breeds, with great detachment of Monteiro and Marajó animals from others. High inbreeding levels were found. Signatures of selection were found on the genome of Brazilian locally adapted swine pig. The genotypic frequency of these signatures of selection divides the Brazilian territory into two distinct latitudinal regions. The population structure levels demonstrate a wide genetic variability inside and among races. The signatures of natural selection found demonstrate the influence of the environment to successful adaptation of swine in Brazil.

Estudos de genética de populações de pragas agrícolas têm destacado a importância de se conhecer a estruturação genética e os padrões de fluxo gênico entre populações para o refinamento de estratégias de Manejo Integrado de Pragas (MIP). A lagarta-da-maçã do algodoeiro, Heliothis virescens (F.), é um inseto praga amplamente distribuído e importante economicamente por causar danos consideráveis à cultura do algodão no Brasil. O controle dessa praga tem sido feito principalmente pelo uso de inseticidas e de plantas geneticamente modificadas (GM) que expressam proteína(s) de Bacillus thuringiensis Berliner e o potencial de evolução da resistência é alto. O conhecimento de quanto as populações de H. virescens são capazes de trocar informação genética entre si é de fundamental importância para a implantação de estratégias de manejo dessa praga. No entanto, pouco se sabe sobre a estrutura genética e os padrões de fluxo gênico em H. virescens em escalas locais e regionais no Brasil. Assim, o objetivo desse trabalho foi avaliar a variabilidade genética em populações de H. virescens utilizando marcadores microssatélites. Foram amostrados indivíduos de H. virescens oriundos de populações coletadas nas safras de 2007/08, 2008/09 e 2009/10 nas principais regiões produtoras de algodão e soja no Brasil. Foram estudados nove locos polimórficos em 12 populações, em um total de 205 indivíduos. O número médio de alelos por loco foi de 14,11. Os valores de heterozigosidade média esperada (HE) e observada (HO) foram de 0,303 e 0,438, respectivamente. O coeficinete de endocruzamento da espécie f foi de 0,294 (IC 95% de 0,178 a 0,406). As estimativas de estruturação genética foram = 0,132 (IC 95% de 0,072 a 0,218) e RST = 0,252. Esses valores indicam uma estruturação genética moderada entre as populações. Estimativas do número de migrantes indicaram um pequeno fluxo gênico, principalmente no sentido Centro- Oeste Nordeste, embora a maioria dos indivíduos dentro das populações seja residente; adicionalmente, foi verificado que o estabelecimento das populações do algodão ocorre a partir de indivíduos migrantes da soja ou descendentes desses indivíduos. Análises de Componentes Principais e de atribuição usando inferência Bayesiana revelaram a formação de dois grupos, porém não foi possível identificar um padrão de agrupamento (por região, safra ou hospedeiro). Desta forma os resultados do presente trabalho sugerem uma estruturação genética incipiente para as populações de H. virescens no Brasil. Desse modo, é importante levar esses resultados em consideração para que o MIP em geral, e especificamente para que as abordagens para retardar a evolução da resistência sejam implementadas de forma efetiva para o manejo de H. virescens no Brasil. / Agricultural pests population genetics studies have emphasized the importance of genetic structure and patterns of gene flow knowledge for Integrated Pest Management (IPM) strategies. The tobacco budworm, Heliothis virescens (F.), is a widespread and economically important insect pest renowned for causing considerable damage in cotton fields in Brazil. This pest has been controlled by the use of insecticides and genetic modified plants (GM) expressing proteins from Bacillus thuringiensis Berliner, and it has already been shown to present a high potential to develop resistance to these control technologies. To a successful application of these strategies it is needed to know the capacity of the pest populations to exchange genetic information among them. However, for H. virescens a scarce amount of information about genetic structure and patterns of gene flow is available at local and regional scales in Brazil. In this way, the main objective of this study was to evaluate the genetic variability of H. virescens based on microsatellite markers. Specimens were sampled during 2007/08, 2008/09 and 2009/10 from the main cotton and soybean producers regions in Brazil. From this, nine polymorphic loci from 12 populations were studied in 205 specimens. The average number of alleles was 14.11. Expected (HE) and observed (HO) heterozygosity were 0.303 and 0.438, respectively. Inbreeding coefficient f was 0.294 (IC 95% 0.178 - 0.406). Genetic structure indices were: = 0.132 (IC 95% 0.072 0.218) and RST = 0.252. These values point to a moderate genetic structure among H. virescens populations. Migrants estimative indicate a low gene flow, mainly in the Center-Western Northern direction, although most individuals are residents within populations; additionally it was suggested that immigrants to cotton populations come from soybean fields. Genetic relationships inferred by Principal Component Analysis and Bayesian assignment tests identified two groups, although no group pattern was recognized, even by geographic region, year of sampling or host plant. These results suggest an incipient genetic structuring for H. virescens populations within Brazil. Thus, such results should be considered for IPM strategies aiming in an efficient control of H. virescens in Brazil.

A Mimosa scabrella Bentham bracatinga) é uma espécie arbórea nativa da Mata Atlântica, de ocorrência restrita aos Estados do sul e sudeste do Brasil (RS, SC, PR, SP). A espécie vem sendo cultivada no sul do país e em outros países como Costa Rica e Ruanda, para os mais variados fins. Contudo, embora a espécie tenha diversas utilidades, muito pouco tem sido feito em termos de melhoramento genético. Assim, em Maio de 2003, um teste de procedências e progênies de M. scabrella foi instalado na Estação Experimental de Itatinga (ESALQ/USP), utilizando oito procedências nativas e uma comercial, coletadas ao longo da distribuição geográfica da espécie. O delineamento usado foi o Blocos de Famílias Compactas, com nove procedências, 10 a 20 progênies por procedência, seis plantas por subparcela e cinco repetições. Seis meses após o plantio foi medido o caráter altura total e sobrevivência de plantas no ensaio. Concomitantemente, uma amostra de aproximadamente 50 plantas por procedência foi usada para a analise de eletroforese de isoenzimas, revelando-se sete locos polimórficos. Os resultados mostraram que a espécie tem sistema misto de reprodução com predomínio de cruzamentos (média de tm = 0,971). Na média das procedências foi detectada 7,6% de cruzamento entre indivíduos parentes e 51,3% de cruzamentos biparentais, indicando fortes desvios de cruzamentos aleatórios e que as progênies são constituídas por misturas de diferentes tipos de parentescos. Em concordância, o coeficiente médio de parentesco entre plantas dentro de progênies foi alto (0,392). A análise da diversidade genética detectou altos níveis de heterozigosidades (He = 0,580; Ho = 530), embora em duas procedências (Caçador-SC e Ituporanga comercial-PR) foram detectados excessos significativos de homozigotos em relação ao esperado sob Equilíbrio de Hardy-Weinberg. O estudo da associação entre distância genética de Nei (1978) com a distância geográfica entre procedências, usando o teste de Mantel, não detectou correlação significativa (r=0,198 ; P=159), de forma que não é possível atribuir o padrão de distância genética observado entre procedências ao modelo isolamento por distância. A comparação da medida de divergência genética entre procedências detectada por caracteres quantitativos (Qp = 0,039) com a detectada por locos isoenzimáticos (θp =0,018) sugere que a divergência genética quantitativa observada entre as procedências aos seis meses de idade para o caráter altura foi causada por seleção divergente (Qp>θp). Parâmetros genéticos foram estimados para o caráter altura, usando os modelos aleatório (assume progênies de polinização livre como meios-irmãos) e misto de reprodução (assume progênies de polinização livre como misturas de diferentes parentescos). A estimativas da variância genética aditiva, os coeficientes de herdabilidade e os ganhos esperados na seleção foram superestimados em 36%, 48% e 41%, respectivamente, quando o modelo aleatório de reprodução foi usado ao invés do modelo misto de reprodução. / Mimosa scabrella Bentham (Bracatinga), is a native tree species of Atlantic Forest, of restricted occurrence to the Southwest and South of Brazil (RS, SC, PR and SP). The species comes being cultivated in the Brazil south and in the other countries as Costa Rica and Ruanda, for the most varied ends. But, although the species has a varied ends, lack studies in the genetic breeding. Thus, in May of 2003, a M. scabrella provenance progeny test was implanted in the Experimental Station of Itatinga (ESALQ/USP). The design used was the Compact Family Block with eight provenances, 10 to 20 families per provenance, six plants per subplot and five replications (block). Total height and survival at six months old were measured in the trials. Concomitantly, a sampled of about 50 plants per provenance was used to analyses of isozymes electrophoresis, reveling seven polymorphic loci. The results showed that the species has a mixed mating system with outcrossing predominance (average tm = 0.971). In the provenance average was detected 7.6% of biparental inbreeding and 51.3% of biparental outcrossing, indicating strong deviations of random mating and that the families are mixtures of different relatedness kinds. In agreement, the average relatedness coefficient among plant within families was high (0.392). The analyses of genetic diversity detected high levels of observed and expected heterozygosities (He = 0.580; Ho = 530, respectively), although in two provenances (Caçador-SC and Ituporanga comercial-PR) were detected significant excess of homozygotes in relationship to expected in Hardy-Weinberg equilibrium. The studied of association among Nei (1978) genetic distance and geographic distances among provenances, using Mantel test, no detected significant correlation (r = 198; P = 159), indicating that the observed genetic distance among provenance patters is not possible to attribute the isolation distance model. The comparison of genetic divergence among provenance measured by quantitative traits (Qp = 0.039) with the measure by isozymes loci ( θp = 0.018) suggest that the quantitative genetic divergence among provenance at six months old to height trait was caused by divergent selection ( Qp > θp ). Genetic parameters were estimated to height trait, using the random (assume open-pollinated arrays with half-sibs) and mixed (assume open-pollinated arrays with mixed of different relatedness kinds) mating model. The additive genetic variance, heritabilities coefficients and expected gain selection were 36%, 48% and 41%, respectively, super-estimates, where a random model was used instead of mixed mating model.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-09-09T13:51:21Z No. of bitstreams: 2 Tese - Edivaldo Barbosa de Almeida Júnior - 2015.pdf: 11899635 bytes, checksum: 81eb843ad44f05464a9ded05612db917 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-09-09T13:51:52Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Edivaldo Barbosa de Almeida Júnior - 2015.pdf: 11899635 bytes, checksum: 81eb843ad44f05464a9ded05612db917 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-09T13:51:52Z (GMT). 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We estimate the genetic diversity (He), allelic richness (Ar), fixation index (f), genetic structure, using coancestry coefficient (θ) and inbreeding coefficient of overall population (F). The spatial pattern the genetic variability was evaluated by Mantel test, Moran's I index and linear regression of genetic parameter with two spatial dimensions (latitude and longitude). We correlate He, Ar and f with climate suitability and the percentage of Cerrado vegetation around subpopulations. Furthermore we evaluated the pollen dispersal by paternity analysis, using 572 plants, including 460 seeds, 20 mother plants and 92 pollen donors candidate, within a natural subpopulation. The outcrossing rates were also evaluated in maternal families using the mixed mating model. The outcrossing rates indicate mating system with prevalence of allogamy. The assignment of paternity indicated that gene flow mainly occurs in short distances, until 360 meters, in the subpopulation evaluated. The 25 subpopulations have moderate genetic diversity levels and strong genetic structure. We found inbreeding due to the subdivision, but not in mating within subpopulations. The demes belongs to two consistent groups with genetic discontinuity between the northwest and southeast subpopulations distribution. The genetic diversity and allelic richness showed strong relationship with longitude, suggesting a range expansion in the southeastern direction. We noted that spatial distribution of genetic diversity and allelic richness are related to suitability at the last glacial maximum, by an indirect effect of geographical distances, whereas no relationship was observed regarding present suitability. The percentage of cover natural vegetation, in turn not explain the spatial distribution of genetic diversity, allelic richness and inbreeding coefficient. / A espécie Annona crassiflora Mart. (Annonaceae) é uma planta frutífera nativa do Cerrado, amplamente distribuída ao longo do Bioma. O objetivo do trabalho foi avaliar a distribuição espacial da variabilidade genética em subpopulações naturais da espécie, em um contexto geográfico e relacionar os níveis de diversidade observados com variáveis climáticas e da paisagem, além da distância de dispersão de pólen em escala local, em uma subpopulação natural. No presente estudo foram empregados seis pares de iniciadores microssatélites. Para avaliar a distribuição da variabilidade genética foram amostradas 25 subpopulações naturais, em média 30,6 plantas por subpopulação. Foram estimados os níveis de diversidade genética (He), riqueza alélica (Ar), índice de fixação intrapopulacional (f), estrutura genética, por meio do coeficiente de coancestria (θ) e coeficiente de endogamia da população total (F). O padrão espacial da variabilidade genética foi avaliado por meio do Teste de Mantel, I de Moran e regressão linear dos parâmetros genéticos com as duas dimensões espaciais (latitude e longitude). As estimativas de He, Ar e f foram relacionadas com métricas de adequabilidade climática e com a porcentagem de remanescentes de vegetação do Cerrado. A dispersão de pólen foi avaliada por meio de análise de atribuição de paternidade usando 572 plantas, que incluem 460 semente, 20 plantas matrizes e 92 candidatos a doadores de pólen, em uma subpopulação natural da espécie. As taxas de fecundação cruzada também foram avaliadas, nas famílias maternas, usando o modelo misto de reprodução. As taxas de cruzamento indicam sistema reprodutivo com prevalência de alogamia. A atribuição de paternidade indicou que o fluxo gênico ocorre, prioritariamente, em curtas distâncias, em até 360 metros, na subpopulação avaliada. As 25 subpopulações apresentam níveis elevados de diversidade e forte estruturação genética. Há endogamia devido à subdivisão, mas não em relação ao sistema de cruzamento. Os demes formaram dois grupos consistentes, com descontinuidade genética entre as subpopulações do noroeste e sudeste da distribuição. A diversidade genética e a riqueza alélica mostraram forte relação com a longitude, sugerindo uma expansão da distribuição na direção sudeste. Foi observado que a distribuição espacial da diversidade genética e riqueza alélica estão relacionadas com a adequabilidade climática no último máximo glacial, por um efeito indireto do espaço geográfico, enquanto que nenhuma relação foi observada com a adequabilidade no presente. A porcentagem de remanescentes da vegetação natural, por sua vez não explicou a distribuição espacial da diversidade genética, riqueza alélica e coeficiente de endogamia.

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In the first chapter it evaluated the magnitude of genetic diversity levels four botanical varieties of the species, and also the genetic divergence between them. As a result, it was observed that there is a high genetic diversity (He = 0.636), the assessed loci. The average values of genetic diversity observed heterozygosity, inbreeding coefficient intrapopulation and allelic richness were not significant, showing that there is no difference of these genetic parameters compared the botanical varieties of H. speciosa. And despite the variation between varieties to be significant (FCT = 0.027; p = 0.017) greater differentiation is between populations within varieties (FSC = 0.104; p <0.001) and in independent populations of varieties (FST = 0.131; p <0.001). The variety H. speciosa var. speciosa presents with the botanical variety genetically most divergent, then the variety H. speciosa var. cuyabensis. Phenotypic plasticity may be contributing to differentiate between botanical varieties. In the second chapter, the genetic variability within and among populations of H. speciosa throughout the Brazilian Cerrado was evaluated and, if there is spatial pattern of genetic variability on a regional scale, along the geographical distribution of the species. As a result, it was observed that populations have high genetic variability and significant inbreeding (f = 0.103) due crosses between unrelated individuals. The genetic differentiation between populations was moderate to high, but significant (θ = 0.126; RST = 0.253). The differentiation of populations occurred as a result of isolation by distance. Populations with distance up to 280m were more similar than expected by chance. There were significant signs of genetic bottleneck for some natural populations of mangabeira. In the third chapter, it was shown as conservation planning procedures can be used to establish optimal strategies of conservation in situ and ex situ of a single species, using H. speciosa, a species widely distributed in the Brazilian Cerrado, as a case study. Nine populations were selected as priorities for conservation in situ and another seven were considered ideals in addition to the genetic variability of the germplasm collection of the Universidade Federal de Goiás. / Devido à constante degradação, as populações de plantas no Cerrado podem estar perdendo variabilidade genética, com isso, a permanência delas em seu habitat natural pode ser comprometida. Visando gerar informações genéticas úteis para a implantação de programas de conservação in situ e ex situ para Hancornia speciosa Gomes (mangabeira), este trabalho teve como objetivo geral avaliar a estrutura genética nas populações de H. speciosa com ocorrência no Cerrado, contribuindo para o conhecimento dos padrões genéticos e espaciais relacionados à distribuição geográfica e diferenciação genética entre as variedades botânicas. No primeiro capítulo foi avaliada a magnitude dos níveis de diversidade genética de quatro variedades botânicas da espécie, e ainda, a divergência genética entre elas. Como resultado, foi observado que existe elevada variabilidade genética (He = 0,636), nos locos avaliados. Os valores médios de diversidade genética, heterozigosidade observada, coeficiente de endogamia intrapopulacional e riqueza alélica não foram significativos, demonstrando que não há diferença desses parâmetros genéticos quando comparadas as variedades botânicas de H. speciosa. E apesar da variação entre variedades ser significativa (FCT = 0,027; p = 0,017) a maior diferenciação está entre populações dentro de variedades (FSC = 0,104; p < 0,001) e em populações independentes das variedades (FST = 0,131; p < 0,001). A variedade H. speciosa var. speciosa se apresenta com a variedade botânica geneticamente mais divergente, seguida da variedade H. speciosa var. cuyabensis. A plasticidade fenotípica pode estar contribuindo para diferenciação entre as variedades botânicas. No segundo capítulo, foi avaliada a variabilidade genética dentro e entre populações de H. speciosa em todo Cerrado brasileiro, bem como, se existe padrão espacial da variabilidade genética em uma escala regional, ao longo da área de distribuição geográfica da espécie. Como resultado, foi observado que as populações possuem alta variabilidade genética e endogamia significativa (f = 0,103), devido os cruzamentos entre indivíduos aparentados. A diferenciação genética entre as populações foi de moderada a alta, porém significativa (θ = 0,126; RST = 0,253). A diferenciação das populações ocorreu em decorrência do isolamento por distância. As populações com distância de até 280m foram mais semelhantes que o esperado ao acaso. Houve sinais significativos de gargalo genético para algumas populações naturais de mangabeira. No terceiro capítulo, foi demonstrado como procedimentos de planejamento de conservação podem ser utilizados para estabelecer estratégias ótimas de conservação in situ e ex situ de uma única espécie, utilizando H. speciosa, uma espécie amplamente distribuída no Cerrado brasileiro, como um estudo de caso. Nove populações foram selecionadas como prioritárias para conservação in situ e outras sete foram consideradas ideais para complementar a variabilidade genética da coleção de germoplasma da Universidade Federal de Goiás.

A Annona crassiflora Mart. é uma espécie frutífera nativa do cerrado que possui alto potencial de uso e ampla distribuição. O presente trabalho tem os seguintes objetivos: identificar e quantificar aminoácidos livres, carboidratos solúveis e ácidos graxos da polpa e das sementes, visando ampliar os conhecimentos sobre potencial econômico de A. crassiflora; avaliar qual o nível de variações quantitativas e qualitativas de alcalóides de A. crassiflora de amostras provenientes de diferentes regiões do cerrado; avaliar qual a magnitude da diversidade genética entre diferentes populações de A. crassiflora, utilizando marcadores isoenzimáticos. Com relação às propriedades nutricionais, as análises de aminoácidos livres, carboidratos e lipídeos foram feitas por CLAE/F, por CLAE/CTI - DPA e por CG/EM, respectivamente. O teor total de aminoácidos livres na polpa variou de 1101,99 g/g a 1975,7 g/g de massa seca, enquanto nas sementes variou de 636,3 &#956;g/g a 17.445,83 &#956;g/g de massa seca. A glutamina foi majoritária em todas as amostras. O teor total dos carboidratos solúveis da polpa variou de 11,5 g/100g a 17,03 g/100g e das sementes variou de 13,69 g/100g a 40,47 g/100g de matéria seca. Foram detectadas a frutose, a glicose e a sacarose em todas as amostras de polpa e de sementes. A quantidade de lipídeos totais da polpa variou de 7g/100g a 16,2 g/100g de massa seca e das sementes variou de 34,36 g/100g a 35,98 g/100g de massa seca. O ácido oléico e/ou petroselínico (18:1) foram majoritários em todas as amostras de polpa e de sementes de diferentes origens geográficas. Certamente os dados obtidos permitiram ampliar os conhecimentos sobre potencial de aproveitamento dessa espécie. Para avaliar a magnitude da variação dos alcalóides das folhas de A. crassiflora, a quantificação e identificação dos alcalóides foram feitas, respectivamente, por CG/FID e CG/EM. Foi verificado que o teor total de alcalóides variou de 221,1 ± 17,14 &#956;g/g a 2986,89 ± 367,1 &#956;g/g de massa seca. Foram identificados os alcalóides anonaína, anoretina, romucosina e xilopina que mostraram diferenças entre as regiões. Essa variação na concentração e no perfil alcaloídico das populações de A. crassiflora sugere ampla plasticidade fenotípica desses metabólitos em resposta a fatores bióticos e/ou abióticos, além de alta variabilidade genética relacionada à expressão dos genes envolvidos na biossíntese desses metabólitos. A avaliação da estrutura genética foi feita através da análise isoenzimática. Os dados isoenzimáticos mostraram baixa variabilidade genética. Duas hipóteses são apontadas para explicar o baixo nível de polimorfismos verificado em A. crassiflora, uma delas relacionada à técnica e outra relacionada ao próprio processo de degradação do ambiente. Diante do exposto, os dados obtidos no presente trabalho sugerem formas de agregar mais valor econômico e ecológico à A. crassiflora e podem proporcionar uma base para o uso mais eficiente e racional dos recursos dessa espécie, contribuindo para exploração sustentável do cerrado, o que permite também o desenvolvimento de comunidades locais. / Annona crassiflora Mart. is a native fruit tree species from the cerrado, possessing high use potential and a wide distribution. The proposed aims were to identify and quantify free amino acids, free sugars and fatty acids in the pulp and seeds of this plant, with a view to widening knowledge on economical potentiality, as well as to evaluate the level of alkaloid quantitative and qualitative variation in samples coming from different regions of the cerrado, and finally define the size of genetic diversity among these different populations by using isoenzymatic markers. As to nutritional properties, analyses of free amino acids, free sugars and fatty acids were undertaken with, respectively, CLAE/F, CLAE/CTI DPA and CG/MS. The total rate of free amino acids in the pulp varied from 1101,99 ug/g to 1975,7 ug/g of dry mass, whereas in the seeds this variation was from 636,3 &#956;g/g to 17.445,83 &#956;g/g. Glutamin was preponderant in all the samples. Total free sugar rate in pulp varied from 11,5 g/100g to 17,03 g/100g and in seeds from 13,69 g/100g to 40,47 g/100g of dry matter. Fructose, glucose and sacarose was detected in all samples. The amount of total lipids in pulp varied from 7 g/100g to 16,2 g/100g of dry weight and in seeds from 34,36 g/100g to 35,98 g/100g. Oleic and/or petroselinic acids (18:1) were the most abundant in all pulp and seed samples from the different geographic regions. The obtained results certainly permit widening knowledge on the potentiality for use of this plant species. In order to evaluate the size of alkaloid variation in A. crassiflora leaves, alkaloid quantification and identification was done with, respectively, CG/FID and and CG/EIMS. It was noted that the total alkaloid rate varied from 221,1 ± 17,14 ug/g to 2986,89 ± 367,1 &#956;g/g of dry mass. The alkaloids anonain, anoretin, romucosin and xilopin were identified, these showing differences among regions. This variation in alkaloid concentration and profile in A. crassiflora populations suggests the wide phenotypic plasticity of these metabolites in response to biotic and/or abiotic factors, besides high genetic variability related to gene expression of those involved in their biosythesis. Genetic structure evaluation was done through isoenzymatic analysis. Isoenzymatic data revealed low genetic variability. Two hypotheses may be raised to explain this low polymorphism level. The first points to inefficient isoenzymatic techniques in reckoning species genetic diversity, whereas the second takes into consideration that excessive homozygosis (indicated by the low level of isoenzymatic variability) could be an indication of the process of species genetic erosion, possibly related to habitat (cerrado) degradation. In view of this, data obtained in the present study suggest forms of aggregating additional economical and ecological value to A. crassiflora, and could furnish a base for the more efficient and rational use of resources from this species, thus contributing to sustainable exploitation of the cerrado, and also allowing for local community development.

A mandioca foi domesticada no sudoeste da bacia amazônica, e presentemente é o cultivo alimentício amazônico mais importante no mundo. Após a domesticação inicial pressões seletivas divergentes deram origem aos grupos de variedades de mandiocas mansas e bravas. A distribuição atual destes grupos é um tanto diferente ao longo da Amazônia, o que pode ser reflexo de padrões de dispersão distintos de variedades mansas e bravas ao longo da história da domesticação do cultivo. O objetivo deste estudo foi avaliar a diversidade e estrutura genética, genômica e a filogeografia de mandiocas cultivadas por agricultores tradicionais ao longo dos principais rios da bacia amazônica brasileira. Análises filogenéticas de linhagens matrilineares foi realizada com base no polimorfismo de quatro marcadores microssatélites cloroplastidiais (cpSSR). A diversidade e estrutura genética foram avaliadas com 14 marcadores microssatélites nucleares (ncSSR), enquanto que a abordagem genômica foi realizada com base em 5.871 polimorfismos de nucleotídeos únicos (SNPs). Foi observada considerável diferenciação [FST = 0,78 (cpSSR), 0,28 (ncSSR), e 0,37 (SNPs)] entre as variedades cultivadas e Manihot esculenta ssp. flabellifolia, o parente silvestre da mandioca. Não foram detectadas associações de haplótipos cpSSR com os grupos de variedades mansas e bravas ou com os rios. Apesar da ausência de padrões filogeográficos, as análises de agrupamento e estrutura genética com base nos três tipos de marcadores avaliados sugeriram que as variedades mansas e bravas são igualmente relacionadas à população silvestre. O segundo padrão mais importante de estruturação genética foi observado entre variedades mansas e bravas [FST = 0,08 (ncSSR) e 0,10 (SNPs)], no entanto houve um considerável grau de mistura entre variedades de ambos os grupos. Estes resultados, juntamente com a elevada variação genética observada dentro de variedades mansas e bravas são resultantes do manejo realizado por agricultores tradicionais ao longo da região amazônica. A ausência de padrões filogeográficos entre rios e regiões foi observada também com marcadores ncSSR e SNPs. Entretanto, quando a estrutura genética e genômica foi avaliada dentro das variedades mansas e bravas, alguns padrões contarstantes e tendências de estruturação entre rios foram observados. A ausência de padrões claros de estrutura genética e genômica entre diferentes rios não permitiu inferências sobre prováveis rotas de dispersão do cultivo a partir do seu centro de origem no sudoeste da Amazônia. No entanto, os padrões contrastantes de diferenciação genética e genômica dentro de variedades mansas e bravas podem estar associados a histórias de dispersão distintas para estes grupos de variedades de mandioca. Entre os locos genômicos, 658 SNPs estão possivelmente sob seleção positiva quando se considera a divergência entre variedades de mandioca cultivada e o parente silvestre. Destes, 202 SNPs podem estar especificamente associados com a seleção divergente entre variedades mansas e bravas. Estes locos podem estar em genes importantes para a domesticação inicial e seleção para características importantes do cultivo, e podem ser o ponto de partida para o melhor entendimento das bases genômicas da domesticação e diversificação da mandioca. / Manioc, or cassava, was domesticated in southwestern Amazonia, and is currently the most important staple crop in the world that originated there. After its initial domestication divergent selective pressures gave rise to the groups of sweet and bitter varieties. The current distribution of these groups is somewhat different across Amazonia, which may be due to distinct dispersal patterns of sweet and bitter varieties during the crop\'s domestication history. The aim of the present study was to evaluate genetic diversity and structure, genomics, and phylogeography of manioc cultivated by traditional farmers along the major rivers of Brazilian Amazonia. Phylogenetic analyses among matrilineages were performed based on the polymorphism of four chloroplastidial microsatellite markers (cpSSR). The evaluation of genetic diversity and structure were performed with 14 nuclear microsatellite markers (ncSSR), and a genomics approach was performed based on 5,871 single nucleotide polymorphism markers (SNPs). Considerable differentiation [FST = 0.78 (cpSSR), 0.28 (ncSSR), and 0.37 (SNPs)] was observed between cultivated varieties and Manihot esculenta ssp. flabellifolia, manioc\'s wild relative. No associations of cpSSR haplotypes with the groups of sweet and bitter varieties, nor with rivers were detected. Despite the lack of phylogeographic patterns, the analyses of genetic structure and relationships suggested that sweet and bitter varieties are equally related to wild populations. The second most important pattern of genetic structuring was observed between sweet and bitter varieties [FST = 0.08 (ncSSR) and 0.10 (SNPs)], although there was considerable overlap between groups. These results, combined with the high levels of genetic variability observed within sweet and bitter varieties, are due to the traditional management practices of smallholder farmers across Amazonia. The lack of phylogeographical patterns among rivers and regions were also observed with ncSSR and SNP markers. However, when the genetic and genomic structures were separately evaluated within sweet and bitter varieties, some contrasting patterns and tendencies of genetic structuring among the rivers was observed. The absence of clear patterns of genetic and genomic structure among different rivers did not permit inferences on probable routes of dispersal of the crop from its center of origin in southwestern Amazonia. Nevertheless, the contrasting patterns of genetic and genomic differentiation within sweet and bitter varieties may be associated with distinct dispersal histories for these groups of manioc varieties. Among the genomic loci, 658 SNPs are possibly under positive selection when considering the divergence between cultivated varieties of manioc and the wild relative. Of these, 202 SNPs may be specifically associated with divergent selection between sweet and bitter varieties. These loci may be located in genes important for initial domestication and selection for important characteristics of the crop, and may be a starting point for better comprehension of the genomic bases of manioc domestication and diversification.

Dioscorea trifida L. é uma espécie de inhame comestível originária da América do Sul, que em conjunto com outras espécies importantes economicamente do gênero Dioscorea é mantida por pequenos agricultores tradicionais. Assim, observa-se que as comunidades tradicionais exercem um papel fundamental na manutenção e geração da diversidade genética de inhame.O objetivo deste trabalho foi obter informações a respeito da distribuição, manejo e diversidade genética de D. trifida no Brasil. Para tanto, foram visitados e entrevistados agricultores dos Estados de São Paulo, Santa Catarina e Mato Grosso. Durante as visitas, foram coletados 51 acessos, os quais, juntamente com dois acessos adquiridos em feiras livres no Estado do Amazonas, foram caracterizados por meio de 16 descritores morfológicos, 16 ISSR e oito SSR.Observou-se que o cultivo de D. trifida ocorre na maioria das vezes em roças com menos de dois hectares (92%) mantidas por agricultores tradicionais, com a produção ocorrendo em baixa escala, visando principalmente a subsistência das pessoas envolvidas com o cultivo e manutenção da espécie. Dentre as denominações encontradas para a espécie, as mais citadas foram \"cará roxo\", em 43,4% das unidades amostrais, \"cará\" e \"cará branco\", ambos observados em 9,4%, e \"cará mimoso\", com 7,6%. Observou-se também uma regionalização dessas denominações, onde \"cará roxo\" e \"cará branco\" foram atribuídos à espécie pelos agricultores dos Estados de São Paulo e Mato Grosso, sendo que \"cará\" e \"cará mimoso\" foram atribuídos pelos agricultores de Santa Catarina. Os nomes \"cará roxo\" e \"cará\" foram também atribuídos aos dois acessos da Amazônia. Além dessas, várias outras denominações para a espécie foram encontradas, porém com baixa frequência. Na caracterização morfológica observou-se que as cores da casca e da polpa foram os caracteres morfológicos mais relevantes para a distinção dos acessos. O nível de polimorfismo entre os acessos foi elevado, 95% para SSR e 76% para ISSR. O coeficiente de similaridade de Jaccard, bem como os resultados obtidos com as análises de agrupamento, coordenadas principais e bayesiana para os marcadores SSR e ISSR, separaram os acessos em três grupos principais: I - acessos de Ubatuba-SP; II - acessos de Iguape-SP e SantaCatarina; III - acessos de Mato Grosso. Os dois acessos do Amazonas variaram de posição de acordo com a região genômica analisada. A maior parte da diversidade genética foi observada dentro dos grupos formados (66,5% e 60,6% para ISSR and SSR, respectivamente), embora a diversidade entre grupos tenha sido de considerável magnitude, mostrando a estruturação dos acessos de acordo com sua origem, o que foi comprovado pela correlação baixa, mas significativa entre as distâncias genéticas e geográficas dos acessos. Portanto, os resultados obtidos para os marcadores SSR e ISSR demonstraram que a diversidade genética dos acessos de D. trifida mantidos por pequenos agricultores tradicionais do Brasil está levemente estruturada no espaço geográfico amostrado. Estes resultados poderão auxiliar na elaboração de estratégias de conservação para a espécie, tanto ex situ como in situ, dentro da visão de conservação on farm. / Dioscorea trifida L. is a species of edible yams originated in South America, which together with other economically important species of the genus Dioscorea is cultivated by small traditional farmers. Thus, it is observed that traditional communities play a key role in the generation and maintenance of yams genetic diversity. The aim of this study was to obtain information about the distribution, management and genetic diversity of D. trifida in Brazil. So, were visited and interviewed farmers in the states of São Paulo, Santa Catarina and Mato Grosso. During the visits, we collected 51 accessions, which, together with two accessions purchased at fairs in the state of Amazonas, were characterized using 16 morphological descriptors, 16 ISSR and eight SSR markers.We observed that D. trifida occurs most often in swidden fields with less than two hectares (92%) maintained by traditional farmers, with production occurring on a small scale, mainly targeting the livelihood of the people involved with the cultivation and maintenance of the species. Among the names found for the species, the most cited were \"cará roxo\" in 43.4% of the sample units, \"cará\" and \"cará branco\", both observed in 9.4% and \"cará mimoso\" with 7.6%. There is also a regionalization of these denominations, where \"inhame roxo\" and \"inhame branco\" were assigned by farmers to the species in the states of São Paulo and Mato Grosso, where \"cará\" and \"cará mimoso\" were allocated to farmers of Santa Catarina. The names \"cará roxo\" and \"cará\" were also awarded to two accessions from the Amazon. Besides these, several other names for the species were found, but with low frequency. In the morphological characterization, the skin and flesh color were the most relevant traits for the distinction of accessions. The polymorphism level between the accessions was high, 95% for SSR and 76% for ISSR. The Jaccard similarity coefficient and the results obtained in the cluster analysis, principal coordinates and Bayesian analyses for ISSR and SSR markers, separated the accessions into three main groups: I - accessions from Ubatuba-SP; II - accessions from Iguape-SP and Santa Catarina; III - accessions from Mato Grosso. The accessions from Amazonas ranged their position according to the genomic region analyzed. The majority of genetic diversity was observed within groups (66.5% and 60.6% for ISSR and SSR, respectively), although differences between groups was of considerable magnitude, showing the structure of the accessions according to their origin, which was confirmed by correlation between genetic and geographic distances of accessions. Therefore, the results obtained for the SSR and ISSR markers showed that the genetic diversity of accessions of D. trifida maintained by small traditional farmers in Brazil is slightly structured in the geographic area sampled. These results may help in developing conservation strategies for the species, both ex situ and in situ, within the vision of on farm conservation.

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