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Detecção de resistência a Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici e biocontrole da murcha de fusário em tomateiro com Bacillus sp. / Detection of resistance against Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici and fusarium wilt biocontrol with Bacillus sp.Carrer Filho, Renato 02 December 2014 (has links)
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Previous issue date: 2014-12-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The tomato is a solanaceous plant who became quite prominent in the last century, not only by the pleasant taste, but also for being a rich source of amino acids, organic acids, vitamins, as well as the high concentration of beneficial substances, including lycopene. To meet the growing demand for tomatoes, various breeding programs were executed, aiming an increment in production, productivity and fruit quality, such as the reduction of secondary metabolites. By proceeding crossings to improve agronomic traits of the culture, genes conferring hardiness and hence resistance to disease were probably lost, favoring the increased attack of pests and diseases. Among the most troubling diseases stands the vascular wilt caused by Fusarium oxysporum f. spp. lycopersici. The difficulty of controlling this disease comes from the intrinsic characteristics of the pathogen, such as high adaptability to the underground environment while associated with the host and the production of resistance structures that remain viable in the soil for a long time. Genetic resistance stands out as the main tool in the control of this pathogen, which requires a continuous accession characterization program and the identification of sources of resistance, ensuring the introgression of 'I' genes that express resistance to physiologic races of the pathogen. Coupled with genetic resistance, the use of microorganisms as antagonists and their introduction in the pathogen´s microhabitat has become a promising alternative in the context of the management of root diseases of tomato, highlighting the colonizing bacteria from the rhizosphere of plants, termed rhizobacteria, as the main biocontrol agents. This study aimed to identify resistant tomato accessions to three physiological races of Fusarium oxysporum f. spp. lycopersici, by morphological and molecular methods, as well as detect multiple sources of resistance from the germplasm bank of EMBRAPA CNPH. The assay consisted of an evaluation of 28 varieties, 3 hybrids, 32 strains and 19 wild accessions, totaling 82 accessions. The susceptibility or resistance was confirmed by visualization of DNA bands on an agarose gel generated by specific molecular markers capable of amplifying regions of the target genes I-1, I-2 and I-3, expressing resistance to classes 1, 2 and 3 of F. oxysporum f. spp. lycopersici, respectively. To enhance the durability of this resistance, 10 rhizobacteria of the Bacillus genus were tested as biocontrol agents of wilt in greenhouse assays. In parallel, in vitro root colonization, antibiosis and detection of potential biocontrol genes involved in the tests were conducted. All Bacillus isolates showed variable levels of control of the pathogen in vitro, while the UFG-07 (Bacillus subtilis) and UFG-10 (Bacillus circulans) isolates have excelled in disease suppression in the greenhouse, which reinforces the hypothesis of substances acting as an antimicrobial control. / O tomateiro é uma solanácea que se tornou bastante proeminente no século passado, não só pelo agradável paladar, mas também por ser uma rica fonte de aminoácidos, ácidos orgânicos, vitaminas, como também pela grande concentração de substâncias benéficas, entre elas o licopeno. Para atender à crescente demanda pelo tomate, vários programas de melhoramento visando o aumento da produção, produtividade, qualidade dos frutos, como a diminuição de metabólitos secundários, foram empreendidas. Ao se procederem os cruzamentos visando melhorar as características agronômicas da cultura, genes que conferiam rusticidade e, consequentemente, resistência às doenças, foram provavelmente perdidos, favorecendo o aumento do ataque de pragas e doenças na cultura do tomateiro. Dentre as doenças mais preocupantes destaca-se a murcha vascular causada pelo fungo Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici. A dificuldade de controle desta doença advém de características intrínsecas do patógeno, como alta adaptabilidade ao ambiente subterrâneo em associação com o hospedeiro e pela produção de estruturas de resistência que ficam viáveis no solo por um longo tempo. A resistência genética destaca-se como a principal ferramenta no controle deste fitopatógeno, o que requer um programa contínuo de caracterização de acessos e de identificação de fontes de resistência, garantindo a introgressão de genes ‘I’ que expressam resistência as raças fisiológicas do patógeno. Aliado a resistência genética, o uso de microrganismos como agentes antagonistas e sua introdução no microhabitat do patógeno, tem-se tornado como alternativa promissora no contexto do manejo de doenças radiculares do tomateiro, com destaque para as bactérias colonizadoras da rizosfera de plantas, denominadas rizobacterias, como os principais agentes de biocontrole. O objetivo deste trabalho visou identificar acessos de tomateiro resistentes às 3 raças fisiológicas de Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici, pelos métodos morfológico e molecular, assim como detectar fontes de resistência múltipla no banco de germoplasma da EMBRAPA CNPH. O ensaio consistiu na avaliação de 28 variedades, 3 híbridos, 32 linhagens e 19 acessos selvagens, totalizando 82 acessos. A resistência ou suscetibilidade foi corroborada pela visualização de bandas de DNA em gel de agarose, ao utilizar-se de marcadores moleculares específicos para amplificar das regiões alvo, gene I-1, I-2 e I-3 que expressam resistência à raça 1, 2 e 3 de Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici, respectivamente. Visando maior durabilidade da resistência, 10 rizobacterias do gênero Bacillus foram testadas como agentes de biocontrole da murcha do tomateiro, em casa de vegetação. Paralelamente foram conduzidos, in vitro, antibiose e detecção de possíveis genes envolvidos no biocontrole. Isolados de Bacillus apresentaram controle variável do patógeno in vitro, enquanto que os isolados UFG-07 (Bacillus subtilis) e UFG-10 (Bacillus circulans) se destacaram na supressão da doença em casa de vegetação.
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Diversidade genético-molecular de cacaueiros descendentes das primeiras introduções ocorridas na Bahia = Molecular genetic diversity of cacao descendants of the first introductions occurred in Bahia / Molecular genetic diversity of cacao descendants of the first introductions occurred in BahiaSantos, Elisa Susilene Lisboa, 1985- 07 November 2014 (has links)
Orientadores: Anete Pereira de Souza, Ronan Xavier Corrêa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-25T22:18:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2014 / Resumo: O cacaueiro é uma planta perene amplamente cultivada entre as latitudes 20ºN e 20ºS. O Brasil é o principal produtor das Américas, tendo 62% da sua produção concentrada em áreas de plantio do sudeste da Bahia. A introdução do cacau neste Estado ocorreu a partir de 1746 no município de Canavieiras, primeiro com a chegada da variedade 'Comum¿ e posteriormente com a chegada das variedades 'Pará' e 'Maranhão'. Descendentes destas introduções foram usadas para gerar plantios que predomiram na Bahia por mais de dois séculos e são denominados de 'cacau da Bahia¿ ou variedades locais baianas. Com a crise da vassoura-de-bruxa, a partir de 1989, as variedades locais baianas passaram a ser substituídas por clones resistentes selecionados em fazendas, coleções de germoplasma e programas de melhoramento genético. Embora tenham sido caracterizadas como susceptível à vassoura-de-bruxa, plantas de 'cacau da Bahia¿ ainda são encontradas em 50% da área produtiva, sendo cultivadas principalmente por pequenos produtores. Tendo em vista o exposto, o objetivo desta tese foi contribuir com informações genético-moleculares para o progresso dos programas de melhoramento do cacaueiro da Bahia. Para tanto, 17 marcadores microssatélite polimórficos foram obtidos a partir de bibliotecas genômicas enriquecidas. Estes marcadores foram somados a outros 13 presentes na literatura e empregados na avaliação da diversidade do 'cacau da Bahia¿, presentes em fazendas e em banco de germoplasma. A análise de 176 genótipos coletados em fazendas e institutos de pesquisa baianos (nos municípios de Canavieiras, Camacan, Uruçuca e Gandu) indicou a existência de dois grupos genéticos (denominados de cacau da Bahia (CB) I e II, "GST = " 0,22). Os valores de diversidade apresentados por CB I e CB II foram baixos (riqueza alélica = 1,31 e 1,41 e "HE = " 0,11 e 0,15, respectivamente para CB I e CB II). Alto índice de fixação alélica foi também observado para os cacaueiros baianos (F = 0,28). Análise de nove características de importância econômica a partir de frutos e grãos em 106 genótipos foi realizada e constitui informações preliminares para a escolha de plantas candidatas a novas avaliações. A avaliação de clones pertencentes às seleções do Instituto do Cacau da Bahia (SIC) e do Instituto Agronômico do Leste (SIAL) (representantes do 'cacau da Bahia' em bancos de germoplasma), também indicaram baixa variabilidade genética (2,6 alelos por loco e "HE =" 0,22) e alto índice de fixação alélica (F = 0,38). A variabilidade foi estruturada em dois grupos ("GST" = 0,27), havendo uma tendência de separar os indivíduos de acordo com a série (SIC ou SIAL). A baixa diversidade observada para o 'cacau da Bahia' é reflexo, entre outros fatores, das restritas introduções de plantas que fundaram boa parte do cultivo no Estado. Análises moleculares conjuntas de todas as plantas neste trabalho indicaram que parte da diversidade dos cacaueiros baianos presente em fazendas não está amostrada nas plantas do banco de germoplasma, sendo urgentemente necessário efetuar amostragens adicionais, para incremento da representatividade dos bancos no que tange o 'cacau da Bahia'. Os resultados obtidos ao longo do trabalho de doutorado trouxeram informações e persperctivas úteis tanto para incrementar a conservação do 'cacau da Bahia' quanto para o delineamento de ações visando implementar programas de seleção recorrente em programas de melhoramento direcionados à obtenção de 'cacau da Bahia' mais produtivo, com qualidade superior e também, tolerante às principais doenças que o acometem / Abstract: Theobroma cacao L. is a perennial plant cultivated in latitudes 20ºN and 20ºS. Brazil is the most important cacao-producing country in the Americas and 62% of the Brazilian cacao production is developed in Southern Bahia region (a Brazilian State). The introduction of cacao in Bahia started in 1746, in the municipality of Canavieiras; first with the arrival of the 'Comum¿ variety and next with the 'Pará' and 'Maranhão' varieties. Descendents of these introductions were naturalized as 'Bahian cacao' or Bahian local varieties and have been cultivated for over 200 years. With the witches' broom outbreak on the Bahian farms in 1989, 'Bahian cacao' have been replaced by more resistant clones, obtained by selection on farms, germplasm collection and from breeding programs. Even though local cultivars are susceptible to witches' broom disease, they are still being planted in 50% of farms, especially by smallholders. The goal of this thesis was to contribute to the breeding program of cacao using molecular and genetics characterization of 'Bahian cacao'. Seventeen polymorphic microsatellite markers for cacao were developed from genomic libraries and, in addition to other thirteen, were employed to characterize 'Bahian cacao' plants obtained from farms and in a germplasm collection. One hundred seventy six cacao genotypes of the Bahian cultivars were obtained from farms and institutes of four Bahian municipalities and the analysis indicated structure from genotypes in two groups ('Bahian cacao¿ (BC) I and II, GST = 0.22). Lower genetic diversity were observed for BC I and BC II (allelic richness = 1.31 and 1.41; and HE = 0.11 and 0.15 for BC I and BC II, respectively). High fixation index was observed for 'Bahian cacao¿ (F = 0.28). Phenotypic evaluations of nine characteristic of economic importance from fruits and seeds in 106 farm cacao plants were realized and constituted a preliminary approach for choise of candidate plants for additional analysis. Evaluation of clones representatives of 'Bahian cacao' in germplasm collections and selected by Bahian Cacao Institute and Agronomic Institute of East (these clones designated as SIC and SIAL, respectively), also indicated low genetic diversity (mean alleles per locus=2.60 and HE = 0.22) and high fixation index (F = 0.38). Structure levels were revealed in two groups (GST = 0.27) formed according to clones selection (SIC and SIAL). The low genetic diversity observed for 'Bahian cacao' reflect the founder effect of introduced plants and that served as resource to start almost all 'Bahian cacao¿ plantations. Combined molecular analyzes of all the plants of 'Bahian cacao' used in this study indicated that part of the diversity present on farm is not sampled in plants of germplasms collections, being additional sampling needed. The results presented in this thesis are useful information both for conservation of 'Bahian cacao' plants and to the use of this in recurrent breeding programs in order to obtain 'Bahian cocoa' more productive, with superior quality and tolerant to major diseases. / Doutorado / Genetica Vegetal e Melhoramento / Doutora em Genética e Biologia Molecular
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Construção de um mapa funcional e detecção de QTLs de importância econômica em uma população derivada de cruzamento bi-parental entre duas variedades comerciais em cana-de-açúcar = Functional genetic map construction and QTL of economic importance detection in a derived bi-parental cross between two commercial sugarcane varieties / Functional genetic map construction and QTL of economic importance detection in a derived bi-parental cross between two commercial sugarcane varietiesMancini, Melina Cristina, 1983- 07 April 2014 (has links)
Orientadores: Anete Pereira de Souza, Antonio Augusto Franco Garcia / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-25T23:03:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2014 / Resumo: A crescente busca por variedades de cana-de-açúcar com maior produtividade e resistentes às principais doenças consiste em um importante objetivo para o sucesso de um programa de melhoramento. Assim, a utilização de marcadores moleculares na identificação de locos que controlam características quantitativas (QTLs ¿ Quantitative Trait Loci) vêm ganhando cada vez mais destaque no programas de melhoramento genético. A presente tese teve como objetivo contribuir para o conhecimento básico sobre a genética e a biologia molecular da cana-de-açúcar através da detecção de marcadores ligados a características quantitativas. Foi utilizado uma população de cana-de-açúcar contendo 240 indivíduos F1 derivada do cruzamento entre as variedades comerciais SP81-3250 e RB925345. Para detectar os QTLs foi necessário realizar estudos fenotípicos e genotípicos. Foram coletados dados fenotípicos para as características de produção (altura, diâmetro, número e peso dos colmos) e de qualidade (sólidos solúveis, teor de sacarose do caldo e do colmo, pureza do caldo, teor de fibra) por três anos (2011, 2012 e 2013) nos municípios de Araras e Ipaussu, estado de São Paulo. Através de modelos mistos foi estimada a média, matriz de variância e covariância (VCOV), herdabilidade e a correlação fenotípica entre as características. Os resultados apresentados mostraram um ótimo controle ambiental, com menor valor de herdabilidade para pureza (0,77), além de 30 correlações fenotípicas significativas, confirmando que estes dados podem ser utilizados na detecção dos QTLs. Os dados genotípicos foram obtidos através da análise das regiões contendo microssatélites e de variações genéticas de único nucleotídeo, pelos marcadores SSR (Simple Sequence Repeat) e SNP (Single Nucleotide Polymorphism), respectivamente. A genotipagem dos SNPs foi realizada por espectrometria de massa pela Plataforma Sequenom MassARRAY® (Sequenom Inc., San Diego, California, USA). A análise foi realizada utilizando o programa SuperMASSA, que possibilitou estimar a ploidia dos locos. Assim, as marcas SNPs foram utilizadas na detecção dos QTLs para as características de produção e de qualidade. Por regressão linear foram encontradas 17 evidências de associação de QTL entre diâmetro dos colmos (quatro evidências), número de colmos (uma evidência), peso dos colmos (uma evidência), conteúdo de sólidos solúveis (duas evidências), teor de sacarose do caldo (três evidências), pureza (duas evidências), toneladas de cana por hectare (duas evidências) e toneladas de Pol por hectare (duas evidências). A proporção da variação fenotípica explicada pelo genótipo variou de 1,6% a 11,1%. Todos os SNPs que apresentaram associações com as características mencionadas tiveram os níveis de ploidia variando de hexaploide a dodecaploide. Por correlação genotípica-fenotípica, foi detectado sete evidências de associação de QTL entre diâmetro dos colmos (uma evidência), conteúdo de sólidos solúveis (duas evidências), teor de sacarose da cana (uma evidência), teor de sacarose do caldo (duas evidências) e pureza (uma evidência). Os SNPs detectados com correlações genotípica-fenotípica significativas apresentaram níveis de ploidia variando tetradecaploide a icosaploide. As diferentes ploidias permitiu a detecção de QTLs em multi-dose e podem ser usadas como informações prévias sobre os prováveis QTLs, contribuindo para o avanço do conhecimento da genética da cana-de-açúcar / Abstract: The increasing search for sugarcane varieties with higher productivity and resistant to major diseases is an important goal for the success of Sugarcane Breeding Program. Thus, molecular markers can be used to identify Quantitative Trait Loci (QTLs) and have become a powerful tool in Breeding Programs. This thesis aimed to contribute for the basic knowledge of genetics and molecular biology in sugarcane through detection of markers linked to quantitative traits. Was used a sugarcane population consisted of 240 F1 individuals derived from a cross between SP81-3250 and RB925345. To detect the QTLs it was necessary to perform phenotypic and genotypic studies. The phenotypic data were made for cane yield (stalk diameter, stalk height, stalk number, stalk weight and tons of cane per hectare) and quality traits (soluble solid content, sucrose content, juice sucrose content, purity, fiber and tons of Pol per hectare) for three harvest years (2011, 2012 and 2013) in Araras and Ipaussu cities, located in the state of São Paulo. The average, variance and covariance matrix (VCOV), heritability and phenotypic correlation was estimated via mixed models. All results showed a great environmental control, the lowest heritability was purity (0.77), besides 30 significant phenotypic correlations. confirming that these data can be used for QTLs detection. The genotypic data were obtained analyzing the regions containing microsatellites and single nucleotide genetic variants, by the markers SSR (Simple Sequence Repeat) and SNP (Single Nucleotide Polymorphism), respectively. The SNPs genotyping were performed via mass spectrometry by Sequenom MassARRAY® platform (Sequenom Inc., San Diego, California, USA). The analysis was performed using the SuperMASSA software allowing to estimate the loci ploidy. The SNPs markers were used for QTL detection for cane yield and quality traits. By linear regression 17 QTL association evidences were found for stalk diameter (four evidences), stalk number (one evidence), stalk weight (one evidence), soluble solid content (two evidences), juice sucrose content (three evidences), purity (two evidences), tons of cane per hectare (two evidences) and tons of Pol per hectare (two evidences). The phenotypic variation explained by genotype ranged from 1.6% to 11.1%. The SNPs associated with the traits mentioned had ploidy levels ranging from hexaploid to dodecaploide. Via genotypic-phenotypic correlation, it was detected seven QTL evidence of association for stalk diameter (one evidence), soluble solid content (two evidences), sucrose content (one evidence), juice sucrose content (two evidences) and purity (one evidence). The SNPs detected significant genotypic-phenotypic correlations showed ploidy levels ranging from tetradecaploide to icosaploide. The different ploidies allowed the detection of QTLs in multi-dose and can be used as prior information about QTL mapping, contributing to the advancement of the sugarcane genetics knowledge / Doutorado / Genetica Vegetal e Melhoramento / Doutora em Genética e Biologia Molecular
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Caracterização molecular de acessos de bananeira do banco de germoplasma da Embrapa / Molecular characterization of banana accessions from the Embrapa germplasm collectionJesus, Onildo Nunes de 16 April 2010 (has links)
Os marcadores microssatélites por serem de natureza codominante e multialélica tornam-se ideais para a caracterização, mapeamento e seleção assistida. Os locos microssatélites disponíveis têm sido utilizados efetivamente na caracterização de acessos de bananeira (Musa), porém muitos deles têm se mostrado com baixa eficiência de amplificação. Neste sentido, os objetivos deste trabalho foram: desenvolver novos locos de microssatélites, caracterizar 224 acessos de bananeira do banco de germoplasma da Embrapa em relação à ploidia e constituição genômica empregando abordagens moleculares e estabelecer relações genéticas entre eles. Foram desenvolvidos 50 novos locos de microssatélites dos quais 44 foram polimórficos entre os acessos analisados. Para a caracterização da ploidia dos acessos foi utilizado a citometria de fluxo, e para a definição da composição genômica foram empregados polimorfismo nos genes ribossomiais nucleares (rDNA) e 16 locos microssatélites, que também serviram para estabelecer as relações genéticas entre os acessos. Além disso, foram sequenciados regiões do rDNA de 17 acessos de bananeira para identificação de polimorfismo de base única (SNP) associados ao genoma A e B. A constituição genômica e/ou ploidia determinada por abordagens moleculares confirmou a classificação previamente estabelecida por descritores morfológicos, com exceção dos acessos Marmelo, Pitogo e Pisang Nangka. As regiões do rDNA sequenciadas permitiram identificar 17 SNPs específicos para M. balbisiana, que poderão ser utilizados para classificar acessos quanto a constituição genômica. A análise de agrupamento derivada da genotipagem dos acessos com 16 locos de microssatélites subdividiu os genótipos de acordo com a ploidia, constituição genômica e subgrupos de bananeira, enquanto que a abordagem empregando o modelo bayesiano corroborou de forma geral com essa categorização. Foi detectada uma ampla heterogeneidade nos acessos diplóides, onde poucos acessos triplóides tiveram sua ancestralidade definida nos grupos dos acessos diplóides. / Microsatellite markers are co-dominant and multiallelic, and the method of choice for genetic characterization, mapping, and assisted selection breeeding. Microsatellite loci have been effectively used to characterize banana (Musa) accessions, but in some cases they have shown low amplification efficiency. Thus, the objectives of this work were to develop new microsatellite loci; to characterize 224 accessions from the Embrapa germplasm collection of banana for ploidy and genomic constitution, as well as to establish genetic relationships among the accessions. Fifty new microsatellite loci were developed, from which 44 were polimorphic. Flow citometry was employed to characterize ploidy, while genomic constitution was determined by polymorphism at the nuclear ribosomal gene (rDNA) and 16 microsatellite loci, also used to establish the genetic relationship among the accessions. Additionally, rDNA regions were sequenced from 17 banana accessions to identify specific single nucleotide polymorphism (SNP) associated with the A or B genome. The genomic constitution and/or ploidy determined by various molecular approaches confirmed the previous classification established by morphological descriptors, except for Marmelo, Pitogo and Pisang Nangka. The sequenced rDNA regions allowed to identify 17 SNPs specific for M. balbisiana, which could be used to classify accessions according to genomic composition. Clustering analysis derived from accession genotyping using 16 microsatellite loci subdivided genotypes according to ploidy, genomic composition and banana subgroups, while the approach using a Bayesian model corroborated in general terms this categorization. A large heterogeneity of the diploid accessions was detected, which restrict the definition of ancestrality of triploid accessions in the diploid accession groups.
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Avaliação de modelos preditivos de seleção genômica ampla em testes de progênies e testes clonais de Eucalyptus / Assessment of predictive genome-wide selection models in clonal and progeny trials of EucalyptusGarcia, Carla da Costa 25 February 2016 (has links)
O grande potencial da genômica em benefício do melhoramento genético aplicado é a utilização direta das informações de marcadores de DNA na seleção, de forma a permitir igual ou maior eficiência seletiva, maior rapidez na obtenção de ganhos genéticos e redução de custos de fenotipagem, em comparação com a seleção tradicional. Esta era genômica está trazendo novas oportunidades para os melhoristas florestais, porém desafios ainda existem para o uso operacional da Seleção Genômica Ampla. Sendo assim, este trabalho teve por objetivo avaliar a capacidade preditiva de características de crescimento volumétrico de modelos de SGA previamente construídos para características de crescimento volumétrico e qualidade da madeira com uma população elite de melhoramento genético da International Paper do Brasil que atuou como população de treinamento. Os modelos preditivos foram aplicados em quatro populações de candidatos à seleção constituídos por testes de progênies e teste clonal de Eucalyptus com características contrastantes do ponto de vista de relacionamento genético com a população na qual os modelos foram desenvolvidos: (1) três populações compostas por indivíduos geneticamente relacionados com a população de descoberta e (2) uma população composta por indivíduos geneticamente não relacionados com a população de descoberta. Posteriormente, as quatro populações de avaliação, compostas por 100 indivíduos genotipados em cada uma, foram utilizadas para construir novos modelos preditivos e validações cruzadas realizadas entre estas populações. Foram utilizados para as análises SNPs com frequência de declaração de genótipo (call rate) ≥ 0.90 e MAF (menor frequência alélica) ≥ 0.01, totalizando 29.090 marcadores. O modelo preditivo previamente elaborado para população elite da International Paper apresentou capacidades preditivas que variaram de -0,296 para o caráter Altura em população geneticamente não relacionada até 0,440 para o caráter DAP em uma população geneticamente relacionada. Com os modelos desenvolvidos com as quatro populações genotipadas, e realizando seleção de marcas com base nos seus efeitos, as maiores capacidades preditivas foram obtidas por um número de SNPs médio que variou de 1371 para volume e IMA a 1467 para DAP. Usando esta abordagem, a capacidade preditiva maximizada para DAP foi de 0,744, 0,727 para altura, 0,751 para volume e 0,752 para IMA. Acurácias preditivas maximizadas, foram em seguida estimadas ao utilizar o menor número de SNPs selecionados. Com 237 SNPs acurácias da ordem de 0,660 para DAP, 0,555 para altura, 0,743 para volume e 0,743 para IMA foram obtidas. Embora estes resultados sugerem que a SGA teria bom resultado somente entre indivíduos geneticamente relacionados, uma análise conjunta dos dados utilizados para o desenvolvimento dos modelos preditivos anteriormente gerados com os dados das quarto populações aqui avaliadas, se faz necessária para alcançar resultados mais conclusivos. Adicionalmente, a abordagem de seleção de marcas para maximizar a capacidade preditiva ou acurácia deverá ser melhor avaliada à luz do seu impacto na medida que a SGA venha a ser praticada em futuras gerações de seleção. / The potential of genomics to the benefit of applied breeding is the direct use of DNA markers information for selection, allowing equal or higher selection efficiency, higher genetic gains per unit time and cost reduction in phenotyping, when compared with traditional selection based on phenotypic data. Researchers have proposed a new selection method called genome-wide selection (GWS), which has been successfully applied in livestock genetics and promises to revolutionize the improvement of perennial species with long life cycles. This genomic era is bringing new opportunities to forest breeders, but major challenges still need to be overcome for the operational use of GWS. Thus, this study aimed to assess the predictive ability of GWS models previously built for volume growth and wood quality traits based on an elite breeding population of International Paper in Brazil who served as discovery or training population. Predictive models were applied to four populations composed by progeny and clonal trials with contrasting characteristics from the standpoint of relatedness to the training population: (1) a population of individuals genetically related to the training population and (2) a population of individuals genetically unrelated to the training population. Subsequently, the four populations evaluated, with 100 genotyped individuals each, were used to build new models which were cross validated among them. Only SNPs with call rate ≥ 0.90 and MAF (minor allele frequency) ≥ 0.01 were used totaling 29,090 markers. Model previously developed yielded predictive abilities ranging from a lower -0.296 for height growth in genetically unrelated population to 0.440 for DBH and 0.219 for height in a genetically related population. With the GWS models built with the four genotyped populations and applying SNP marker selection based on their estimated effect the highest predictive capabilities were obtained when using an average number of SNPs ranging from 1371 for volume and MAI, to 1467 for DBH. The average predictive ability was maximized at 0.744 for DBH, 0.727 for height growth, 0.751 for volume and 0.752 for MAI. Maximized accuracies were obtained using the smallest number of SNPs with highest effects. With 237 selected SNPs accuracies around 0.660 for DBH, 0.555 for height, 0.743 for volume and 0.743 for MAI were obtained. While these results suggest that GWS should work well only across related individuals, a combined analysis of the data from the previous models with those of the four tested populations is necessary to reach more conclusive results. Furthermore, the approach of SNP marker selection to maximize predictive ability or accuracy is one that is still controversial and should be better evaluated in light of its impact as GWS is practiced in further generations of selection.
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Heterose e capacidade de combinação em cruzamentos dialélicos parciais de pimentão. / Heterosis and combining ability in partial diallel crosses of pepper.Silva, Lafayete Luiz da 24 January 2003 (has links)
Este trabalho teve como objetivo estimar a natureza e a magnitude dos parâmetros genéticos, principalmente a heterose dos híbridos F1 e as capacidades geral e específica de combinação em cruzamentos dialélicos parciais de pimentão (Capsicum annuum). Os genitores incluíram dois diferentes grupos de linhagens. O primeiro tem quatro linhagens resistentes ao PVY (AF3267, AF3269, AF3270 e AF3278) e o segundo grupo seis linhagens suscetíveis a esta virose (AF3248, AF3249, AF3252, AF3254, AF3255 e AF3256). Os 24 híbridos obtidos, os dez genitores e o híbrido-padrão Magali-R foram testados em um delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições, em campo aberto, na Estação Experimental da Sakata Seed Sudamérica Ltda, localizada em Bragança Paulista-SP, no período de 18/10/99 a 17/03/00. Cada parcela experimental teve dez plantas totais e cinco plantas úteis. O espaçamento utilizado foi o de 0,50m entre plantas dentro das parcelas e de 1,40m entre as parcelas. Foram avaliados os seguintes caracteres: altura de planta na maturidade (APM), número de dias para o florescimento (NDF), número de dias para a maturidade (NDM), produção de frutos por planta (PFP), número de frutos por planta (NFP), peso médio de fruto (PMF), comprimento de fruto (CF), diâmetro de fruto (DF), espessura de pericarpo de fruto (EP) e número de lóculos por fruto (NL). As análises estatístico-genéticas foram feitas utilizando-se a metodologia de análise dialélica de Gardner & Eberhart (1966) adaptada por Miranda Filho & Geraldi (1984). Os principais resultados foram: 1)Valores significativos de heterose em relação à média dos genitores foram encontrados para os caracteres: altura de planta na maturidade (-13,61 a 7,15%), produção de frutos por planta (até 18,11%), número de frutos por planta (14,22%), peso médio de fruto (até 18,06%), comprimento de fruto (-12,52 a 19,53%), diâmetro de fruto (5,79%), espessura de pericarpo de fruto (até 9,38%) e número de lóculos por fruto (6,11%); 2) Foram obtidos valores significativos de heterose em relação ao genitor resistente ao PVY para os caracteres altura de planta na maturidade (-16,03 a 35,84%), produção de frutos por planta (até 60,21%), número de frutos por planta (até 47,39%) e espessura de pericarpo de fruto (até 18,38%); 3) Ocorreram valores significativos de heterobeltiose para os caracteres peso médio de fruto (até 10,37%), comprimento de fruto (até 15,74%) e diâmetro de fruto (5,60%); 4) Houveram valores significativos de heterose em relação ao híbrido-padrão Magali-R para os caracteres produção de frutos por planta (29,27%), peso médio de fruto (até 25,73%), comprimento de fruto (até -25,28%), diâmetro de fruto (até 23,58%), espessura de pericarpo de fruto (até 32,97%) e número de lóculos por fruto (13,35%); 5) Houve maior predominância dos efeitos gênicos aditivos para os caracteres altura de planta na maturidade, número de dias para o florescimento, produção de frutos por planta, número de frutos por planta, espessura de pericarpo de fruto e número de lóculos por fruto. Os efeitos gênicos não-aditivos foram mais importantes para os caracteres : número de dias para a maturidade; peso médio, comprimento e diâmetro de fruto; 6) Valores significativos das heteroses média, do grupo 2 e específica foram observados para os caracteres : altura de planta na maturidade, peso médio e comprimento de fruto, indicando a contribuição de ambas capacidade geral e específica de combinação. / This research aimed to estimate the nature and magnitude of genetic parameters, mainly the heterosis of F1 hybrids and both general and specific combining ability in a partial diallel crossing system of pepper (Capsicum annuum). The parents included two different groups of lines : the first one has four PVY resistant lines (AF3267, AF3269, AF3270 and AF3278), and the second group of parents has six susceptible lines for this virosis (AF3248, AF3249, AF3252, AF3254, AF3255 and AF3256). The 24 obtained hybrids, the ten parental lines and the check cultivar Magali-R were tested in a randomized block design, with four replications, under field conditions, at Sakata Seed Sudamérica Ltda Research Station, located in Bragança Paulista, state of São Paulo, during the 10/18/99 to 03/17/00 period. Each experimental plot had ten total plants and five useful plants. The spacing used was 0.50m between plants inside the plot and 1.40m between plots. The following characters were evaluated : plant height at maturity (APM), number of days to flowering (NDF), number of days to maturity (NDM), fruit yield per plant (PFP), number of fruits per plant (NFP), average fruit weight (PMF), fruit length (CF), fruit diameter (DF), fruit pericarp thickness (EP) and number of locules per fruit (NL). The statistic-genetical analysis were done by using the methodology of diallel system of Gardner & Eberhart (1966) adapted by Miranda Filho & Geraldi (1984). The main result were: 1) Significant values of heterosis in relation to mid parent values were found out to the characters: plant height at maturity (-13.61 to 7.15%), fruit yield production (up to 18.11%), number of fruits per plant (14.22%), average fruit weight (up to 18.06%), fruit length (-12.52 to 19.53%), fruit diameter (5.79%), fruit pericarp thickness (up to 9.38%) and number of locules per fruit (6.11%); 2) They were obtained significant values of heterosis in relation to PVY resistant parent to the characters plant height at maturity (-16.03 to 35.84%), fruit yield per plant (up to 60.21%), number of fruit per plant (up to 47.39%) and fruit pericarp thickness (up to 18.38%); 3) Significant values of heterobeltiosis occurred to the characters fruit length (up to 15.74%), average fruit weight (up to 10.37%) and fruit diameter (5.60%); 4) There were significant values of heterosis in relation to the standard Magali-R to the characters fruit yield per plant (29.27%), average fruit weight (up to 25.73%), fruit length (up to -25.28%), fruit diameter (up to 23.58%), fruit pericarp thickness (up to 32.97%) and number of locules per fruit (13.35%); 5) There was higher predominance of additive genetic effects to the characters plant height, number of days to flowering, fruit yield per plant, number of fruits per plant, fruit pericarp thickness and number of locules per fruit. The non-additive genetic effects were more important to the characters: number of days to maturity, average weight, length and diameter of fruit; Significant values of medium, from group 2 and specific heterosis were observed to the characters: plant height at maturity, average weight and length of fruit, indicating the contribution of both general and specific combining ability.
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Diversidade genética em germoplasma de soja identificada por marcadores SSR, EST-SSR e caracteres agromorfológicos / Genetic diversity in soybean germplasm identified by SSR and EST-SSR markers and agromorphological traitsMulato, Bruno Mello 30 November 2009 (has links)
Diversos estudos afirmam ser bastante restrita a base genética da soja cultivada, o que gera problemas como falta de variabilidade, fragilidade das cultivares e alcance de um limite de produtividade. O desafio é selecionar dentre o germoplasma quais acessos utilizar em um programa de melhoramento. Este trabalho objetivou analisar a diversidade genética de 79 acessos de soja de diferentes regiões do mundo. Para tanto, foram utilizados marcadores microssatélites genômicos, funcionais e caracteres agromorfológicos. Vinte caracteres agromorfológicos foram avaliados em campo e submetidos a análises multivariadas para a estimação da diversidade genética. A dissimilaridade genética entre os acessos foi calculada pela distância generalizada de Mahalanobis, utilizando-se, a seguir, o algoritmo de otimização de Tocher para o agrupamento dos acessos. A análise de agrupamento resultou em 16 grupos, com cinco deles contendo um só acesso. PIs de mesma origem geográfica foram alocadas no mesmo grupo, com exceções. A primeira variável canônica absorveu 76,99% da variação observada, sendo as características com maior contribuição número de dias para a maturidade e início da granação. A segunda variável canônica absorveu 13,66% e os caracteres de maior peso foram massa de cem sementes e altura de inserção da primeira vagem. A terceira variável canônica absorveu 2,80% da variação, e as características de maior peso foram produtividade de grãos e número de vagens por planta. Isto demonstra que os caracteres ciclo, início da granação e massa de cem sementes são indicados para a análise da diversidade genética em acessos de soja. Todos os 30 locos analisados na genotipagem dos acessos foram polimórficos, sendo encontrados 259 alelos. O número de alelos por loco variou de 2 a 21, com uma média de 8,63. Os acessos analisados possuem uma quantidade bastante significativa de alelos raros, sendo os genótipos 19, 35, 63 e 65 os que apresentaram maior número de alelos exclusivos. A heterozigosidade esperada teve seu maior valor no loco Sat_001 (0,935) e seu menor valor no loco PHYA1 (0,182). A heterozigozidade observada variou de zero a 0,130 (loco Satt308 e loco Satt102, respectivamente). Os acessos 75 e 79, PI 281911 e PI 281907, respectivamente, são os mais similares (0,189) e os acessos 31 (PI 212606 ) e 35 (PI 229358), assim como o 40 (PI 265497) e 78 (438503A) são os mais distintos (0,965). Os dendrogramas oriundos de dados de SSRs, EST-SSRs e caracteres agromorfológicos resultaram em diferenças nos agrupamentos, sendo encontrada baixa correlação por testes de Mantel, mostrando que cada tipo de abordagem acessa diferentemente a variabilidade existente em germoplasma de soja. / Many studies have shown that cultivated soybean has a very narrow genetic basis, which generates some problems such as lack of genetic variability, cultivars vulnerability and achievement of a productivity plateau. The challenge is to select within the germplasm which accessions to use in a breeding program. This study aimed to analyze the genetic diversity of 79 soybean accessions from different regions of the world. For this purpose, genomic and functional microsatellites markers, as well as agromorphological traits, were used. Twenty agromorphological traits were evaluated in field and submitted to the multivariate analyses. The genetic dissimilarity between the accessions was calculated by the generalized distance of Mahalanobis, followed by Tochers algorithm optimization for the grouping of the accessions. The grouping analysis resulted in 16 groups, with five of them containing only one accession. PIs of same geographic origin were placed in the same group, with exceptions. The first canonic variable absorbed 76.99% of the observed variation, being the characteristics with greater contribution number of days to maturity and beginning of grain filling. The second canonic variable absorbed 13.66% and the characters of heavier weight had been mass of one hundred seeds and height of insertion of the first string bean. The third canonic variable absorbed 2.80% of the variation, and the characteristics of heavier weight had been grain productivity and number of string beans per plant. This demonstrates that the characters cycle, beginning of the grain filling and mass of one hundred seeds are indicated for the analysis of the genetic diversity in soybean accessions. All the 30 locus analyzed in the genotyping of the accessions were polymorphic, containing 259 alleles. The number of alleles per locus varied from 2 to 21, with a average of 8,63. The analyzed accessions possess a significant amount of rare alleles, being genotypes 19, 35, 63 and 65 the ones that had presented greater numbers of exclusive alleles. The expected heterozygosity had its highest value in Sat_001 (0,935) and its lowest value in PHYA1 (0,182). The observed heterozygosity varied from zero to 0,130 (Satt308 and Satt102, respectively). Accessions 75 and 79, PI 281911 and PI 281907, respectively, are the most similar (0,189) and accessions 31 (PI 212606) and 35 (PI 229358), as well as accessions 40 (PI 265497) and 78 (438503A) are the most distinct ones (0,9921). The deriving dendrograms from SSRs data, EST-SSRs and agromorphological traits resulted in differences in the groupings, being found low correlation for Mantel tests, showing that each type of approach accesses differently the existing variability in soybean germplasm.
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Seleção de genitores para cruzamentos com base em distâncias genéticas moleculares e perspectivas para o melhoramento de soja / Parental selection for crossings based on molecular genetic distances and perspectives for soybean breedingColombari Filho, José Manoel 14 April 2009 (has links)
A seleção de genitores para cruzamentos constitui-se em uma das etapas mais importantes em programas de melhoramento genético, pois com isso evita-se o desenvolvimento de populações pouco promissoras. Com o advento dos marcadores moleculares surgiu a possibilidade de predizer o desempenho das populações com base nas distâncias genéticas entre os genitores, mas os resultados disponíveis são contraditórios. O objetivo deste trabalho foi avaliar a possibilidade de predizer a variabilidade de cruzamentos de soja a partir de medidas de distâncias genéticas obtidas com marcadores moleculares AFLP. Foram realizados seis cruzamentos biparentais, entre cultivares recomendados para o Estado de São Paulo, com diferentes graus de distâncias genéticas (DG): baixo (DG£ 0,20), médio (DG@ 0,44) e alto (DG@ 0,65). Para cada cruzamento foram obtidas 100 progênies F2:3, que foram avaliadas em delineamentos em látice simples e parcelas lineares de 2 m espaçadas de 0,5 m, contendo 30 plantas após o desbaste, no ano agrícola de 2007/08. Foram avaliados os caracteres: número de dias para florescimento (DF), altura das plantas no florescimento (AF), número de dias para maturação (DM), altura das plantas na maturação (AM), acamamento (AC) e produção de grãos (PG). Para cada cruzamento foi estimada a variância genética entre progênies ( 2 p ), o coeficiente de herdabilidade entre médias de progênies ( 2 X h ), e a amplitude das médias individuais das progênies ( 3 : 2 F ) para todos os caracteres. Para a produção de grãos (PG) foi estimada ainda a proporção esperada de linhagens superiores (PS) e a heterose (h). Observou-se um aumento na magnitude da variância genética ( 2 p ), do coeficiente de herdabilidade ( 2 X h ) e da amplitude das médias das progênies ( 3 : 2 F ) com o aumento da distância genética (DG), principalmente para PG, DM e AF, evidenciado pelas correlações entre estas estimativas e DG ( = r 0,60 a 1,00). Para os demais caracteres as correlações foram ligeiramente inferiores. Além disso, para PG observou-se também uma correlação alta com a proporção esperada de linhagens superiores ( = r 0,77) e com a heterose ( = r 0,83). Estes resultados indicam claramente um aumento da variabilidade genética com o aumento da distância genética entre os genitores, sendo possível uma seleção prévia de genitores, da ordem de 50%, com base nas distâncias genéticas obtidas com marcadores moleculares AFLP, com o intuito de reduzir o número de populações a ser avaliado. / The selection of parents for crossings is one of the most important steps in plant breeding programs, in order to avoid the development of unfavorable populations. The population performance can be predicted by using genetics distances based on molecular markers, but the reported results are not consistent. Thus, the objective of this work was to investigate the possibility of predicting genetic variability of soybean crosses, based on genetic distances between parents derived from AFLP molecular markers. Six two-way crosses of soybean were performed between cultivars adapted to the state of São Paulo, Brazil, with different levels of molecular genetic distances (DG): low (DG£ 0,20); intermediate (DG@ 0.44) and high (DG@ 0.65). For each cross 100 F2:3 progenies were evaluated in a simple lattice design and plots 2 meter long spaced by 0.5 meter, containing 30 plants after thinning, in the 2007/08 growing season. The following traits were evaluated: days to flowering (DF), plant height at flowering (AF), days to maturity (DM), plant height at maturity (AM), lodging (AC) and grain yield (PG). For each cross the following parameters were estimated: genetic variance among progenies ( 2 p ), heritability among progeny means ( 2 X h ) and amplitude of the individual progeny means ( 3 : 2 F ) for all traits. For grain yield the expected proportion of superior inbred lines (PS) and heterosis (h) were also estimated. It was observed an increasing of genetic variance ( 2 p ), heritability ( 2 X h ) and amplitude of the progeny means ( 3 : 2 F ), with the genetic distance (DG) increasing, mainly for PG, DM and AF, as can be seen by the correlation coefficients between those estimates and DG ( = r 0.60 to 1.00). For the other traits, the correlation coefficients were smaller. Besides, a correlation of DG with the proportion of superior inbred lines ( = r 0.77) and with heterosis ( = r 0.83) were also observed for PG. General results indicate clearly an increasing of genetic variability following the increasing of genetic distances between the parents, and thus, a previous selection of parents of around 50%, based on AFLP genetic distances, is possible, in order to reduce the number of populations to be evaluated.
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Avaliação de modelos preditivos de seleção genômica ampla em testes de progênies e testes clonais de Eucalyptus / Assessment of predictive genome-wide selection models in clonal and progeny trials of EucalyptusCarla da Costa Garcia 25 February 2016 (has links)
O grande potencial da genômica em benefício do melhoramento genético aplicado é a utilização direta das informações de marcadores de DNA na seleção, de forma a permitir igual ou maior eficiência seletiva, maior rapidez na obtenção de ganhos genéticos e redução de custos de fenotipagem, em comparação com a seleção tradicional. Esta era genômica está trazendo novas oportunidades para os melhoristas florestais, porém desafios ainda existem para o uso operacional da Seleção Genômica Ampla. Sendo assim, este trabalho teve por objetivo avaliar a capacidade preditiva de características de crescimento volumétrico de modelos de SGA previamente construídos para características de crescimento volumétrico e qualidade da madeira com uma população elite de melhoramento genético da International Paper do Brasil que atuou como população de treinamento. Os modelos preditivos foram aplicados em quatro populações de candidatos à seleção constituídos por testes de progênies e teste clonal de Eucalyptus com características contrastantes do ponto de vista de relacionamento genético com a população na qual os modelos foram desenvolvidos: (1) três populações compostas por indivíduos geneticamente relacionados com a população de descoberta e (2) uma população composta por indivíduos geneticamente não relacionados com a população de descoberta. Posteriormente, as quatro populações de avaliação, compostas por 100 indivíduos genotipados em cada uma, foram utilizadas para construir novos modelos preditivos e validações cruzadas realizadas entre estas populações. Foram utilizados para as análises SNPs com frequência de declaração de genótipo (call rate) ≥ 0.90 e MAF (menor frequência alélica) ≥ 0.01, totalizando 29.090 marcadores. O modelo preditivo previamente elaborado para população elite da International Paper apresentou capacidades preditivas que variaram de -0,296 para o caráter Altura em população geneticamente não relacionada até 0,440 para o caráter DAP em uma população geneticamente relacionada. Com os modelos desenvolvidos com as quatro populações genotipadas, e realizando seleção de marcas com base nos seus efeitos, as maiores capacidades preditivas foram obtidas por um número de SNPs médio que variou de 1371 para volume e IMA a 1467 para DAP. Usando esta abordagem, a capacidade preditiva maximizada para DAP foi de 0,744, 0,727 para altura, 0,751 para volume e 0,752 para IMA. Acurácias preditivas maximizadas, foram em seguida estimadas ao utilizar o menor número de SNPs selecionados. Com 237 SNPs acurácias da ordem de 0,660 para DAP, 0,555 para altura, 0,743 para volume e 0,743 para IMA foram obtidas. Embora estes resultados sugerem que a SGA teria bom resultado somente entre indivíduos geneticamente relacionados, uma análise conjunta dos dados utilizados para o desenvolvimento dos modelos preditivos anteriormente gerados com os dados das quarto populações aqui avaliadas, se faz necessária para alcançar resultados mais conclusivos. Adicionalmente, a abordagem de seleção de marcas para maximizar a capacidade preditiva ou acurácia deverá ser melhor avaliada à luz do seu impacto na medida que a SGA venha a ser praticada em futuras gerações de seleção. / The potential of genomics to the benefit of applied breeding is the direct use of DNA markers information for selection, allowing equal or higher selection efficiency, higher genetic gains per unit time and cost reduction in phenotyping, when compared with traditional selection based on phenotypic data. Researchers have proposed a new selection method called genome-wide selection (GWS), which has been successfully applied in livestock genetics and promises to revolutionize the improvement of perennial species with long life cycles. This genomic era is bringing new opportunities to forest breeders, but major challenges still need to be overcome for the operational use of GWS. Thus, this study aimed to assess the predictive ability of GWS models previously built for volume growth and wood quality traits based on an elite breeding population of International Paper in Brazil who served as discovery or training population. Predictive models were applied to four populations composed by progeny and clonal trials with contrasting characteristics from the standpoint of relatedness to the training population: (1) a population of individuals genetically related to the training population and (2) a population of individuals genetically unrelated to the training population. Subsequently, the four populations evaluated, with 100 genotyped individuals each, were used to build new models which were cross validated among them. Only SNPs with call rate ≥ 0.90 and MAF (minor allele frequency) ≥ 0.01 were used totaling 29,090 markers. Model previously developed yielded predictive abilities ranging from a lower -0.296 for height growth in genetically unrelated population to 0.440 for DBH and 0.219 for height in a genetically related population. With the GWS models built with the four genotyped populations and applying SNP marker selection based on their estimated effect the highest predictive capabilities were obtained when using an average number of SNPs ranging from 1371 for volume and MAI, to 1467 for DBH. The average predictive ability was maximized at 0.744 for DBH, 0.727 for height growth, 0.751 for volume and 0.752 for MAI. Maximized accuracies were obtained using the smallest number of SNPs with highest effects. With 237 selected SNPs accuracies around 0.660 for DBH, 0.555 for height, 0.743 for volume and 0.743 for MAI were obtained. While these results suggest that GWS should work well only across related individuals, a combined analysis of the data from the previous models with those of the four tested populations is necessary to reach more conclusive results. Furthermore, the approach of SNP marker selection to maximize predictive ability or accuracy is one that is still controversial and should be better evaluated in light of its impact as GWS is practiced in further generations of selection.
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Sequenciamento e análise do genoma cloroplastidial de eucalipto (Eucalyptus grandis) / Sequencing and analysis of eucalyptus (Eucalyptus grandis) chloroplast genomeAlves, Henrique Sergio 30 January 2006 (has links)
Os cloroplastos encontrados nas folhas de plantas e algas pertencem a uma classe de organelas subcelulares denominadas de plastídios. Os plastídios possuem seu próprio genoma (plastoma), o qual contêm genes que participam de funções essenciais no metabolismo vegetal, como fotossíntese, síntese de aminoácidos e outras rotas biossintéticas. O plastoma da maioria das plantas superiores tem tamanho entre 120 a 180 kb. Em angiospermas é caracterizado pela presença de duas regiões repetidas invertidas (IRs) separadas por duas regiões de cópia única; uma longa (LSC) e outra curta (SSC). Para o sequenciamento completo da molécula do DNA (cpDNA) de Eucalyptus grandis, foram preparadas bibliotecas que geraram 9.033 seqüências de DNA. A seqüência completa foi determinada e possui o tamanho de 160.292 pb. As regiões IRs apresentam ter 26.400 pb; a SSC, 18.501 pb e; a LSC, 88.991 pb. As regiões codificadoras foram anotadas por análise de similaridade ao plastoma de Eucalyptus globulus. Todas as categorias gênicas presentes neste plastoma foram encontradas no plastoma de E. grandis. Estas duas espécies possuem 99,57% de similaridade na seqüência de nucleotídeos e apresentam total similaridade na organização dos seus genes. A disponibilidade de plastomas completos de diferentes espécies de Eucalyptus, torna possível realizar estudos comparativos para a identificação de polimorfismos espécie-específicos, importantes para serem utilizados como marcadores moleculares no melhoramento genético de Eucalyptus. / The chloroplasts found in plant leaves and algae belong to a class of subcellular organelle called plastids. The plastids has its own genome (plastome) which contain genes that participate in mainly functions on plant metabolism like photosynthesis, amino acids synthesis and other biosynthetic pathways. The plastome of most of higher plants are between 120-180 kb in size. It is characterized in angiosperms by two inverted repeat regions (IRs) separated by two regions of unique single copies; one large (LSC) and another small (SSC). For the complete sequencing of the DNA (cpDNA) molecule of chloroplast from Eucalyptus grandis, libraries were prepareted and generated 9,033 DNA sequences. The complete sequence was determined and it is 160,292 bp in size. The IRs showed to have 26,400 bp; the SSC, 18,502 bp and; the LSC, 88.991 bp in size. The gene coding regions were annotated by similarity analysis against the Eucalyptus globulus plastome. All types of gene categories present in E. globulus were found in E. grandis plastome. These two species show 99.57% of similarity on nucleotide sequence and they both present total similarity in their gene organization. The availability of complete plastomes from different Eucalyptus species make possible to perform comparative studies to identify species-specific polymorphisms, wich are important to be used as molecular markers in Eucalyptus breeding programs.
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