Orientador: Norberto da Silva / Banca: Lin Chau Ming / Banca: Eduardo Pagani / Banca: Joaquim Adelino de Azevedo Filho / Banca: Walter José Siqueira / Resumo: Este trabalho avaliou agronômica e quimicamente 37 progênies de meios irmãos de Cordia verbenacea DC., espécie nativa de importância medicinal por causa de sua ação antiinflamatória. O objetivo desta pesquisa foi o de identificar progênies e indivíduos de C. verbenacea com boas características agrícolas e químicas, iniciando assim o processo de domesticação da espécie, visando promover seu cultivo, de modo a oferecer uma nova opção agrícola aos produtores rurais, contribuindo para a preservação da espécie e para utilização dos seus benefícios terapêuticos. Através de um ensaio agrícola em blocos casualizados, com 4 repetições, foram avaliadas o comportamento de progênies de meios irmãos em três colheitas. As características analisadas foram: a produção de biomassa verde, de folhas secas, o índice de colheita, a produção de óleo essencial e a produção de alfa humuleno. A partir dos dados obtidos foi estimada a variabilidade disponível para o melhoramento, a herdabilidade das características analisadas, o progresso esperado com a seleção, a eficiência do método de seleção empregado e as correlações genéticas, ambientais e fenotípicas entre as características analisadas. Concluiu-se que as progênies possuíam ampla variação genética e que esta variação poderia ser explorada para fins de melhoramento. As herdabilidades calculadas para massa de folhas secas, porcentagem de óleo essencial e massa de óleo essencial foram de 0,52, 0,69 e 0,78 respectivamente, considerando-se as três colheitas. Calculando-se os ganhos por seleção, concluiu-se que podem ser esperados ganhos expressivos selecionando-se as melhores plantas dentro das melhores progênies. O método de seleção entre e dentro de progênies de meios irmãos empregado neste trabalho mostrou-se significantemente mais eficiente que os métodos de seleção entre progênies... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This dissertation evaluated agronomically and chemically 37 progenies of half-sib families of Cordia verbenacea DC., a native medicinal species important for its anti-inflammatory action. The objective of this research was to identify C. verbenacea individuals with good agricultural and chemical characteristics to start a domestication process, aiming at promoting cultivation and offering a new agricultural option to rural producers, thus contributing to preserve the species and to the use of its therapeutic properties. An agricultural experimental design of randomized blocks with four repetitions evaluated the behavior of half-sib families in three harvests. The characteristics analyzed were: fresh biomass and dry leaves production, harvest index, essential oil production, and alpha humulene production. The available variability for breeding, the heritability of the analyzed characteristics, the progress expected from selection, the efficiency of the chosen selection method, and the genetic, environmental, and phenotypic correlations between the characteristics analyzed were estimated from the collected data. It was concluded that the progenies had a broad genetic variability that could be explored for breeding. The heritabilities calculated for dried leaf biomass, essential oil percentage, mass of essential oil were, respectively, 52%, 0,69% and 0,78%, considering the three harvests. On estimating the gain from selection, the conclusion was that significant gain can be expected from the selection of the best plants between and within the best progenies. The selection method between and within half-sib families employed in this research proved to be considerably more efficient than methods such as selection between progenies, and mass and stratified mass selection. The correlations study shows that oil and alpha humulene production is closely related to biomass production, demonstrating... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Os objetivos deste trabalho foram estimar as associações genéticas entre características de crescimento e produção de leite, utilizando análises bicaracterísticas, e entre características de crescimento, perímetro escrotal e idade ao primeiro parto utilizando modelos de regressão aleatória, de animais da raça Guzerá. Para as análises bicaracterísticas foram utilizadas 252.257 informações de pesos de machos e fêmeas aos 120 dias (P120), ao desmame (PD), ao ano (P365), ao sobreano (PSOBRE) aos 24 meses de idade (P24) e 6.493 lactações encerradas (P305), pertencentes a 4.723 vacas, e os modelos incluíram como os efeitos aleatórios o genético aditivo direto, de ambiente permanente materno e residual, e como efeitos fixos os grupos de contemporâneos e a idade da vaca ao parto (efeito linear e quadrático). Para as análises com os modelos de regressão aleatória foram utilizadas 159.366 observações de pesos e 23.780 de perímetro escrotal, realizadas entre 335 e 724 dias de idade dos animais e agrupadas em classes com intervalo de 10 dias, e 63.596 observações de idade ao primeiro parto. Os efeitos aleatórios considerados foram o genético aditivo direto, de ambiente permanente e residual e como efeitos fixos os grupos de contemporâneos, a idade da vaca ao parto (efeito linear e quadrático) e a curva fixa para modelar a tendência média da população (quadrática) sobre as classes de idade. Foram testados quatro possíveis graus de polinômios de Legendre (zero, linear, quadrático e cúbico), sendo o quadrático mais adequado para descrever as variâncias das características analisadas. Para verificar a existência de diferentes padrões de crescimento e agrupar os touros com base nos seus valores genéticos para produção de carne, leite e duplo propósito, foram realizadas análises de componentes principais e de agrupamento. As herdabilidades estimadas foram 0,23; 0,14; 0,16; 0,17; 021 e 0,22 para P305, P120, PD, P365, PSOBRE e P24, respectivamente, sugerindo que para as características de pesos, as herdabilidades aumentam com o aumento da idade dos animais. Mesma tendência foi observada pelas análises de regressão aleatória, cujas herdabilidades variaram de 0,17 a 0,31. As correlações genéticas entre os pesos em diferentes idades e a produção de leite foram positivas e de magnitude moderada a baixa, variando de 0,27 a 0,38 sugerindo que a seleção para peso e P305 possa ser realizada de forma simultânea nos mesmos animais. As análises de componentes principais indicaram a mesma tendência observada pelas correlações genéticas. As análises de agrupamento mostraram que a raça Guzerá possui touros com diferentes perfis genéticos, sendo possível realizar a seleção para corte, leite ou duplo propósito. As correlações genéticas entre os pesos e perímetro escrotal foram positivas e favoráveis, variando de 0,31 a 0,47, indicando que a seleção para aumento do peso poderá resultar em animais com maior perímetro escrotal. As correlações entre peso e idade ao primeiro parto variaram de -0,56 a -0,38 e perímetro escrotal e idade ao primeiro parto variaram de -0,55 a 0,08, sugerindo que a redução da idade ao primeiro parto poderá ocorrer, a longo prazo, quando peso e perímetro escrotal forem objetivos de seleção. A eficiência relativa de seleção indicou maior resposta pela seleção indireta para idade ao primeiro parto, quando realizada a seleção para perímetro escrotal a partir dos 615 dias de idade, quando comparada com o ganho genético direto para idade ao primeiro parto. / The objectives of this study were to estimate the genetic associations between growth and milk production traits in Guzerat cattle using two-trait analysis and between growth traits, scrotal circumference and age at first calving using random regression models. For two-trait analysis, 252,257 weight records of males and females obtained at 120 days of age (W120), weaning (WW), yearling (YW), post-weaning (PWW) and 24 months of age (W24), as well as 6,493 complete lactation records (W305) of 4,723 cows, were used. The models included direct additive genetic, maternal permanent environmental and residual effects as random effects, and the contemporary groups and age of cow at calving (linear and quadratic effect) as fixed effects. For the random regression models, 159,366 observations of weight and 23,780 observations of scrotal circumference, obtained at 335 and 724 days of age of the animals and divided into classes at 10-day intervals, as well as 63,596 observations of age at first calving, were used. Random direct additive genetic, permanent environmental and residual effects and the fixed effects of contemporary group and age of cow at calving (linear and quadratic effect) were considered. A fixed curve was used to model the average trend of the population (quadratic) on the age classes. Four possible degrees of Legendre polynomials (zero, linear, quadratic and cubic) were tested and the quadratic polynomial was the most appropriate to describe the variances in the traits analyzed. Principal component and cluster analyses were performed to determine the existence of different growth patterns and to group bulls based on their breeding values for meat, milk and dual-purpose production. The estimated heritabilities were 0.23, 0.14, 0.16, 0.17, 0.21 and 0.22 for W305, W120, WW, YW, PWW and W24, respectively, suggesting that, for the growth traits, heritabilities increased with increasing age of the animals. The same trend was observed when random regression analysis was performed, with heritabilities ranging from 0.17 to 0.31. The genetic correlations between weights at different ages and milk yield were positive and of moderate to low magnitude, ranging from 0.27 to 0.38. These estimates suggest that selection for weight and W305 can be performed simultaneously in the same animals. Principal component analysis indicated the same trend as observed by the genetic correlations. Cluster analysis showed the presence of bulls with different genetic profiles in the Guzerat breed, thus permitting selection for meat, milk or dual purpose. The genetic correlations between weights and scrotal circumference were positive and favorable (0.31 to 0.47), indicating that selection for increased weight will result in animals with greater scrotal circumference. The correlations between weights and age at first calving ranged from -0.56 to -0.38 and between scrotal circumference and age at first calving from -0.55 to 0.08, suggesting that the use of weight and scrotal circumference as selection objectives will result in the long-term reduction of age at first calving. The relative efficiency of selection indicated a greater response to indirect selection for age at first calving when selecting for scrotal circumference after 615 days of age, compared to the genetic gain obtained by direct selection for age at first calving.

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A demanda por óleos vegetais tem sido crescente, principalmente para utilização como fonte de energia renovável na forma de biodiesel. Somando-se a isso, a podridão vermelha das raízes da soja (PVR), ou síndrome da morte súbita, causada pelo fungo Fusarium solani f.sp. glycines, tornou-se uma doença preocupante para os sojicultores, técnicos e pesquisadores, sendo uma estratégia recomendada a adoção de um sistema de controle integrado em que a utilização de cultivares tolerantes é um componente indispensável. Assim, este trabalho teve por objetivo verificar a possibilidade de se reunir em uma mesma planta de soja genes para alta produtividade de óleo e para tolerância a PVR. O sistema genético compreendeu um dialelo parcial 7x7, envolvendo sete genitores com alta produtividade de óleo e sete genitores tolerantes a PVR. A maioria dos genitores compreendeu linhagens experimentais desenvolvidas no Setor de Genética Aplicada às Espécies Autógamas (ESALQ/USP). Os experimentos envolveram as plantas F2, na safra 2008/2009 e progênies F2:3, na safra 2009/2010, para avaliação de caracteres agronômicos, do teor de óleo e produtividade de óleo em campo experimental; já a avaliação da reação a PVR foi realizada em progênies F2:4, em casa de vegetação com inoculação artificial do patógeno, por meio de uma escala de notas para a severidade dos sintomas radiculares. Além disso, por meio de marcadores microssatélites fez-se um estudo de genética de associação entre os marcadores e os caracteres reação a PVR e teor de óleo em três populações. Os resultados evidenciaram a existência de variabilidade nos genitores e nas progênies para todos os caracteres avaliados. O genitor com a maior capacidade geral de combinação e média de teor de óleo foi a cultivar A 7002; por outro lado, os menores valores foram verificados em PI 520733 e IAC 100. Os cruzamentos mais produtivos em óleo foram aqueles que envolveram o genitor A 7002, exceto quando este foi cruzado com IAC 100. Dez cruzamentos (USP 70004 com USP 14-10-38, USP 14-01-20, USP 14-13-16 e M-Soy 8001; USP 14-10-38 com USP 70057 e USP 70080; M-Soy 8001 com USP 70006, USP 70080 e USP 70123; e USP 14-01-20 x USP 70006) destacaram-se por originar a maioria de suas progênies com as melhores características em todos os caracteres, ou seja, apresentaram ciclo precoce ou semi-precoce, altura média, plantas eretas e com valor agronômico bom ou médio, alta produtividade de grãos e de óleo, alto teor de óleo e tolerância a PVR. Nenhum cruzamento originou a maioria de suas progênies com as piores características em todos os caracteres. Teor de óleo apresentou baixa correlação genética com altura da planta na maturidade, acamamento, valor agronômico, produtividade de grãos e reação a PVR. PVR apresentou baixa correlação genética com acamamento, produtividade de grãos, teor de óleo, produtividade de óleo; entretanto, foi possível obter progênies com alta produtividade de grãos e de óleo e tolerantes a PVR. Os marcadores microssatélites mostraram-se polimórficos e, foram associados dois locos SSR ao caráter teor de óleo e outros dois locos ao caráter reação a PVR. / The demand for vegetable oils has increased, mainly because of its use as a renewable energy source like biodiesel. Moreover, the sudden death syndrome (SDS) in soybean, caused by the fungus Fusarium solani f.sp. glycines, has become a worrying disease for soybean producers, technicians and researchers, and the adoption of an integrated control system using tolerant cultivars as an essential component has been a recommended strategy. This work aimed to verify the possibility of gathering genes for high oil yield and tolerance to SDS in the same soybean plant. The genetic system comprised a partial diallel 7x7 involving seven parents with high oil yield and seven parents tolerant to SDS. Most of the parents were experimental lines developed at the Sector of Genetics Applied to Self-Pollinated Species (ESALQ/USP). The 2008/2009 trials involved the F2 plants, and the 2009/2010 trials involved the evaluation of F2:3 progenies traits, such as agronomic characters, oil content and oil yield in the experimental field; whereas the analysis of the SDS reaction was tested in F2:4 progenies, in a greenhouse with artificial inoculation of the pathogen through a rating scale for severity of radicular symptoms. Moreover, a study of genetic association among microsatellite markers and the characters reaction to SDS and oil content in three populations was performed. The results showed the existence of variability in parents and progenies for all characters. The parent who had the highest general combining ability and average oil content was the cultivar A 7002; on the other hand, the lowest values were found in PI 520733 and IAC 100. The crosses that originated the best oil content progenies have involved the parent A 7002, except when it was crossed with IAC 100. Ten crosses (USP 70004 with USP 14-10-38, USP 14-01-20, USP 14-13-16 and M-Soy 8001; USP 14-10-38 with USP 70057 and USP 70080; M-Soy 8001 with USP 70006, USP 70080 and USP 70123; USP 14-01-20 x USP 70006) distinguished from the others by originating the majority of their progenies with the best features in all traits, in other words, showed early and semi-early maturity, medium height, upright plants, good or average agronomic value, high grain and oil yield, high oil content and tolerance to SDS. None of the crosses originated the majority of their progeny with the worst characteristics in all traits. Oil content showed low genetic correlation with plant height at maturity, lodging, agronomic value, yield and reaction to SDS. SDS showed a low genetic correlation with lodging, grain yield, oil content, oil yield. However, it was possible to obtain progenies with high grain and oil yield and tolerance to SDS. The microsatellite markers were polymorphic and, moreover, two SSR loci were associated with the character oil content and other two loci to the character SDS reaction.

<p>This dissertation explains why behavioral genetic research can be better informed by using characteristics in the human iris as biomarkers for personality, and is divided into five parts. Part I gives an introduction to the classical twin method and an overview of the findings that have led most developmental researchers to recognize that the normal variation of personality depends on a complex interplay between genetic and environmental factors. Part II highlights empirical findings that during the last twenty years have gradually moved genetic and environmental theory and research to evolve toward one another, and also presents the theory of genetics and experience that currently is used to explain how the interplay between genes and the environment works. Part III explains why, from a developmental perspective, it is of interest to identify candidate genes for personality, and gives a brief overview of genes that have been associated with personality. Problems associated with genetic research on the molecular level and how these apply to personality are also highlighted. Part IV examines molecular research on the iris and the brain, which suggests that genes expressed in the iris could be associated with personality, and explains how the use of iris characteristics can increase power to test candidate genes for personality by taking advantage of the self-organizing properties of the nervous system. The empirical foundation for the questions posed in this dissertation and also the empirical results are presented here. Part V discusses the associations found between iris characteristics and personality, and exemplifies how iris characteristics can be used within the theoretical frameworks presented in parts I, II, III and IV. In other words, Part V explains how iris characteristics – in addition to identify as well as test candidate genes for personality – can be used to investigate how people’s experiences in themselves are influenced by genetic factors.</p>

This dissertation explains why behavioral genetic research can be better informed by using characteristics in the human iris as biomarkers for personality, and is divided into five parts. Part I gives an introduction to the classical twin method and an overview of the findings that have led most developmental researchers to recognize that the normal variation of personality depends on a complex interplay between genetic and environmental factors. Part II highlights empirical findings that during the last twenty years have gradually moved genetic and environmental theory and research to evolve toward one another, and also presents the theory of genetics and experience that currently is used to explain how the interplay between genes and the environment works. Part III explains why, from a developmental perspective, it is of interest to identify candidate genes for personality, and gives a brief overview of genes that have been associated with personality. Problems associated with genetic research on the molecular level and how these apply to personality are also highlighted. Part IV examines molecular research on the iris and the brain, which suggests that genes expressed in the iris could be associated with personality, and explains how the use of iris characteristics can increase power to test candidate genes for personality by taking advantage of the self-organizing properties of the nervous system. The empirical foundation for the questions posed in this dissertation and also the empirical results are presented here. Part V discusses the associations found between iris characteristics and personality, and exemplifies how iris characteristics can be used within the theoretical frameworks presented in parts I, II, III and IV. In other words, Part V explains how iris characteristics – in addition to identify as well as test candidate genes for personality – can be used to investigate how people’s experiences in themselves are influenced by genetic factors.

A demanda por óleos vegetais tem sido crescente, principalmente para utilização como fonte de energia renovável na forma de biodiesel. Somando-se a isso, a podridão vermelha das raízes da soja (PVR), ou síndrome da morte súbita, causada pelo fungo Fusarium solani f.sp. glycines, tornou-se uma doença preocupante para os sojicultores, técnicos e pesquisadores, sendo uma estratégia recomendada a adoção de um sistema de controle integrado em que a utilização de cultivares tolerantes é um componente indispensável. Assim, este trabalho teve por objetivo verificar a possibilidade de se reunir em uma mesma planta de soja genes para alta produtividade de óleo e para tolerância a PVR. O sistema genético compreendeu um dialelo parcial 7x7, envolvendo sete genitores com alta produtividade de óleo e sete genitores tolerantes a PVR. A maioria dos genitores compreendeu linhagens experimentais desenvolvidas no Setor de Genética Aplicada às Espécies Autógamas (ESALQ/USP). Os experimentos envolveram as plantas F2, na safra 2008/2009 e progênies F2:3, na safra 2009/2010, para avaliação de caracteres agronômicos, do teor de óleo e produtividade de óleo em campo experimental; já a avaliação da reação a PVR foi realizada em progênies F2:4, em casa de vegetação com inoculação artificial do patógeno, por meio de uma escala de notas para a severidade dos sintomas radiculares. Além disso, por meio de marcadores microssatélites fez-se um estudo de genética de associação entre os marcadores e os caracteres reação a PVR e teor de óleo em três populações. Os resultados evidenciaram a existência de variabilidade nos genitores e nas progênies para todos os caracteres avaliados. O genitor com a maior capacidade geral de combinação e média de teor de óleo foi a cultivar A 7002; por outro lado, os menores valores foram verificados em PI 520733 e IAC 100. Os cruzamentos mais produtivos em óleo foram aqueles que envolveram o genitor A 7002, exceto quando este foi cruzado com IAC 100. Dez cruzamentos (USP 70004 com USP 14-10-38, USP 14-01-20, USP 14-13-16 e M-Soy 8001; USP 14-10-38 com USP 70057 e USP 70080; M-Soy 8001 com USP 70006, USP 70080 e USP 70123; e USP 14-01-20 x USP 70006) destacaram-se por originar a maioria de suas progênies com as melhores características em todos os caracteres, ou seja, apresentaram ciclo precoce ou semi-precoce, altura média, plantas eretas e com valor agronômico bom ou médio, alta produtividade de grãos e de óleo, alto teor de óleo e tolerância a PVR. Nenhum cruzamento originou a maioria de suas progênies com as piores características em todos os caracteres. Teor de óleo apresentou baixa correlação genética com altura da planta na maturidade, acamamento, valor agronômico, produtividade de grãos e reação a PVR. PVR apresentou baixa correlação genética com acamamento, produtividade de grãos, teor de óleo, produtividade de óleo; entretanto, foi possível obter progênies com alta produtividade de grãos e de óleo e tolerantes a PVR. Os marcadores microssatélites mostraram-se polimórficos e, foram associados dois locos SSR ao caráter teor de óleo e outros dois locos ao caráter reação a PVR. / The demand for vegetable oils has increased, mainly because of its use as a renewable energy source like biodiesel. Moreover, the sudden death syndrome (SDS) in soybean, caused by the fungus Fusarium solani f.sp. glycines, has become a worrying disease for soybean producers, technicians and researchers, and the adoption of an integrated control system using tolerant cultivars as an essential component has been a recommended strategy. This work aimed to verify the possibility of gathering genes for high oil yield and tolerance to SDS in the same soybean plant. The genetic system comprised a partial diallel 7x7 involving seven parents with high oil yield and seven parents tolerant to SDS. Most of the parents were experimental lines developed at the Sector of Genetics Applied to Self-Pollinated Species (ESALQ/USP). The 2008/2009 trials involved the F2 plants, and the 2009/2010 trials involved the evaluation of F2:3 progenies traits, such as agronomic characters, oil content and oil yield in the experimental field; whereas the analysis of the SDS reaction was tested in F2:4 progenies, in a greenhouse with artificial inoculation of the pathogen through a rating scale for severity of radicular symptoms. Moreover, a study of genetic association among microsatellite markers and the characters reaction to SDS and oil content in three populations was performed. The results showed the existence of variability in parents and progenies for all characters. The parent who had the highest general combining ability and average oil content was the cultivar A 7002; on the other hand, the lowest values were found in PI 520733 and IAC 100. The crosses that originated the best oil content progenies have involved the parent A 7002, except when it was crossed with IAC 100. Ten crosses (USP 70004 with USP 14-10-38, USP 14-01-20, USP 14-13-16 and M-Soy 8001; USP 14-10-38 with USP 70057 and USP 70080; M-Soy 8001 with USP 70006, USP 70080 and USP 70123; USP 14-01-20 x USP 70006) distinguished from the others by originating the majority of their progenies with the best features in all traits, in other words, showed early and semi-early maturity, medium height, upright plants, good or average agronomic value, high grain and oil yield, high oil content and tolerance to SDS. None of the crosses originated the majority of their progeny with the worst characteristics in all traits. Oil content showed low genetic correlation with plant height at maturity, lodging, agronomic value, yield and reaction to SDS. SDS showed a low genetic correlation with lodging, grain yield, oil content, oil yield. However, it was possible to obtain progenies with high grain and oil yield and tolerance to SDS. The microsatellite markers were polymorphic and, moreover, two SSR loci were associated with the character oil content and other two loci to the character SDS reaction.