Submitted by JÚLIO HEBER SILVA (julioheber@yahoo.com.br) on 2017-09-13T17:19:44Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Vinícius Paulo Lopes de Oliveira - 2017.pdf: 2066886 bytes, checksum: c610d8e21e23795d1cea6eeca17b5e5e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-09-19T13:58:48Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Vinícius Paulo Lopes de Oliveira - 2017.pdf: 2066886 bytes, checksum: c610d8e21e23795d1cea6eeca17b5e5e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-19T13:58:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Vinícius Paulo Lopes de Oliveira - 2017.pdf: 2066886 bytes, checksum: c610d8e21e23795d1cea6eeca17b5e5e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-08-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Maintenance and software repair are responsible for most of the cost of a software in the course of its life. Software repair through genetic evolution may repair errors and improve software, reducing its high cost. GenProg is a technique that uses this approach and through patches evolution it is capable to fix errors in large and small softwares. A patch composed by low-granularity operations compromise the manipulation of these operations. These operations consist of three subspaces: operation, location of application of the operation and what the operation will apply at the location of the fault (operator, fault and fix, respectively). The recombination and mutation operators applied to a low granulation representation limits the ability of the technique to navigate in search space efficiently. It is proposed the reformulation of the representation, in order to allow greater search capability. Theoretical analysis of the representation showed that the new representation has a greater locality than the original one. Through experimentation, validation and genotypic analysis it is shown that the proposed changes have led to a better performance with respect to the original operators and parameters in terms of efficiency, in the first experiments the operator UnifSingle with memorization was 48.88% more effective than the Original operator and then the operator OPSingle_V2 was 26% more effective than the operator UnifSingle with memorization. Some characteristics of these cross-operators were observed through a genotype distance analysis and their influence on the automatic software reapair problem. The proposed mutation operator shown superior results if compared to original. Combination between operator UniSingle with memorization showed the best efficacy among all combinations of operators and parameters (28.29% superior to the best result of the original GenProg). / Manutenção e reparo de software é responsável pela maior parte do custo de um software no decorrer de sua vida. O reparo de software por meio de evolução genética pode reparar erros e/ou melhorar softwares, diminuindo seu alto custo. GenProg é uma técnica em desenvolvimento que utiliza esta abordagem e por meio de evolução de patches é capaz de reparar erros em grandes e pequenos softwares. Um patch é composto por operações de edições de baixa granularidade o que compromete a separação e edição dessas operações. Essas operações são formadas por três subespaços: operação, local da aplicação da operação e o que a operação irá aplicar no local da falha (operator, fault, fix, respectivamente). Os operadores de recombinação e mutação aplicados às representações de baixa granularidade limita a habilidade da técnica de navegar no espaço de busca de forma eficiente. É proposto neste estudo, a reformulação da representação, do operador de cruzamento e mutação a fim de permitir uma maior capacidade de busca. Análises teóricas da representação demonstraram que a nova representação possui localidade maior que a original. Por meio de experimentações, validações e análises genotípicas é mostrado que as mudanças propostas levaram a uma melhoria em relação aos operadores e parâmetros originais em termos de eficácia, sendo que nos experimentos iniciais o operador UnifSingle com memorização apresentou eficácia 45,88% superior ao melhor caso do operador Original e em seguida o operador posteriormente proposto OPSingle_V2 apresentou eficácia 26% superior ao UnifSingle com memorização. Foram observadas algumas características desses operadores de cruzamento por meio de uma análise por distância genotípica e suas influências no problema de reparo automatizado de software. O operador de mutação proposto apresentou resultados superiores ao operador de mutação original e combinado com operador UnifSingle com memorização, apresentou a melhor eficácia entre todas as combinações de operadores e parâmetros.

Com o objetivo de avaliar o desempenho dos modelos mistos quando se assumem bases de funções ortonormais de Legendre, Jacobi modificadas e trigonométricas como covariáveis dos coeficientes aleatórios, os dados referentes à pesagem corporal de animais da raça Nelore do nascimento aos 800 dias, foram analisados com modelos que assumiram inicialmente coeficientes aleatórios de efeito genético direto e efeito permanente animal (dois fatores aleatórios), em seguida foi acrescentado o efeito genético materno (três fatores aleatórios) e finalmente assumiram-se também os coeficientes aleatórios de efeito permanente materno (quatro fatores aleatórios). Foram considerados como efeitos fixos, as idades da mãe ao parto, os grupos contemporâneos e uma regressão linear por polinômios de Legendre. Os dados oriundos da fazenda Mundo Novo fornecidos pelo Grupo de Melhoramento Animal da FZEA/USP continham 61.975 pesagens corporais de 20.543 animais e informações de 26.275 animais da raça Nelore no "pedigree". O número de pesagem por animal não ultrapassou a seis e cada animal forneceu apenas uma medida em cada um dos seguintes intervalos de idade (em dias): 1 – 69, 70 – 159, 160 – 284, 285 – 454, 455 – 589 e 590 – 800. O propósito desse estudo foi comparar o ajuste da curva média de crescimento dos animais por intermédio de modelos mistos sob influência das funções ortonormais com dois, três e quatro fatores aleatórios. Um segundo propósito do trabalho foi investigar o comportamento das curvas dos componentes aleatórios estimados por meio dos modelos selecionados em cada base de funções nos três grupos distintos de efeitos aleatórios e examinar o comportamento das curvas dos coeficientes de herdabilidade obtidas a partir das curvas dos componentes aleatórios. Por meio do aplicativo WOMBAT, as análises foram realizadas usando-se o algoritmo PX-AI. Em função da parcimônia, o critério de informação bayesiano de Schwarz (BIC) foi adotado para selecionar os modelos que melhor se adequaram aos dados, que em ordem crescente de seus valores foram: com dois fatores aleatórios, os modelos de Legendre com seis covariáveis (ML26), de Jacobi Modificado com cinco covariáveis (MJ25) e o trigonométrico com seis covariáveis (MT26); com três fatores aleatórios, os modelos com seis covariáveis (MJ36, ML36, MT36); e com quatro fatores aleatórios, os modelos de Jacobi Modificado com cinco covariáveis (MJ45), de Legendre com cinco covariáveis (ML45), e o trigonométrico com seis covariáveis (MT46). Dentre os nove modelos selecionados, o modelo com o menor BIC foi o modelo MJ36, porém o modelo MJ45 apresentou estimativas de componentes de variância muito próximas do modelo MJ36. As estimativas dos componentes de variância e dos coeficientes de herdabilidade obtidas pelos modelos com funções de Jacobi modificadas, nos extremos do intervalo, ficaram abaixo das obtidas pelos modelos com funções de Legendre e no interior do intervalo elas foram concordantes, ficando entre 0,2 e 0,3. As estimativas obtidas dos modelos com funções trigonométricas se diferenciaram dos demais e foram muito baixas no extremo do intervalo para modelos com mais de dois fatores aleatórios. A média das curvas de crescimento que mais se aproximou da tendência média dos dados em cada ponto do intervalo foi obtida pelo modelo MJ26. / This work's statistical objective is to assess the performance of random coef- ficient regression models when Legendre, modified Jacobi and trigonometric functions are used as the covariate basis. This was studied with an application to a genetic analysis of the body weight of cattle from the Nellore breed. In the period 1981 to 2002 body weight data of animals were collected from the birth to the 800th day of life. An initial two random factor model used random coefficients for the direct genetic and environment animal effects. A second three random factors model introduced an additional random term for coefficients maternal genetic effects. Our final model, with four random factors, included environment maternal effects. Average growth curve was modeled by a fixed linear regression on days of age nested within contemporary group and ages of dams at calving. The data come from the Mundo Novo farm, and were provided by the Animal Breeding Genetic Group of the FZEA/USP. There were 61,975 body weights measured on 20,543 animals. In addition, information from 26,275 pedigree Nellore animals was included. No animal was weighed more than six times, and each animal supplied at most one measure within each of the following age intervals (in days): 1-69, 0-159, 160-284, 285-454, 455-589 and 590-800. This study aimed to compare the animal's mean growth curve using mixed models with the orthonormal function bases, in the case of two, three and four random factors. A second aim was to investigate the estimated random components curve behaviour using the selected models with each base of functions in the three distinct random effect groups and to examine the behaviour of the heritability coefficient curves obtained through the random component curves. The analysis was done using the PX-AI and the WOMBAT device. For parsimony, the Schwartz Bayesian information criterion (BIC) was adopted to select the best models. This criterion suggested two random factors, the for Legendre model, six covariates (ML26), for the Modified Jacobi model, five covariates (MJ25) and for the trigonometric model, six covariates (MT26). With three random factors, the models all required six covariates (MJ36, ML36, MT36). Finally, with four random factors, the Modified Jacobi model required five covariates (MJ45), the Legendre model required five covariates (ML45), and the trigonometric model required six covariates (MT46). Within the nine selected models, the MJ36 model was the one with the smaller BIC, however the MJ45 model presented variance components estimates very similar to the MJ36 model. The variance components and heritability coefficient estimates from the models with modified Jacobi functions were bellow the ones obtained with Legendre functions even at the extreme end of the intervals. In the interior of the interval, however, they were in agreement, staying between 0.2 and 0.3. The estimates obtained with trigonometric functions differed from the others and were much lower at the interval extremes for models with more than two random factors.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Foram conduzidos ensaios de avaliação de 17 genótipos de feijão-caupi de porte semi-ereto nos anos de 2007, 2008 e 2009, no período de julho a setembro de cada ano, com o objetivo de identificar aqueles com ampla adaptabilidade e estabilidade de produção no Estado de Roraima. O delineamento experimental utilizado foi o de Blocos Completos Casualizados, com 17 tratamentos (genótipos) e quatro repetições. Foram coletados dados de número de dias transcorridos da emergência das plantas até o início da floração, comprimento de cinco vagens, massa de cinco vagens, número de grãos de cinco vagens, peso de grãos de cinco vagens e peso de grãos na área útil da parcela, corrigida para umidade padrão de 13% e transformada para produtividade (kg ha-1). Com base nos dados coletados foram estimados o peso de 100 grãos e o índice de grãos. Os resultados foram submetidos à análise de variância individual e conjunta e, posteriormente, foram realizadas as análises de adaptabilidade e estabilidade de produção pelas metodologias propostas por: Eberhart e Russell (1966) e Annicchiarico (1992). Os melhores genótipos foram as cultivares BRS Cauamé, BRS Tumucumaque e BRS Guariba. Nenhuma linhagem experimental superou essas três cultivares quando consideradas todas as variáveis analisadas. / Trials have been conducted to evaluate 17 semi erect cowpea genotypes in the years 2007, 2008 and 2009, in the period from July to September of each year aiming identify those with wide adaptability and stability of production in Roraima State. The experimental design was a randomized complete block design with 17 treatments (genotypes) and four replications. The collected data were the number of days elapsed from plant emergence until the beginning of flowering, lodging, length of five pods, mass of five pods, number of grains of five pods, grains weight of five pods and grains weight in each plot, corrected to standard moisture of 13% and transformed to productivity (kg ha-1). Based on data colected were stimated weight of 100 grains and grain index. The results were submitted to individual and jointly analysis of variance and were later carried out the analysis of adaptability and stability of production by the methodologies proposed by Eberhart and Russel (1966) and Annicchiarico (1992). The best genotypes were BRS Cauamé, BRS Tumucumaque and BRS Guariba cultivars. No experimental lines overcame these three cultivars when considering all variables evaluated.

O presente trabalho teve por objetivo desenvolver tecnologia in vitro e associá-la à mutagênese, e avaliar plantas V 5 e V6 quanto aos caracteres agronômicos de produção em área de ocorrência da doença fusariose, visando ao melhoramento genético da pimenta-do-reino para obtenção de plantas tolerantes e/ou resistentes à doença fusariose. A aplicação das técnicas in vitro iniciou-se através da obtenção de plantas doadoras de explantes, a partir de estacas em casa-de-vegetação e, de sementes e embriões zigóticos in vitro. O processo de micropropagação foi desenvolvido a partir de gemas de plantas obtidas in vitro através do estabelecimento de condições adequadas de cultivo em meios de cultura apropriados para multiplicação de gemas, enraizamento e obtenção de "plantlets", e de tipo de substrato para aclimatação e formação de mudas. Após a definição deste processo, gemas de plantas de casa-de-vegetação foram submetidas a diferentes tratamentos de assepsia e as sobreviventes micropropagadas. Seleção in vitro foi estabelecida ao cultivar isolados patogênicos do fungo Fusarium solani f. sp. piperis em meio Czapek-Dox e, através da curva de crescimento foi estabelecido o período de 28 dias de cultivo mais adequado para obtenção de filtrado da cultura do fungo. Diferentes concentrações de filtrado e formas de esterilização foram testadas em meio de cultura de multiplicação de gemas e determinou-se a concentração de 55% do filtrado do fungo (v/v) sob a esterilização por duas autoclavagens, adequada para causar 100% de mortalidade de gemas susceptíveis à doença. Simultaneamente, testes de radiossensitividade foram desenvolvidos através da irradiação gama em gemas in vitro e a dose de 20Gy foi escolhida para indução de mutações. As gemas irradiadas que passaram por vários ciclos de multiplicação e sobreviveram ao agente seletivo, filtrado de cultura do fungo, estão sendo clonadas para serem submetidas à seleção artificial com esporos do fungo em casa-de-vegetação, seleção natural em campo de ocorrência da doença e avaliação agronômica. Testes indicaram, a concentração de 2x10 6 esporos/ml em suspensão e a aplicação no solo do fungo adequada para seleção em casa-de-vegetação. As plantas V5 e V6 avaliadas em campo quanto a mortalidade e caracteres de produção apresentaram performance semelhante às plantas da cultivar original quanto à média de comprimento de espiga (8,4 cm), peso (4,42g) e número de frutos (40 frutos) por espiga, peso de 100 frutos (10,67g) e rendimento de pimenta preta (> 30%). Entretanto, melhores resultados para a média de produção de pimenta verde (3.290g) e sobrevivência em área de ocorrência da fusariose. As análises por componentes principais e variáveis canônicas apresentaram divergência genética entre as plantas originadas por estacas que sofreram irradiação gama e aquelas da cultivar original. / The purposes of the present work were to develop in vitro technology, associating it with mutagenesis, and to evaluate the V5 and V6 plants based on agronomical characters of production in Fusarium incidence areas, aiming at the genetic improvement of black pepper to obtain tolerant and/or resistant plants to the disease. The use of in vitro techniques started with the production of explant donor plants from greenhouse-grown cuttings and from seeds and in vitro zygotic embryos. The micropropagation process was developed using young shoots of in vitro plants by establishment of proper growing conditions in culture media for multiplication, rooting and production of plantlets, and by determining a suitable substrate type for acclimatization and growing of plantlets. After the process was defined, young shoots obtained from greenhouse grown plants underwent different aseptic treatments and the surviving plantlets were micropropagated. In vitro selection was carried out by cultivating pathogenic isolates of Fusarium solani f. sp. piperis in Czapek-Dox medium and, by using a growing curve, the most suitable growing period (28 days) for obtaining the fungus culture filtrate was defined. Different filtrate concentrations and sterilization techniques were tested in culture medium for young shoot multiplication. A concentration of 55% (v/v) of fungus filtrate under sterilization by double autoclavation was considered adequate to cause 100% mortality of fusariosis susceptible young shoots. Simultaneously, radiosensitivity tests were carried out through gamma irradiation of in vitro young shoots and dose of 20Gy was selected for mutation induction. Irradiated young shoots which underwent several multiplication cycles and survived the selective agent, fungus culture filtrate, are being cloned in order to be submitted to artificial selection with the fungus spores in greenhouse, to natural selection in a disease incidence area and to agronomical evaluation. These tests indicated that the concentration of 2x10 6 spores/ml in suspension and the application of the fungus on soil were appropriate for greenhouse selection. The V5 and V6 plants evaluated in field conditions for mortality and production characters showed similar performance to the original cultivar plants regarding average height (8.4 cm), weight (4.42g) and number of fruits (40 fruits) per spike, weight of 100 fruits (10.67g) and black pepper yield (>30%). However, better results were observed for average green pepper production (3,290g) and survival rates in a fusariosis incidence area. Analyses of principal components and canonic variables evidenced genetic divergence between plants grown from gamma-irradiated cuttings and the original cultivar ones.

O experimento teve por objetivo avaliar genótipos de frangos de corte através do desempenho zootécnico utilizando-se o conceito de medidas repetidas e avaliar os mesmos genótipos a partir de suas características de carcaça. Os tratamentos consistiram de quatro genótipos, dois sexos e seis idades para avaliar o desempenho zootécnico e as características de carcaça foram avaliadas aos 42 dias. As variáveis de desempenho zootécnico foram: consumo médio de alimento (CONS), peso médio vivo (PMV), conversão alimentar (CA), ganho médio diário de peso (GMDP), viabilidade (VIAB) e fator europeu de eficiência produtiva (FEEP) e de características de carcaça foram: rendimento de carcaça (CARPV), rendimento de peito (PTPV) e de pernas (PRPV) em relação ao peso vivo e rendimento de peito (PTCAR) e de pernas (PRCAR) em relação ao peso de carcaça. O delineamento experimental para o desempenho zootécnico foi em blocos incompletos desbalanceados, em um esquema fatorial 4x2x6, considerando-se o box com 40 aves a unidade experimental e a análise foi realizada nos procedimentos GLM e MIXED, sendo neste último testadas cinco estruturas de variância e covariância, escolhendo-se a que apresentou menor valor para o Critério de Informação de Akaike; para as características de carcaça foi em blocos incompletos desbalanceados, em um esquema fatorial 4x2, considerando-se a ave a unidade experimental e a análise foi realizada no procedimento GLM. As médias foram estimadas através do “least square means” e comparadas pelo teste de Tukey-Kramer. Para CONS, PMV, CA, GMDP e VIAB foi escolhida a estrutura auto regressiva de primeira ordem heterogênea e para FEEP a estrutura simetria composta heterogênea. Os resultados observados detectaram diferenças significativas (P<0,05) nos valores de PMV e GMDP nas comparações entre genótipos, sexos, idades e nas interações idade x genótipo, idade x sexo e idade x genótipo x sexo. Para CONS foram detectados efeitos significativos (P<0,05) nas comparações entre genótipos, sexos, idades e nas interações idade x genótipo e idade x sexo para ambos procedimentos, porém foi detectado efeito significativo (P<0,05) da interação idade x genótipo x sexo apenas no proc MIXED. Para CA verificaram-se diferenças significativas (P<0,05) nas comparações entre genótipos, sexos, idades e na interação idade x genótipo; para VIAB as diferenças significativas (P<0,05) foram observadas nas comparações entre genótipos, idades e interação idade x sexo. O FEEP apresentou diferenças significativas (P<0,05) nas comparações entre genótipos, sexos, idades e nas interações idade x genótipo e idade x sexo. Para as características de carcaça, os resultados mostraram diferenças significativas (P<0,05) entre genótipos, sexos e interação genótipo x sexo para CARPV, PTPV; para PTCAR apenas foi verificada diferença significativa (P<0,05) entre sexos. Os genótipos de frangos de corte foram melhor avaliados utilizando-se o conceito de medidas repetidas através do proc MIXED, sendo este mais apropriado e indicado para a análise dos dados de desempenho zootécnico; dentre os genótipos estudados, o D apresentou melhor desempenho zootécnico. O genótipo B apresentou os melhores resultados de características de carcaça. / This trial aimed to evaluate the effect of genotypes on performance of broilers using the concept of repeated measures and to evaluate the effects of genotypes on carcass characteristics of broilers. The treatments consisted of four genotypes, two sexes and six ages to evaluate the performance and the carcass characteristics were only evaluated at 42 days of age. The variables of performance were: average feed intake (AFI), average alive weight (AAW), feed:gain ratio (FGR), average daily weight gain (ADWG), viability (VIAB) and European factor of productive efficiency (EFPE). The variables of carcass characteristics were: carcass yield (CY), breast yield (BAW) and legs yield (LAW) in relation to average alive weight and breast yield (BCY) and legs yield (LCY) in relation to carcass weight. The experimental design for performance analysis was desbalanced incomplete blocks, in a factorial scheme 4x2x6, considering each box with 40 broilers as an experimental unit. This analysis was accomplished in the GLM and MIXED procedures, being in this last tested five variance and covariance structures, choosing the one that presented smaller value for the Akaike´s Information Criterion. For carcass characteristics the experimental design was desbalanced incomplete blocks, in a factorial scheme 4x2, considering each broiler as an experimental unit and the analysis was accomplished in the GLM procedure. The averages were estimated by the least square means and compared by the test of Tukey-Kramer. For AFI, AAW, FGR, ADWG and VIAB was chosen the structure first-order autoregressive heterogeneous and for EFPE was chosen the structure compound symmetry heterogeneous. The observed results detected significant differences (P<0,05) in the values of AAW and ADWG in the comparisons among genotypes, sexes, ages and in the interactions age x genotype, age x sex and age x genotype x sex. For AFI were detected significant effects (P<0,05) in the comparisons among genotypes, sexes, ages and in the interactions age x genotype and age x sex for both procedures. Additionally, it was detected significant effect (P<0,05) in the interaction age x genotype x sex in MIXED proc. For FGR significant differences were verified (P<0,05) in the comparisons among genotypes, sexes, ages and in the interactions age x genotype and age x sex, being this last one just verified in the MIXED proc. For VIAB significant differences (P<0,05) were observed in the comparisons among genotypes, ages and in the interaction age x sex. EFPE presented significant differences (P<0,05) in the comparisons among genotypes, sexes, ages and in the interactions age x genotypes and age x sex. For the carcass characteristics the results showed significant differences (P<0,05) among genotypes and sexes for CY, BAW and LAW; the interaction genotype x sex was only significant (P<0,05) for CY and BAW. The broiler chicken genotypes were better evaluated using of the concept of repeated measures by MIXED proc, being it more appropriated and indicated for the analysis of the performance’s data; between the genotypes studied, D presented the best performance. The genotype B presented the best results on carcass characteristics.

É conhecido que a epistasia pode ter um efeito importante na dinâmica das populações e no processo evolutivo das espécies e que está envolvida na manifestação de fenômenos biológicos importantes, tais como sobredominância, depressão por endogamia e heterose. No entanto, a epistasia é considerada como um dos aspectos mais complexos da genética quantitativa, uma vez que há limitada informação sobre os seus efeitos nos caracteres quantitativos. As estimativas dos componentes genéticos da variação, através de métodos que desconsideram a epistasia, podem estar viesadas; assim, interpretações de parâmetros genéticos importantes, como coeficientes de herdabilidade e respostas esperadas com a seleção, podem não ser adequadas. Este estudo foi realizado com os objetivos de: i) verificar a presença da epistasia para produção de grãos e alguns caracteres morfológicos em milho, ii) estimar o efeito da interação da epistasia com o ambiente e iii) estimar os efeitos epistáticos em plantas F2 para os diversos caracteres. Cem progênies F2:3 foram obtidas do cruzamento entre as linhagens L-08-05F e L-38-05D e, em seguida, foram retrocruzadas com as linhagens genitoras e com a sua geração F1 , segundo o delineamento triple testcross. As progênies de retrocruzamentos foram avaliadas em diversos ambientes no município de Piracicaba/SP, nos anos agrícolas 2008/2009 e 2009/2010, através do delineamento -latice, em esquema fatorial, com duas repetições por ambiente. Os caracteres avaliados foram produção de grãos (PG), acamamento e quebramento (ACQ), florescimento masculino (FM), florescimento feminino (FF), intervalo entre florescimentos (IF), altura da planta (AP) e da espiga (AE) e a posição relativa da espiga (PRE). A presença de epistasia foi detectada para todos os caracteres, com exceção do acamamento e quebramento. Para produção de grãos, altura da planta e intervalo entre florescimentos a epistasia do tipo aditiva x dominante e/ou dominante x dominante foi mais importante que a epistasia aditiva x aditiva; entretanto, para florescimento masculino e feminino, altura da espiga e posição relativa da espiga, todos os tipos de epistasia foram importantes. A interação entre a epistasia com ambientes foi significativa apenas para florescimento feminino e intervalo entre florescimentos. Foram identificados efeitos epistáticos não-unidirecionais significativos em plantas F2 para todos os caracteres. Estimativas da variância genética aditiva, de dominância e da interação aditiva com ambientes foram significativas para todos os caracteres. As estimativas da variância aditiva e da interação aditiva com ambientes foram significativamente (P £ 0,05) maiores que as das variâncias de dominância, para a maioria dos caracteres. As magnitudes das estimativas dos coeficientes de herdabilidade variaram de mediano a alto. Os graus médios de dominância variaram de 0,35 para PRE a 0,93 para produção de grãos. Os resultados sugerem que, na população estudada, a epistasia constitui um componente importante da variância genética, de forma que as estimativas da variância aditiva e de dominância estão viesadas e, consequentemente, os graus médios de dominância e coeficientes de herdabilidade também estão viesados. / It is known that epistasis may have important effects in the populations dynamics and in the evolutionary process of the species, and that it is involved in manifestation of important biological phenomena, such as overdominance, inbreeding depression and heterosis. However, epistasis is considered one of the more complex aspects of quantitative genetics since little information are available on its effects on quantitative traits. The estimates of genetic components of variation through methods that ignore epistasis could be biased, so the interpretation of important genetic parameters such as heritability coefficients and expected responser to selection could not be adequate. The objectives of this study were: i) verify whether epistasis is present for grain yield and for some morphological traits, ii) estimate the effect of epistasis by environment interaction and iii) estimate the epistatic effects in F2 plants. One hundred F2:3 progenies were obtained from the cross between the inbreed lines L-08-05F and L- 38-05D and then, they were backcrossed to the parental lines and to the F1 generation, according to the triple testcross. The backcrosses progenies were evaluated in several environments in the city of Piracicaba/SP in the 2008/2009 and 2009/2010 growing seasons, through the -lattice design on a factorial scheme with two replications per environment. The evaluated traits were grain yield (GY), root and stalk lodging (PL), days to anthesis (DA) and days to silk emergence (SE), anthesis-silking interval (ASI), plant height (PH), ear height (EH), and ear placement (EP). The presence of epistasis was verified for all traits, except for root and stalk lodging. For the traits grain yield, plant height and anthesis-silking interval the additive x dominance and/or dominance x dominance epistasis were most important than additive x additive epistasis, however, for days to anthesis, days to silk emergence, ear height and ear placement, all types of epistasis were important. Epistasis by environment interaction was significant only for days to silk emergence and anthesis-silking interval. Significant epistatic effects were identified in F2 plants and they were not unidirectional. Estimates of additive, dominance and the additive by environment variance were significant for all traits. Estimates of additive variance and additive by environment variance were significantly (P £ 0,05) higher than those of dominance variance for most of the traits. The magnitudes of the estimates of the heritability coefficients ranged from intermediate to high. The average level of dominance ranged from 0,35 for EP to 0,93 for GY. The results suggest that in the population under study the epistasis is an important component of the genetic variance, therefore, estimates of additive and dominance variance are biased and, consequently, the average levels of dominance and heritability coefficients are also biased.

As posições críticas dos estatísticos, que atuam em programas de melhoramento genético, referem-se à falta de uma análise criteriosa da estrutura da interação do genótipo com o ambiente (G x E) como um dos principais problemas para a recomendação de cultivares. Tradicionalmente, a análise dessa estrutura á superficial não detalhando os efeitos da complexidade da interação. Com isso, os ganhos genéticos podem ser diminutos, pela não seleção de genótipos superiores melhores indicados a um ambiente específico. A busca constante por novos métodos e algoritmos, visando eliminar ou minimizar esse problema, tem proporcionado uma inegável evolução científica, com a geração de tecnologias de ponta que envolvem grande capacidade de processamento computacional. Atualmente, a metodologia AMMI (additive main efects and multiplicative interaction analysis) propõe ser mais eficiente que as análises usuais na interpretação e compreensão da interação G x E. Entretanto, os principais pontos negativos dessa metodologia dizem respeito à dificuldade de se interpretar a interação quando há baixa explicação do primeiro componente principal; à dificuldade de se quantificar os escores como baixos, considerando estável os genótipos e/ou ambientes, além de não apresentar o padrão de resposta do genótipo, o que caracteriza os padrões de adaptabilidade. Nesse contexto, essa metodologia apresenta alguns inconvenientes de ordem estatística, fazendo com que suas interpretações sejam vistas com ressalvas. Assim, o objetivo desta tese foi o desenvolvimento de procedimentos estatísticos que minimizem esses problemas, tornando a metodologia AMMI mais precisa e confiável na caracterização da estabilidade e adaptabilidade fenotípica de plantas. Nesse sentido, foi desenvolvido uma metodologia via reamostragem "bootstrap", no modelo AMMI, que possibilitou as análises gráficas e numéricas, das estabilidades e adaptabilidades fenotípicas de 75 progênies de Eucalyptus grandis, procedentes de três localidades australianas, e implantadas em sete testes de procedências e progênies nas regiões Sul e Sudeste do Brasil. Os resultados indicaram comportamentos diferenciados dos genótipos e dos ambientes, sendo a interação G x E significativa ao nível de 1% de probabilidade. As interpretações das estabilidades e adaptabilidades fenotípicas foram melhores compreendidas com a realização da reamostragem "bootstrap". A metodologia "bootstrap" AMMI, eliminou as dúvidas relacionadas à quantificação dos escores como baixos, tornando a metodologia AMMI mais precisa e confiável, na predição da estabilidade fenotípica de genótipos e de ambientes. O coeficiente "bootstrap" de estabilidade (CBE), baseado na distância quadrada de Mahalanobis, sobre o modelo AMMI2, obtidos através da região de predição para o vetor nulo, permitiu classificar os genótipos e ambientes em cinco escalas de estabilidade, e, conjuntamente com as representações gráficas das regiões de confiança para a estabilidade e gráficos de dispersões dos escores bootstrap", em biplot AMMI2, apresentaram melhores qualidades para predições das estabilidades fenotípicas, do que o método tradicional AMMI, com representação gráfica em biplot. / Reliable evaluation of the stability of genotypes and environment is of prime concern to plant breeders, who have Undertaken much research into the development of methods for studying in detail the structure of genotype-environment interaction. The lack of a comprehensive analysis of the structure of the GEI interaction has been a stumbling block to the recommendation of cultivars. Traditionally, the analysis of that structure was superficial and stopped short of detailing the efects of the complexity of the interaction. However, recent advances in computer science have allowed the development of interactive systems of data processing with fast and precise algorithms. Consequently, statistical methods are being developed to study in detail the structure and stability of GEI interaction. At the moment, the Additive Main Efects and Multiplicative Interaction (AMMI) Model promises to be more eficient than the usual analyses in the interpretation and understanding of the GEI interaction. The main drawbacks of the AMMI methodology are the dificulty of interpreting the interaction when there is a poor explanation of the first principal component; the dificulty of determining low scores, which relates to the statistical stability of the genotypes and/or environments; and the lack of presentation of the pattern of response of the genotype, which characterizes the adaptability patterns of the groups formed through significant parameters. Thus care needs to be exercised in the interpretation. The present contribution proposes the use of bootstrap re-sampling in the AMMI Model, and applies it to obtain both a graphical and a numerical analysis of the phenotypic stability and adaptability of 75 progenies of Eucalyptus grandis from Australia that were planted in seven environments in the South and Southeast regions of Brazil. The results show diderential behavior of genotypes and environments, the genotype x environment interaction being significant (p value < 0.01). The interpretation of the phenotypic stability through graphical analysis of the AMMI biplot is better understood with the aid of the bootstrap. The bootstrap coeficient of stability based on the squared Mahalanobis distance of the scores bootstrap, shows that genotypes and environments can be diferentiated in terms of their stabilities. The AMMI bootstrap proposal thus provides better and more precise predictions of phenotypic stability and adaptability of the geno- types than the traditional AMMI analysis, and eliminates the doubts related to the identification of the low scores.

Le pin maritime (Pinus pinaster Ait.) est l’une des principales espèces forestières en France, fournissant près d’un quart de la production nationale de bois. Un programme d’amélioration, mis en place dans les années 1960, propose des variétés génétiquement améliorées pour la croissance et la rectitude du tronc.Cette thèse explore la possibilité d’introduire les marqueurs moléculaires dans les stratégies d’amélioration génétique du pin maritime en Aquitaine. Les marqueurs sont utilisés afin de reconstituer a posteriori les pedigrees au sein d’un test de descendance « polycross », pour d’une part vérifier les hypothèses sur lesquelles repose la sélection backward, et d’autre part, pour proposer une stratégie de sélection innovante. Tout d’abord, la reconstitution du pedigree de 984 individus à l’aide de 63 marqueurs SNPs permet de valider les hypothèses de la sélection backward, et montre que les estimations des paramètres génétiques et des valeurs génétiques maternelles, basées sur l’information d’un pedigree partiel ou complet, diffèrent peu. Puis, les meilleurs descendants du test polycross sont présélectionnés et génotypés pour évaluer la faisabilité d’une stratégie de sélection forward. Enfin, des vergers à graines sont simulés selon différentes stratégies de sélection (backward, forward, mixte) afin de comparer les gains génétiques des variétés améliorées ainsi obtenues.Une stratégie de sélection forward chez le pin maritime permettrait d’accélérer les cycles de sélection et d’augmenter la fréquence des sorties variétales. De plus, le jeu de marqueurs SNPs développé dans cette étude est en cours de valorisation dans différentes étapes du programme d’amélioration. / Maritime pine (Pinus pinaster Ait.) is one of the main economical forest species in France, providing about twenty five percent of the national round wood production. A breeding program, implemented since the 60’s, offers genetically improved varieties for growth and stem straightness.This PhD explores the use of molecular markers in breeding strategies for maritime pine in Aquitaine. Molecular markers were used for pedigree recovery in a polycross progeny trial to test assumptions of backward selection on one hand, and to evaluate the feasibility of a new breeding strategy on the other hand. First, the pedigree of 984 progeny was recovered with 63 SNPs allowing to verify the assumptions of backward selection. We also showed that genetic parameters and maternal breeding value estimates were not much modified by inclusion of full pedigree information. Then, the best progenies in the polycross trial were preselected and genotyped to investigate the possibility of carrying out a forward selection strategy. Finally, establishment of clonal seed orchards were simulated from various breeding strategies (backward, forward, mixed) in order to compare genetic gains from the improved varieties obtained thereby.This study opens new perspectives towards an implementation of forward selection in the French maritime pine breeding program, to speed the selection cycles up and to increase the frequency of variety renewal. Moreover, the set of SNP markers developed is now used in different steps of the breeding program.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:25:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao defendida e aprovada Narliane.pdf: 743771 bytes, checksum: 94853db1dabcb5389c9b89d2c92f21ac (MD5) Previous issue date: 2012-02-27 / The current panorama experienced by society, from the perspective of genetic improvement, especially the vegetables, attracts the questioning about application of legal principle of precaution, this due to scientific uncertainty of possible damage that they may trigger on long term. Thus, due to changes in environmental conditions and effect of necessary human health by use of biotechnology has brought the principal object of this work is to analyze the precautionary principle and the process of releasing plants genetically altered and improved, in particular of cultivars and of transgenic crops under the legal perspective. Because two processes were analyzed for release of genetically modified organisms, which are the "rice LL62" Bayer and the bean "GM Embrapa 5.1" of Embrapa, being that the first is an application of experiment and the second a request for marketing. Noting that both the studies of genetic improvement and the protection of the environment are guarded by the Federal Constitution of 1988. Also, due the questions in the legal field study examined whether the Commission's release process Tecnic National de Biossegurança CTNBio follows the fulfilment of the minimum specifications required by the precautionary principle and whether they are sufficient to ensure food safety and to avoid possible irreversible degradation of the environment. Social and legal context, remaining evidenced differences polemics in relation to the said applications for the release and the precautionary principle, which encounters a single technological challenge to be respected. Thus, the Judiciary, under the Constitutional vision, the environment and administrative nature, should grant the scientific advancement with the fulfilment of minimum requirements for these releases or require the fulfilment of bureaucracy hailed by society? / O atual panorama vivenciado pela sociedade, sob a ótica do melhoramento genético, em especial a dos vegetais, atrai o questionamento sobre aplicação do Princípio Jurídico da Precaução, isto devido à incerteza científica dos possíveis danos que estes podem deflagrar em longo prazo. Assim, devido às alterações nas condições do meio ambiente e por efeito necessário na saúde do ser humano pelo uso da Biotecnologia trouxe o principal objeto do presente trabalho, que é analisar o Princípio da Precaução e o processo de liberação de vegetais melhorados e alterados geneticamente, em específico dos Cultivares e dos Transgênicos sob a ótica jurídica. Porquanto, foram analisados dois processos de liberação dos Organismos Geneticamente Modificados, que são o arroz LL62 da Bayer e o feijão GM Embrapa 5.1 da Embrapa, sendo que o primeiro um pedido de experimento e o segundo um pedido de comercialização. Observando que tanto os estudos do melhoramento genético quanto a proteção do meio ambiente são resguardados pela Constituição Federal de 1988. Igualmente, devidos os questionamentos no campo jurídico o estudo analisou se o processo de liberação utilizado pela Comissão Técnica Nacional de Biossegurança CTNBio segue o cumprimento dos requisitos mínimos exigidos pelo Princípio da Precaução e se são suficientes para garantir a segurança alimentar e para evitar possíveis degradação irreversíveis ao meio ambiente. Do contexto social e legal, restam evidenciadas, as divergências polêmicas em relação aos referidos pedidos de liberação e o Princípio da Precaução, que encontra um desafio tecnológico único para conseguir ser respeitado. Destarte, o Poder Judiciário, sob a visão Constitucional, do Meio Ambiente e Administrativo, deve conceder o avanço científico com o cumprimento dos requisitos mínimos estabelecidos para estas liberações ou exigir o cumprimento da burocracia aclamada pela sociedade?

En este trabajo de Tesis se evalúo de manera extensiva la diversidad genética presente en los maíces nativos de Latinoamérica, combinando datos fenotípicos y genotípicos, con dos propósitos diferentes. El primero, un estudio donde la diversidad genética, las relaciones interpoblacionales y la estructura poblacional de los materiales nativos permitieron ligar aspectos históricos, antropológicos y arqueológicos del maíz para crear una historia consolidada de la migración del maíz desde su centro de origen en Mesoamérica hacia el Caribe y Sudamérica. El segundo, es explorado el potencial de las razas de maíz para proporcionar nuevos alelos favorables para mejoramiento. La evaluación fenotípica y genotípica conjunta de accesiones del Banco de Germoplasma con material mejorado por CIMMYT permitió identificar fuentes de variación alélica importante para algunos caracteres de interés como tolerancia a la sequía. La caracterización de la diversidad genética de los materiales nativos para la conservación y explotación con fines de mejoramiento es un enfoque muy prometedor en particular con el desarrollo constante de nuevas herramientas genéticas. / In this thesis work, the genetic diversity of Latin American maize landraces was evaluated extensively combining phenotypic and genotypic data, for two different purposes. First, to study the genetic diversity, relationships, and population structure of native materials allowing the linkage of historical, anthropological and archaeological data to create a consolidated history of maize migration from its origin center in Mesoamerica towards The Caribbean and South America. Second, to explore the potential of maize landraces to provide new elite alleles for breeding, the phenotypic and genotypic characterization of gene bank accessions compared to improved material from CIMMYT allowed the identification of important sources of allelic variation for traits of interest including drought tolerance. The characterization of native genetic diversity for conservation and exploitation towards breeding is a very promising approach, especially considering on going development of new genetic tools and methodologies