Dans le contexte de changement climatique, la compréhension des mécanismes régissant les pertes en eau de la vigne peut permettre d'adapter le matériel végétal pour maintenir la productivité de la vigne et la qualité du vin. L'adaptation à la sécheresse est un caractère complexe faisant intervenir des mécanismes physiologiques liés aux génotypes du greffon et du porte-greffe. Mais les effets du porte-greffe sur la régulation stomatique du greffon sont mal connus. La production par les racines de signaux chimiques tels que l'ABA et/ou hydraulique pourraient y contribuer. La réponse physiologique et moléculaire à la contrainte hydrique a été analysée sur de jeunes boutures pour 7 porte-greffes plus ou moins adaptés à la sécheresse et 2 cépages connus pour leur caractère iso ou anisohydrique. Puis 23 combinaisons greffon/porte-greffe issues de ces génotypes ont été étudiées. Une analyse métabolique sur l'accumulation de l'ABA et ses dérivés a été menée sur feuilles, racines et dans la sève xylémienne. Ces informations ont été couplées à des analyses transcriptomiques sur des gènes du métabolisme et de la signalisation de ABA, et codant des aquaporines de type PIP. L‘analyse conjointe des données physiologiques, métabolomiques et transcriptomiques ont permis d'identifier des composants moléculaires discriminant les porte-greffes selon leur fond génétique et leur adaptation à la sécheresse. Les réponses globales à la contrainte hydrique sont mieux coordonnées au sein d‘un même tissu qu‘entre racines et feuilles. A l‘échelle de la plante greffée, une prépondérance du signal hydraulique est probable. Certains gènes répondent spécifiquement aux interactions greffon/porte-greffe. / In the context of climate change, understanding the mechanisms governing the water loss of the vine is necessary to adapt the plant material to maintain the productivity of the vine and wine quality. The adaptation to drought is a complex trait involving physiological mechanisms related to scion and rootstock genotypes. But the effects of the rootstock on stomatal regulation graft are still unknown. Production by roots of chemical signals such as ABA and / or hydraulic ones be involved. Molecular and physiological responses to water stress were analyzed on young cuttings for 7 rootstocks more or less adapted to drought and 2 varieties known for their iso or anisohydric behaviour. Then 23 combinations scion / rootstock from these genotypes were investigated. Metabolic analyses for ABA and its derivatives was conducted in leaves, roots and in the xylem sap. The information was integrated with transcriptomic analyzes for genes involved in ABA metabolism and signaling, and encoding PIP aquaporins. Joint analyses of physiological data, metabolomic and transcriptomic allow the identification of the molecular components discriminating rootstocks according to their genetic background and their adaptation to drought. Global responses to water stress are better coordinated within the same tissue between roots and leaves. At the scale of the grafted plant, a preponderance of the hydraulic signal is likely. Some genes specifically respond to the scion / rootstock interactions.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:25:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Eula_Costa.pdf: 1234220 bytes, checksum: 9b0a765b29a3c24c4ab992c52d3cab65 (MD5) Previous issue date: 2009-03-25 / Considering the vast biotechnological applicability described for Beauveria bassiana, the versatility microbial biotransformation exhibits, the important biological activities attributed to the flavonoid quercetin, the therapeutic perspectives of its use, and the activity the enzyme quercetin 2,3-dioxygenase has on quercetin, we intended to evaluate quercetin biotransformation by B. bassiana ATCC 7159 and isolates of B. bassiana collected in the Midwestern Region of Brazil. The objectives of this study were: evaluate the potential of B. bassiana isolates and B. bassiana ATCC 7159 to produce metabolites of quercetin; investigate quercetin 2,3-dioxygenase production by the isolates and B. bassiana ATCC 7159; determine the genetic variability among the isolates of B. bassiana and establish possible correlations between molecular data and quercetin 2,3-dioxygenase production. All isolates and B. bassiana ATCC 7159 were capable of metabolizing quercetin and form compounds described in mammalian quercetin biotransformation studies and isolate IP 94 produced a higher number of metabolites compared with the others. B. bassiana ATCC 7159 and isolates IP 94, IP 98, IP 129, IP 147 produced methylated metabolites, while isolates IP 8, IP 11, and IP 94 produced glucuronidated metabolites. All the isolates produced sulphated metabolites and methylated and glucuronidated metabolites simultaneously and were capable to synthesize quercetin 2,3-dioxygenase. Quercetin 2,3-dioxygenase synthesis on PDSM, used in its biotransformation process was higher than on basic medium. B. bassiana ATCC 7159 and the isolates IP 11 and IP 132 presented the highest quercetin 2,3-dioxigenase activity, whereas the isolates IP 153 and IP 3a presented the lowest ones. Quercetin metabolites formation and quercetin 2,3-dioxygenase production were not correlated with the geographic origin of the isolates. Genetic variability analysis by RAPD allowed the separation of the isolates into three distinct groups and showed high genetic diversity among them; however, the RFLP-PCR of ITS region did not provide characteristic markers to differentiate the isolates. The ITS region sequencing confirmed the identity of the isolates as B. bassiana. The results obtained can lead to the following conclusions: B. bassiana constitutes an interesting alternative to the use of chemical methods and biological systems to produce quercetin metabolites, but is necessary to optimize the biotransformation process in order to obtain a more expressive amount of metabolites; B. bassiana is able to produce quercetin 2,3-dioxygenase, although more detailed studies are needed to explain its production pathway, regulation, and mechanism of action. / Considerando-se a vasta aplicabilidade biotecnológica descrita para Beauveria bassiana, a versatilidade que a biotransformação microbiana apresenta, as importantes atividades biológicas atribuídas ao flavonóide quercetina, as perspectivas quanto ao seu uso terapêutico e ainda a atividade da enzima quercetina 2,3-dioxigenase sobre a quercetina, pretendeu-se avaliar a metabolização da quercetina pela cepa B. bassiana ATCC 7159 e por isolados de B. bassiana obtidos na Região Centro-Oeste do Brasil. Os objetivos específicos do presente estudo foram: avaliar o potencial da cepa B. bassiana ATCC 7159 e dos isolados em produzir metabólitos da quercetina; investigar a produção de quercetina 2,3-dioxigenase pela cepa B. bassiana ATCC 7159 e pelos isolados; determinar a variabilidade genética entre os isolados de B. bassiana e estabelecer possíveis correlações entre dados moleculares e produção de quercetina 2,3-dioxigenase. Todos os isolados e a cepa B. bassiana ATCC 7159 foram capazes de metabolizar a quercetina formando compostos descritos nos estudos da metabolização deste flavonóide em mamíferos e o isolado IP 94 produziu um número maior de compostos quando comparado aos demais. B. bassiana ATCC 7159 e os isolados IP 94, IP 98, IP 129, IP 147 geraram metabólitos metilados, enquanto os isolados IP 8, IP 11 e IP 94 geraram metabólitos monoglicuronados. Todos os isolados estudados geraram metabólitos sulfatados e metabólitos metilados e glicuronados simultaneamente e foram capazes de sintetizar a enzima quercetina 2,3-dioxigenase. A síntese de quercetina 2,3-dioxigenase no meio de cultivo PDSM, utilizado para a biotransformação microbiana da quercetina, foi superior à obtida em meio mínimo. B. bassiana ATCC 7159 e os isolados IP 11 e IP 132 apresentaram maior atividade da quercetina 2,3-dioxigenase, enquanto os isolados IP 153 e IP 3a apresentaram as mais baixas. A formação dos metabólitos da quercetina e a produção de quercetina 2,3-dioxigenase não se relacionaram com a origem geográfica dos isolados. A análise da variabilidade genética por meio de RAPD permitiu dividir os isolados em três grupos distintos e mostrou elevada diversidade genética entre eles; porém, a análise por meio de RFLP-PCR da região ITS não permitiu diferenciar os isolados. A análise da sequência da região ITS confirmou a identidade dos fungos como B. bassiana. Os resultados obtidos permitiram concluir que: a biotransformação microbiana da quercetina por meio do fungo B. bassiana constitui alternativa ao uso de métodos químicos e sistemas biológicos para a produção de metabólitos da quercetina, sendo necessário otimizar o processo de biotransformação para a obtenção de quantidades expressivas dos metabólitos; B. bassiana é capaz de produzir a enzima extracelular quercetina 2,3-dioxigenase, sendo necessários estudos mais detalhados para elucidar sua via de produção, regulação e mecanismo de ação.

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:24:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 taryana.pdf: 5876234 bytes, checksum: 626e6debe969770d6329c335e12d0cad (MD5) Previous issue date: 2006-08-24 / The Species Palicourea coriacea (Cham) K,Shum is a species little know, it is belonging to the Rubiaceae family, popularly known as douradinha. The popular use medicine in the therapy of kidneys illnesses. The popular name douradinha is associated with the color of the bracts and of the stem and the species occurs in Cerrado s Bioma, however in different environments. Studies about the genetic diversity and its distribution in natural populations of P. coriacea are of extreme importance for the definition of adequate strategies of handling and cultivation, however they do not exist in literature, studies of this nature. This work had as objective to evaluate the genetic structure from nine natural populations of P. coriacea, collected in States of Goiás and Bahia and to evaluate the genetic diversity of these populations through markers RAPD. The P. coriacea species presented one high level of genetic diversity, or heterozygosity waited by Nei (1972) that it varied between 0,259 and 0,338 in the populations, with equal on average value the 0,296. The AMOVA disclosed that 23% of the total variability is meeting each other between populations. Although the estimates of apparent gene flow (Nm) have disclosed values inferior to one, on the other hand, equal the 0,83. The analyses of Bayesian Statistics had disclosed to a value of f (FIS) equal the 0,98 suggesting the possibility of this species has behavior like autogamous species. The analyses of grouping of the populations using Bayesian and AMOVA statistics disclosed that it does not exist a correlation between geographic distance and genetic distance all the nine populations they grouping, eventually, not obeying its geographic origin. Then, the hypothesis previously formulated of that geographically next populations would be genetic next, was discarded for the results gotten for the Mantel test where it got a correlation of 0,155. In addition, this relatively high inter populations differentiation allows to recommend to a strategy ex situ of the genetic variability using the biggest possible number of populations. In what, the conservation says respect in situ must be taken in account characteristic genetic and demographic of this species considering that this fact implies in the possibility of a continuous evolution and in the development of new adaptable strategies. It is necessary to have conscience on the distribution of the genetic diversity of these areas with intention to not only promote polities for preservation of found natural populations in national parks, but yes to private preservation of the legal reserves and properties. / A espécie Palicourea coriacea (Cham.) K. Schum é uma espécie pouco conhecida cientificamente, pertencente à família Rubiaceae, popularmente conhecida como douradinha. É utilizada pela medicina popular na terapia de doenças renais. O nome popular douradinha está associado à cor das brácteas e do caule e a espécie ocorre no bioma Cerrado, porém em diferentes fitofisionomias. Estudos sobre a diversidade genética e sua distribuição em populações naturais de P. coriacea são de extrema importância para a definição de estratégias adequadas de manejo e cultivo, porém não existem, na literatura, estudos dessa natureza. Este trabalho teve como objetivo avaliar a estrutura genética de nove populações naturais de P. coriacea, coletadas nos Estados de Goiás e Bahia e avaliar a diversidade genética dessas populações utilizando marcadores RAPD. A espécie P. coriacea apresentou um alto nível de diversidade genética, ou heterozigosidade esperada de Nei (1972) que variou entre 0,259 e 0,338 nas populações, com um total geral igual a 0,296. A AMOVA revelou que 23 % da variabilidade total se encontram entre populações e 77 % se encontra dentro de populações. As estimativas de fluxo gênico aparente (Nm) foram inferiores a um, ou seja, igual a 0,83. As análises do índice de fixação (f) por abordagem bayesiana forneceram valores médio igual a 0,98 sugerindo a possibilidade dessa espécie se comportar como uma espécie autógama. As análises de divergência genética e padrão espacial das populações utilizando as matrizes de θB e ΦST par a par revelou que não existe uma correlação entre distância geográfica e distância genética todas as nove populações se agrupam aleatoriamente, não obedecendo a sua origem geográfica. Assim, a hipótese previamente formulada de que populações geograficamente próximas teriam que ser geneticamente próximas, foi descartada pelos resultados obtidos no teste de Mantel onde a correlação foi igual a 0,155. Assim essa diferenciação interpopulacional relativamente alta permite recomendar uma estratégia de amostragem para a conservação ex situ da variabilidade genética, utilizando o maior número de populações possível. No que diz respeito a conservação in situ, deve ser levado em conta características genéticas e demográficas dessa espécie, considerando que esse fato implica na possibilidade de uma evolução contínua e no desenvolvimento de novas estratégias adaptativas. É necessário ter conhecimento sobre a distribuição da diversidade genética destas áreas com o intuito de auxiliar nas políticas para preservação não somente de populações naturais encontradas em parques nacionais, mas também preservação das reservas legais e propriedades privadas.

Bactérias endofíticas e epifíticas podem conferir ao seu hospedeiro características como maior resistência a condições de estresse, alterações nas condições fisiológicas, fixação de nitrogênio atmosférico, suprimento de nutrientes, produção de reguladores de crescimento vegetal, entre outros. Desta forma, o presente trabalho teve por objetivos estudar a composição da comunidade bacteriana associada à soja e avaliar diferentes mecanismos de interação bactéria-planta hospedeira. Para isso, bactérias endofíticas e epifíticas de folhas, caules e raízes de duas cultivares de soja, crescidas em solo com e sem aplicação pré-plantio do herbicida glifosato, foram amostradas em três estádios de desenvolvimento do hospedeiro, durante as safras de 2000/01 e 2001/02. Foram observadas diferenças significativas na diversidade e densidade bacterianas em relação às fases de crescimento da soja e tecidos da planta. Os principais grupos foram identificados como pertencentes aos gêneros Pseudomonas, Burkholderia, Ralstonia, Enterobacter, Pantoea, Acinetobacter, Agrobacterium e Methylobacterium. Além da avaliação de populações cultiváveis, análise por DGGE revelou que a comunidade bacteriana endofítica de raiz de soja pode ser influenciada pelo tratamento do solo com o herbicida glifosato. O potencial destas bactérias para a promoção de crescimento vegetal por bactérias associadas à soja foi avaliado, sendo possível observar que populações endofíticas e epifíticas de soja apresentam características relacionadas à promoção de crescimento vegetal e que fatores como cultivar e estádio fenológico do hospedeiro podem influenciar as freqüências destas populações. A análise da variabilidade genética destas populações bacterianas revelou que diferentes fatores ambientais também podem influenciar a diversidade de grupos bacterianos. Além disso, populações endofíticas com capacidade de crescer na presença do herbicida glifosato foram caracterizadas e identificadas como pertencentes às espécies Burkholderia gladioli e Pseudomonas oryzihabitans, enquanto que Methylobacterium spp. colonizam ativamente a superfície e os tecidos internos de soja após inoculação via semente. Os resultados obtidos podem oferecer uma contribuição para a melhor compreensão da interação microrganismossoja e, conseqüentemente, de sua aplicação na cultura deste vegetal. / Endophytic and epiphytic bacteria may increase the fitness of the plant host by increasing resistance to stress conditions, alterations in the physiologic conditions, fixation of atmospheric nitrogen, nutrient supplying and plant growth regulators production. The aims of the present work were to study the composition of soybean-associated bacterial community and to evaluate different mechanisms for bacteria-host plant interaction. For that, endophytic and epiphytic bacteria from leaves, stems and roots of two soybean cultivars, planted in soil with and without pre-planting application of the glyphosate herbicide, they were colleted in three development stages of the host, during two crops. Significant differences were observed in the bacterial diversity and population density in relation to the soybean growth stages and plant tissues. The principal groups were identified as belonging to the genera Pseudomonas, Burkholderia, Ralstonia, Enterobacter, Pantoea, Acinetobacter, Agrobacterium and Methylobacterium. Besides the evaluation of cultivable populations, analyses by DGGE revealed that the endophytic bacterial community from soybean roots may be influenced by the treatment of the soil with the glyphosate herbicide. Other analyzed aspect was the potential for plant growth promotion by soybean-associated bacteria; revealing that soybean's endophytic and epiphytic populations presented characteristics related to the plant growth promotion; factors such as cultivar and developmental stage of the host may influence the frequency of these populations. Environmental factors may affect the genetic variability of these bacterial populations. Besides, endophytic populations able to growth in medium containing glyphosate were characterized and identified as belonging to Burkholderia gladioli and Pseudomonas oryzihabitans species. Methylobacterium spp. were reintroduced in soybean seeds and superficial and endophytic colonization were evaluated by scanning electronic microscopy. The obtained results could offer a contribution for a better understanding of the interaction microorganism-soybean and, consequently, their possible use to improve soybean productivity.

Este trabalho está inserido no programa de melhoramento genético de Capsicum da Embrapa Hortaliças. Teve como principal objetivo investigar a base genética e a variabilidade de uma população segregante de Capsicum em relação à pungência e a alguns caracteres do fruto para, fornecer informações úteis ao programa. Os genótipos utilizados compreenderam dois genitores homozigóticos contrastantes para o caráter principal, a pungência, bem como as respectivas gerações F1, RC11 e progênies F4.3. Estas últimas num total de 100, foram obtidas pelo método SSD (single seed descent). Empregou-se delineamento em blocos casualizados com três repetições e dez plantas por parcela. As análises biométricas foram feitas com base em médias de parcelas. Os caracteres avaliados foram: pungência, produtividade, largura, comprimento, número e peso médio dos frutos e espessura da polpa. Investigou-se a segregação fenotípica das progênies F4.3, classificando-as em pungentes e doces. Estimou-se o coeficiente de herdabilidade na base de médias de progênies em todos os caracteres. Simulando uma seleção entre progênies somente para a pungência, tanto para aumento como redução deste caráter, estimou-se o ganho esperado (Gs) sob intensidades de 20%, 10% e 5%. Calculou-se a resposta correlacionada desta seleção sobre os demais caracteres. Paralelamente verificou-se a acuidade de avaliar a pungência utilizando métodos sensoriais, em comparação com o processo cromatográfico (CLAE). Estimaram-se os componentes genéticos das médias dos caracteres nas cinco gerações, considerando modelo aditivo-dominante e, quando necessário, incluindo componente epistático aditivo x aditivo. Verificou-se que, os genitores são contrastantes para todos os caracteres com exceção da espessura da polpa. O genitor doce deve conter genes para pungência não expressos. Os dados sugerem que, na população estudada, este caráter deve ser controlado por dois locos epistáticos, duplo-dominantes (9 pungentes : 7 doces em F2) e genes modificadores. Os coeficientes de herdabilidade variaram de intermediários (66%) a altos (92%). Isso explicou os elevados ganhos esperados com a seleção para incrementar ou diminuir a pungência. Pelas respostas correlacionadas, verificou-se que, uma seleção para aumento da pungência deverá levar a uma redução na produtividade, sendo a recíproca também verdadeira. A avaliação da pungência por método cromatográfico foi de aproximadamente 30% mais eficiente do que o método sensorial. Pelos componentes de média observou-se a existência de heterose em todos os caracteres avaliados. O modelo incluindo efeitos epistáticos foi o mais adequado para explicar as médias das gerações, na maioria dos caracteres. Podem surgir indivíduos com frutos pungentes ao cruzar genitores doces. A segregação transgressiva em F4 é indicador de que tipos mais pungentes que o genitor pungente podem ser selecionados a partir desta população segregante. O melhoramento genético deste caráter pode ser estruturado tanto para explorar as variâncias genéticas aditiva e aditiva x aditiva em linhagens superiores como pode ser conduzido para capitalizar a heterose em híbridos de linhagens. Em programas iniciados cruzando-se linhagens, é fundamental identificar a constituição alélica dos genitores. É preciso monitorar a pressão seletiva numa seleção visando a pungência para evitar repostas correlacionadas indesejáveis. Para atingir máximos seletivos, para este caráter, é necessário levar em conta a existência de genes modificadores. / This work is part of the Capsicum plant breeding program at Embrapa Hortaliças. The main objective was to investigate the genetic basis and variability of a segregating population of Capsicum, related to pungency and to some characteristics of the fruit, to provide information for the program. The genotypes that were used had two homozygotic parents, contrasting in their main characteristic, pungency, as well as the respective generations F1, RC11 and progenies F3.4. The latter, totaling 100, were obtained using the SSD method (single seed descent). Randomized complete block design was used with three repetitions and ten plants per plots. The biometric analyses were based on a plot mean basis. The characters evaluated were pungency, productivity, width, length, number and average weight of the fruits and the thickness of the pulp. The fenotypical segregation of the F3.4 progenies were studied, being classified in pungent and sweet. The coefficient of heritability on a progeny mean basis were estimated in all the characters. Simulating a selection among progenies, only for pungency, for the increase as well as the reduction of this character, the expected gain (Gs) was estimated under intensities of 20%, 10% and 5%. The correlated response of this selection was calculated over the remaining characters. Parallel to this, the acuity of evaluating the pungency, using sensorial methods, in comparison to the high pressure liquid chromatographic process (HPLC) was investigated. The genetic components of the trait means of the five generations, were estimated considering the additive dominant model, and, when necessary, including an additive x additive epistatic component. Results indicated that the parents are contrasting for all characters, with the exception of pulp thickness. The sweet parent should contain genes for pungency wich are not expressed. The data suggests that, in the population studied, this character is controlled by two doubly dominant epistatic loci, (9 pungent ones : 7 sweet ones in F2) and modifier genes. Coefficients of heritabilty varied from intermediate (66%) to high (92%). This explained the elevated expected gains from selection, to increase or decrease pungency. From the correlated responses, one could see that, selecting to increase pungency should lead to a reduction in productivity, being the reciprocal also true. The evaluation of pungency by a chromatographic method was approximately 30% more efficient than the sensorial method. By the genetic components of means, the existence of heterosis was observed in all the characters evaluated. The model which included epistatic effects was the most adequate to explain the average generation means in most of the characters. Individuals with pungent fruits can appear on crossing sweet parents. The transgressive segregation in F4 is an indicator that more pungent types than the pungent parent can be selected from this segregating population. Plant breeding of this character can be structured for the exploration of additive and additive x additive genetic variances in superior lines, or to capitalize the heterosis in hybrid of inbred lines. In programs initiated by crossing lines, it is fundamental to identify the allelic constitution of the parents. It is necessary to monitor the selective pressure in selection aiming at pungency, to avoid undesired correlated responses. To attain selective maximums, for this character, it is necessary to take into account the existence of modifier genes.

Bactérias endofíticas e epifíticas podem conferir ao seu hospedeiro características como maior resistência a condições de estresse, alterações nas condições fisiológicas, fixação de nitrogênio atmosférico, suprimento de nutrientes, produção de reguladores de crescimento vegetal, entre outros. Desta forma, o presente trabalho teve por objetivos estudar a composição da comunidade bacteriana associada à soja e avaliar diferentes mecanismos de interação bactéria-planta hospedeira. Para isso, bactérias endofíticas e epifíticas de folhas, caules e raízes de duas cultivares de soja, crescidas em solo com e sem aplicação pré-plantio do herbicida glifosato, foram amostradas em três estádios de desenvolvimento do hospedeiro, durante as safras de 2000/01 e 2001/02. Foram observadas diferenças significativas na diversidade e densidade bacterianas em relação às fases de crescimento da soja e tecidos da planta. Os principais grupos foram identificados como pertencentes aos gêneros Pseudomonas, Burkholderia, Ralstonia, Enterobacter, Pantoea, Acinetobacter, Agrobacterium e Methylobacterium. Além da avaliação de populações cultiváveis, análise por DGGE revelou que a comunidade bacteriana endofítica de raiz de soja pode ser influenciada pelo tratamento do solo com o herbicida glifosato. O potencial destas bactérias para a promoção de crescimento vegetal por bactérias associadas à soja foi avaliado, sendo possível observar que populações endofíticas e epifíticas de soja apresentam características relacionadas à promoção de crescimento vegetal e que fatores como cultivar e estádio fenológico do hospedeiro podem influenciar as freqüências destas populações. A análise da variabilidade genética destas populações bacterianas revelou que diferentes fatores ambientais também podem influenciar a diversidade de grupos bacterianos. Além disso, populações endofíticas com capacidade de crescer na presença do herbicida glifosato foram caracterizadas e identificadas como pertencentes às espécies Burkholderia gladioli e Pseudomonas oryzihabitans, enquanto que Methylobacterium spp. colonizam ativamente a superfície e os tecidos internos de soja após inoculação via semente. Os resultados obtidos podem oferecer uma contribuição para a melhor compreensão da interação microrganismossoja e, conseqüentemente, de sua aplicação na cultura deste vegetal. / Endophytic and epiphytic bacteria may increase the fitness of the plant host by increasing resistance to stress conditions, alterations in the physiologic conditions, fixation of atmospheric nitrogen, nutrient supplying and plant growth regulators production. The aims of the present work were to study the composition of soybean-associated bacterial community and to evaluate different mechanisms for bacteria-host plant interaction. For that, endophytic and epiphytic bacteria from leaves, stems and roots of two soybean cultivars, planted in soil with and without pre-planting application of the glyphosate herbicide, they were colleted in three development stages of the host, during two crops. Significant differences were observed in the bacterial diversity and population density in relation to the soybean growth stages and plant tissues. The principal groups were identified as belonging to the genera Pseudomonas, Burkholderia, Ralstonia, Enterobacter, Pantoea, Acinetobacter, Agrobacterium and Methylobacterium. Besides the evaluation of cultivable populations, analyses by DGGE revealed that the endophytic bacterial community from soybean roots may be influenced by the treatment of the soil with the glyphosate herbicide. Other analyzed aspect was the potential for plant growth promotion by soybean-associated bacteria; revealing that soybean's endophytic and epiphytic populations presented characteristics related to the plant growth promotion; factors such as cultivar and developmental stage of the host may influence the frequency of these populations. Environmental factors may affect the genetic variability of these bacterial populations. Besides, endophytic populations able to growth in medium containing glyphosate were characterized and identified as belonging to Burkholderia gladioli and Pseudomonas oryzihabitans species. Methylobacterium spp. were reintroduced in soybean seeds and superficial and endophytic colonization were evaluated by scanning electronic microscopy. The obtained results could offer a contribution for a better understanding of the interaction microorganism-soybean and, consequently, their possible use to improve soybean productivity.

Ce mémoire analyse l’espérance du temps de fixation conditionnellement à ce qu’elle se produise et la probabilité de fixation d’un nouvel allèle mutant dans des populations soumises à différents phénomènes biologiques en uti- lisant l’approche des processus ancestraux. Tout d’abord, l’article de Tajima (1990) est analysé et les différentes preuves y étant manquantes ou incomplètes sont détaillées, dans le but de se familiariser avec les calculs du temps de fixa- tion. L’étude de cet article permet aussi de démontrer l’importance du temps de fixation sur certains phénomènes biologiques. Par la suite, l’effet de la sé- lection naturelle est introduit au modèle. L’article de Mano (2009) cite un ré- sultat intéressant quant à l’espérance du temps de fixation conditionnellement à ce que celle-ci survienne qui utilise une approximation par un processus de diffusion. Une nouvelle méthode utilisant le processus ancestral est présentée afin d’arriver à une bonne approximation de ce résultat. Des simulations sont faites afin de vérifier l’exactitude de la nouvelle approche. Finalement, un mo- dèle soumis à la conversion génique est analysé, puisque ce phénomène, en présence de biais, a un effet similaire à celui de la sélection. Nous obtenons finalement un résultat analytique pour la probabilité de fixation d’un nouveau mutant dans la population. Enfin, des simulations sont faites afin de détermi- nerlaprobabilitédefixationainsiqueletempsdefixationconditionnellorsque les taux sont trop grands pour pouvoir les calculer analytiquement. / The expected time for fixation given its occurrence, and the probability of fixa- tion of a new mutant allele in populations subject to various biological phe- nomena are analyzed using the approach of the ancestral process. First, the paper of Tajima (1990) is analyzed, and the missing or incomplete proofs are fully worked out in this Master thesis in order to familiarize ourselves with calculations of fixation times. Our study of Tajima’s paper helps to show the importance of the fixation time in some biological phenomena. Thereafter, we extend the work of Tajima (1990) by introducing the effect of natural selec- tion in the model. Using a diffusion approximation, the work of Mano (2009) provides an interesting result about the expected time of fixation given its oc- currence. We derived an alternative method that uses an ancestral process that approximates well Mani’s result. Simulations are made to verify the accuracy ofthenewapproach.Finally,onemodelsubjecttogeneconversionisanalyzed, since this phenomenon, in the presence of bias, has a similar effect as selection. We deduce an analytical result for the probability of fixation of a new mutant in the population. Finally, simulations are made to determine the probability of fixation and the time of fixation given its occurrence when rates are too large to be calculated analytically.

Se ha analizado las causas de la distribución espacial de la variabilidad genética del ADN mitocondrial en poblaciones de trucha común de la cuenca del Duero y de los Pirineos Orientales. En total se han analizado de novo 49 localidades, 13 en la cuenca del río Duero y 36 en los principales ríos del Pirineo oriental. Además se analizaron las fluctuaciones temporales en 14 de las localidades del Pirineo Oriental. Estudios previos indican un marcado contraste de los patrones de diversidad entre ambos territorios.En la cuenca del río Duero los análisis confirmaron la presencia de los dos linajes matriarcales descritos previamente, el linaje Atlántico (AT) y el linaje Duero (DU). Los análisis de la varianza molecular (AMOVA) siguiendo una jerarquía hidrográfica sugirieron una alta estructuración de las poblaciones coincidente con los patrones ictiológicos observados en la cuenca. El linaje DU parece haber estado presente permanentemente en la cuenca interior del Duero, mientras que las zonas más próximas a la desembocadura han padecido diversas colonizaciones de trucha del linaje AT, que reflejarían los cambios climáticos ocurridos en el Cuaternario. Se ha detectado una discrepancia en el límite entre ambos grupos definidos por genes nucleares (alozimas) y el ADN mitocondrial. Estas discrepancias pueden ser debidas a un efecto más severo de la deriva genética en el ADN mitocondrial que en los marcadores nucleares. Sin embargo, en este trabajo se han observado evidencias a favor de selección en el ADN mitocondrial del linaje DU que también explicaría estas discrepancias.El análisis más exhaustivo en las cuencas de los Pirineos orientales, permitió detectar nuevos haplotipos mitocondriales de los linajes Adriático (AD) y Mediterráneo (ME). En esta región, los AMOVAs confirmaron que las diferencias entre poblaciones dentro de río son más importantes que las diferencias entre ríos. No obstante se observó un patrón de aislamiento por distancia en toda la zona, reflejo de la estructuración de las poblaciones en la cuenca del río Ebro. Además, aunque los AMOVAs mostraron que el componente temporal de la variación es inferior al espacial, las fluctuaciones temporales en la comparación matriarcal de las poblaciones resultaron estadísticamente significativas. Estas fluctuaciones están asociadas tanto a la deriva genética como a procesos de flujo génico entre poblaciones próximas. Dentro de las cuencas, los componentes de diferenciación entre afluentes son, en general, superiores a los obtenidos dentro de cada afluente, patrón que parece estar extendido en la trucha común. Los estudios a escala microgeográfica en la Noguera Vallferrera y Noguera Cardós (afluentes del Noguera Pallaresa) reprodujeron este patrón de diferenciación. Los tamaños efectivos y la tasa de migración entre ambos ríos fueron similares a los descritos en poblaciones noratlánticas. Los tamaños efectivos de las hembras (Nef), calculados a partir del ADN mitocondrial fueron menos de la mitad del tamaño efectivo total tanto en la Noguera Vallferrera como en el resto de localidades pirenaicas estudiadas. Estos bajos tamaños efectivos de las hembras serían también responsables de las fluctuaciones temporales observadas. Los ejemplares repoblados parecen hibridar poco con los nativos, pero su presencia podría intensificar indirectamente los procesos de deriva genética y complicar la conservación de los patrimonios genéticos nativos.Con la salvedad de la existencia de selección que favorece a los haplotipos del linaje DU, los procesos poblacionales que regulan la distribución de la variabilidad genética en la cuenca del Duero y en los Pirineos Orientales podrían ser parecidos y caracterizados por la existencia de múltiples demes interconectados a lo largo del curso fluvial. / Brown trout populations from the River Duero basin and from Eastern Pyrenees rivers were analyzed to assess the reasons for contrasting patterns of genetic diversity. Altogether genetic diversity has been analyzed in 49 new collections, 13 from the River Duero basin and 36 from the main rivers of Eastern Pyrenees. Moreover, temporal samples from 14 Pyrenean locations were sampled to analyse temporal stability of the described structure. In these two areas previous studies indicated a strong contrast among diversity patterns in both territories. Results in the Duero basin confirmed the presence of the Atlantic (AT) and the Duero (DU) matriarchal lineages both previously described in this river basin. The analyses of molecular variance (AMOVA) based on the hydrographical hierarchy indicated a high level of population structuring, in accordance with the icthiological pattern observed in this basin. The DU lineage permanently occupied the internal area of the River Duero basin, whereas zones close to the mouth of the river have suffered diverse waves of colonisations of trout belonging to the AT lineage, which would reflect the changes happened in the Quaternary. Discrepancies in the limits between both groups defined by nuclear genes (allozymes) and mitochondrial DNA have been detected. These discrepancies could be due to a more intense effect of genetic drift in mitochondrial DNA than in nuclear markers. Nevertheless, evidences in favour of selection in the mitochondrial DNA of the DU lineage have been described in this work, which also would explain this discrepancy. A detailed analysis of brown trout populations from rivers in the Eastern Pyrenees detected new mitochondrial haplotypes of the Adriatic (AD) and the Mediterranean (ME) lineages. In this region, the AMOVAs indicated that differences between populations within river were larger than differences between rivers. Nevertheless, a pattern of isolation by distance was observed in the whole zone, reflecting population structure within the River Ebro. The AMOVAs showed that the temporal component of the variation is lower than the spatial component, but the temporal fluctuations in the matriarchal comparison of the populations were statistically significant. These fluctuations were associated to both genetic drift and gene flow among close populations. Generally in the river basins, higher differentiation between than within stream was observed. This pattern seems to be widespread in brown trout. The studies on microgeographical scale undertaken in the Noguera Vallferrera and Noguera Cardós (tributaries of Noguera Pallaresa) reproduced the above pattern of differentiation. Effective population sizes and migration rate between both rivers were similar to those described in North-Atlantic populations. In the Noguera Vallferrera as well as in the rest of Pyrenean populations, the female effective sizes (Nef), calculated from mitochondrial DNA were less than a half of the total effective sizes detected. These low female effective sizes also contribute to the observed temporal fluctuations. Hatchery individuals hybridise poorly with the native one, but its presence could indirectly intensify genetic drift and complicate the conservation of the native genetic resources.In spite of selection favouring haplotypes of the DU lineage, population processes controlling the distribution of genetic variability in the Duero and the Eastern Pyrenees river basins could be similar and characterized by the existence of interconnected multiple demes throughout the fluvial course.

The common bean (Phaseolus vulgaris L.) has a great national importance and therefore, the development of new cultivars with excellent agronomic performance, seed quality, technological and nutritional, represent an alternative to solve food, social and economic problems. Therefore, experiments were carried out, conducted in three growing seasons: normal rainy 2010/2011, dry season 2011 and normal rainy 2011/2012. Treatments consisted of 16 inbred common bean lines, 12 inbred lines belonging to different breeders and four commercial cultivars used as control. The objectives of this work were: (1) evaluated the effects of the line x environment interaction on the morphological, phenological and grain yield characters of inbred common bean lines and to study the correlation and the direct and indirect association between these characters; (2) evaluate the morphological characteres and the health and physiological quality of bean seeds by different tests, and to determine the association of vigor tests with field emergence to evaluate the morphological and physiological and sanitary quality of seeds advanced lines of beans by different tests, and to determine the association of vigor tests with field emergence seedling in the field; and (3) study genetic variability of common bean lines as grain yield, cooking time and minerals concentration in grains, study the linear correlation between grain yield, cooking time and the minerals concentration in grains and use the Z index to select the common bean lines with superiority for most characters. Significant line x environment interaction was obtained for the seed coat colour, days number for the flowering, pods number per plant, seeds number per plant, 100 seed mass and grain yield. The grain yield and morphological characters don t show correlation coefficients estimates favorable for the selection common bean lines with high grain yield. It was observed that genetic variability exists to proceed with the selection of lines regarding morphological, physiological and sanitary quality of seeds. The lines, TB 02- 24, LP 07-80, LP 08-90, CNFP 10104, Carioca, TB 02-07 and SM 1810 had higher germination and vigor and the lines, Guapo Brilhante, Gen P5-4-3-1 and Gen PR14-2-3 show up with lower germination and vigor. The accelerated aging test is the most appropriate to estimate the effect of bean seeds. The common bean lines showed genetic variability for the grain yield, the cooking time and the calcium and iron concentrations in grains. Correlation of low magnitude was found between the study variables, indicating the no existence of casual correlation. The selection of the Gen Pr 14-2-3 line is recommended because it provided the highest Z index values for most characters. According to the results, genetic variability exists to make selection of lines as the morphological, physiological and sanitary quality of the seed. / O feijão (Phaseolus vulgaris L.) tem uma grande importância nacional e, por isso, o desenvolvimento de novas cultivares com excelentes características agronômicas, com qualidade de sementes, nutricional e tecnológica, representaria uma alternativa para solucionar problemas alimentares, sociais e econômicos. Diante disso, foram conduzidos três experimentos em cultivo de safra 2010/2011, safrinha 2011 e safra 2011/2012. Os tratamentos consistiram de 16 linhagens avançadas de feijão, sendo 12 linhagens pertencentes a diferentes obtentores e quatro cultivares comerciais, utilizadas como testemunhas. Os objetivos deste trabalho foram: (1) avaliar os efeitos da interação linhagem x ambiente sobre os caracteres morfológicos, fenológicos e de produção das linhagens avançadas de feijão e estudar as associações lineares e as relações diretas e indiretas entre esses caracteres; (2) avaliar as características morfológicas e da qualidade sanitária e fisiológica de sementes de feijão por diferentes testes, bem como determinar a associação dos testes de vigor com a emergência de plântulas a campo; e (3) estudar a variabilidade genética das linhagens de feijão quanto à produtividade de grãos, o tempo de cozimento e a concentração de minerais em grãos e a associação linear entre esses caracteres, utilizando o índice Z para selecionar as linhagens com superioridade para a maioria dos caracteres. Interação linhagem x ambiente significativa foi obtida para a coloração do tegumento das sementes, o número de dias da emergência à floração, o número de vagens por planta, o número de sementes por planta, a massa de 100 sementes e a produtividade de grãos. Os caracteres morfológicos não apresentam estimativas de coeficiente de correlação favoráveis à seleção de linhagens de feijão com superioridade para a produtividade de grãos. Foi observado que existe variabilidade genética para se proceder à seleção de linhagens quanto às características morfológicas, qualidade sanitária e fisiológica de sementes. As linhagens Pérola, TB 02-24, LP 07-80, LP 08-90, CNFP 10104, Carioca, TB 02-07 e SM 1810 apresentaram maior germinação e vigor e as linhagens, Guapo Brilhante, Gen P5-4-3-1 e Gen Pr14-2-3 mostram-se com menor germinação e vigor. O teste de envelhecimento acelerado é o mais indicado para estimar o vigor de sementes de feijão. As linhagens de feijão apresentaram variabilidade genética para a produtividade de grãos, o tempo de cozimento e a concentração de cálcio e de ferro em grãos. Correlações de baixa magnitude foram obtidas entre as variáveis em estudo, indicando a inexistência de relação casual. A seleção da linhagem Gen Pr 14-2-3 é recomendável, pois forneceu os maiores valores de índice Z para a maioria dos caracteres.

Made available in DSpace on 2016-12-08T16:44:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGPV11MA035.pdf: 382044 bytes, checksum: 888904b44ab1d4e73c30ea19d52dffc8 (MD5) Previous issue date: 2011-02-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Bean production is affected by a range of abiotic stresses such as drought, low soil fertility, soil acidity and unfavorable temperatures. However, a deep root system and well distributed allows better adaptation, especially regarding the conditions of drought and low nutrient availability. Despite the advancement of research, little has been done in this line of study. Thus, this study aimed to: i) present an alternative to the measurement and statistical analysis to the root distribution, ii) measuring the character of root distribution in bean genotypes Active Germplasm Bank of UDESC (Universidade do Estado de Santa Catarina) and its relationship to other important agronomic characteristics, and iii) to evaluate the root distribution along the profile between mutant populations and select bean genotypes with higher metric values for the character. The experiments were performed in the experimental area of IMEGEM, arranged in a randomized design. The evaluation of root distribution was held in hybrids, cultivars, accessions and mutant populations of beans. For that were open profiles perpendicular to the plant rows of beans, where a rectangle with dimensions of 0.5 m wide by 0.3 m, 0.05 m grid was set aside and a photo was taken. The determination of root distribution in the binary system (name of presence (1) and absence (0) of roots in each box) was performed by analysis of the photo. It was observed that the measurement of the characteristic root distribution through the determination of simple events is a valuable tool for researchers because it allows the quantitative analysis of root distribution by means of Generalized Linear Models the GENMOD procedure of SAS. Considering the small number of genotypes, can be stated that the Active Germplasm Bank Bean has promising genotypes for the character root distribution, where BAF09 (black) and BAF35 (carioca) present the best root deep distribution (20 to 30 cm). It might still be verified the presence of significant positive correlation between root distribution and other traits of agronomic importance. The mutant populations present different performance against the mutagenic for the root distribution. Since the most promising segregating populations are derived from cultivars IPR Uirapuru and IPR Chopim, as they present a significant increase in the number of roots with increasing doses of mutagen / A produção de feijão é afetada por uma gama de estresses abióticos, como seca, baixa fertilidade do solo, acidez do solo e temperaturas desfavoráveis. No entanto, um sistema radicular profundo e bem distribuído permite melhor adaptação da cultura, principalmente no que tange as condições de deficiência hídrica e baixa disponibilidade de nutrientes. Apesar do avanço da pesquisa, pouco se tem trabalhado nessa linha de estudo. Sendo assim, este trabalho teve como objetivos: i) apresentar uma alternativa para a mensuração e a análise estatística para o caráter distribuição radicular; ii) mensurar o caráter distribuição radicular em genótipos de feijão do Banco Ativo de Germoplasma da UDESC (Universidade do Estado de Santa Catarina) e verificar a correlação com outros caracteres de importância agronômica; e iii) avaliar a distribuição radicular ao longo do perfil entre populações mutantes e selecionar genótipos de feijão com valores métricos superiores para o caráter. Os experimentos foram realizados na área experimental do IMEGEM, arranjados em delineamento inteiramente casualizado. A avaliação da distribuição radicular foi realizada em híbridos, cultivares, acessos e populações mutantes de feijão. Para isso foram abertos perfis perpendiculares alinha de semeadura, onde um retângulo com dimensões de 0,5 m de largura por 0,3 m de altura, quadriculado com 0,05 m de lado foi disposto e uma foto foi capturada. A determinação da distribuição radicular no sistema binário (denominação de presença (1) e ausência (0) das raízes em cada quadrícula) foi realizada por meio da análise da foto. A mensuração da característica distribuição radicular a partir da determinação de eventos simples (presença=1 e ausência=0) é uma valiosa ferramenta para o pesquisador, já que possibilita a análise quantitativa da distribuição radicular, por meio dos Modelos Lineares Generalizados do procedimento GENMOD do SAS. Ainda que de forma incipiente, devido ao pequeno número de genótipos avaliados pode ser afirmado que o Banco Ativo de Germoplasma de Feijão possui genótipos promissores para o caráter distribuição radicular. Sendo que BAF09 (preto) e BAF35 (carioca), por apresentarem distribuição radicular profunda e significativa (20 a 30 cm), merecem destaque. Pôde ser verificada ainda a presença de correlação positiva e significativa entre a distribuição radicular e outros caracteres de importância agronômica. As populações mutantes apresentaram desempenho diferenciado frente ao mutagênico para a distribuição radicular. As populações segregantes mais promissoras foram oriundas das cultivares IPR Uirapuru e IPR Chopim, pois apresentaram um aumento significativo na distribuição radicular o aumento das doses do agente mutagênico