As estimativas de divergência genética (DG) são pouco utilizadas pelos programas de melhoramento na seleção de genitores, pois os resultados das predições têm sido inconsistentes. O objetivo deste trabalho foi avaliar a possibilidade de predizer a variabilidade genética (VG) de populações derivadas de cruzamentos biparentais de soja, utilizando dados de DG obtidos com marcadores AFLP (Bonato et al. 2006) e também avaliar a possibilidade de melhorar a associação entre DG e VG com o desdobramento das distâncias genéticas de acordo com um arranjo dialélico, isto é, em distância genética geral (DGGi e DGGj) e distância genética específica (DGEij). Para isso, utilizaram-se 10 populações oriundas de um dialélico com genitores adaptados e com diferentes níveis de divergência genética (DG): baixa ( 0,2 DG £ ), média ( 0,4 DG @ ) e alta ( 0,6 DG @ ). Cada população foi avaliada utilizando 100 progênies F2:3 no delineamento experimental em látice simples 10 x 10 (duas repetições), durante o ano agrícola 2009/10. Foram avaliados os caracteres produção de grãos (PG) e altura das plantas na maturação (AM). Para cada cruzamento foram estimados: variância genética entre progênies F2:3 ( 2 p s ), média das progênies F2:3 ( 3 : 2 F ), amplitude das médias das progênies F2:3 ( 3 : 2 F ), coeficiente de herdabilidade entre médias de progênies ) h ( F 2 x 3 : 2 e respostas à seleção (Rs) com intensidades de 20% e 40%. Para PG, as correlações de Spearman de DG com 2 p s , 2 x h e Rs foram positivas, altas e significativas (P<0,05), indicando um aumento na magnitude destas estimativas com o aumento da divergência genética (DG). Para AM as correlações foram altas e significativas somente entre DG e 2 x h (P<0,05). Em geral, o desdobramento de DG não causou um aumento na associação com as estimativas de parâmetros, exceto para a correlação de DG com 3 : 2 F e 3 : 2 F , em ambos os caracteres. Os resultados sugerem que as divergências genéticas entre os genitores determinadas pelos marcadores AFLP utilizadas neste trabalho refletem a real DG para o caráter PG, uma vez que os mesmos foram consistentes com os resultados obtidos em trabalho anterior, utilizando as mesmas estimativas de DG. Consequentemente, essas estimativas de DG poderiam auxiliar na escolha de genitores de alto potencial para a produção de grãos nos programas de melhoramento genético de soja. / Estimates of genetic divergence (DG) have not been used for parental selection in breeding programs, because of the inconsistence of the results. The objective of this study was to evaluate the possibility of predicting the genetic variability (VG) of soybean populations derived from two-way crosses, using DG data from AFLP markers (Bonato et al., 2006), and also to evaluate the possibility of improving the relationship between DG and VG by partitioning the genetic distance (GD) in general genetic distance (DGGi and DGGj) and specific genetic distance (DGEij), according to a diallel scheme. Ten populations derived from a diallel composed by adapted parents with different levels of genetic divergence (GD) were used: low ( 0,2 DG £ ), medium ( 0,4 DG @ ) and high ( 0,6 DG @ ). One hundred F2:3 progenies of each cross were evaluated in a simple lattice 10 x 10 design (two replications) during the 2009/10 growing season for the traits grain yield (PG) and plant height at maturity (AM). Genetic variance among F2:3 progenies ( 2 p s ), F2:3 progeny mean ( 3 : 2 F ), amplitude of individual F2:3 progeny means ( 3 : 2 F ), heritability among F2:3 progeny means ) h ( 2x , and responses to selection (Rs), with intensities of 20% and 40%, were estimated for each cross. For PG, the Spearman correlation between DG and 2 p s , 2 x h and Rs (20% and 40%) were positive, high and significant (P<0.05), indicating an increase of the parameter estimates following the genetic divergence (DG) increasing. For AM, the correlation were high and significant (P<0.05) only for DG and 2 x h . In general, the partitioning of DG did not increase the association with the parameters estimates, except for the correlation between DG with 3 : 2 F and 3 : 2 F for both traits. General results suggest that AFLP genetic divergence between the parents considered in this study expresses the true DG for PG, since they were consistent with the results of a previous work, using the same estimates of DG. Thus, these estimates of genetic divergence could be used in order to select high potential parents for grain yield in soybean breeding programs.

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.

Os vírus possuem potencial de variabilidade genética muito alto, isso porque necessitam divergir seu material genético suficientemente para se adaptar às inúmeras mudanças às quais são submetidos. Portanto, a variabilidade genética é essencial para a sobrevivência desses organismos; é o primeiro passo para a adaptação em um novo hospedeiro, quebra de resistência, alterações nos sintomas e virulência, o que justifica o interesse em estudos nessa área. Os estudos de variabilidade consistem numa excelente ferramenta para a compreensão da evolução dos vírus e busca pelo manejo adequado de doenças virais. Por isso objetivou-se estudar a variabilidade genética da ORF p29 do CiLV-C, a fim de gerar informações relevantes acerca do patossistema e da preponderância de isolados, com possíveis implicações na epidemiologia da doença e seu manejo no campo, além de uma melhor compreensão sobre a evolução desse vírus, que até então nunca havia sido explorada. Neste trabalho foram avaliadas plantas de citros e outras hospedeiras potenciais do CiLV-C. Os resultados sugerem que as plantas de tangerina Cravo, Tardia da Sicília, Cleópatra, Vermelha, tangor Ortanique, laranja Azeda e trapoeraba são suscetíveis à doença e também podem servir como fontes de inóculo do vírus para citros. Já as plantas de limão Siciliano e Cravo, e limas ácidas Tahiti e Galego e Mimosa caesalpiniaefolia mostraram-se resistentes à doença, mas não à colonização do ácaro vetor. As plantas de Malvaviscus arboreus e Solanum violaefolium não apresentaram sintomas, mas mostraram-se possíveis fontes de inóculo do vírus para plantas de citros. Além disso, foram avaliadas as respostas de 62 genótipos de tangerinas e seus híbridos à doença, sendo que 15 mostraram-se resistentes e podem, posteriormente, ser utilizados em programas de melhoramento genético, que é uma das alternativas para reduzir o uso de pesticidas para o controle do vetor. Foi identificada baixa variabilidade genética entre os isolados do CiLV-C, independentemente do hospedeiro ou localidade, entretanto, o isolado de São José do Rio Preto pareceu ser o mais divergente e capaz de passar suas alterações durante sua transmissão a outros hospedeiros. Mais estudos devem ser feitos para que conclusões inquestionáveis sejam tiradas desse assunto, mas os resultados obtidos abriram um novo leque de possibilidades para futuros estudos nessa área até então pouco explorada. / Viruses have, potentially, broad genetic variability because of their need to adapt to several changes that they are exposed to. Therefore, genetic variability is essential for their survival; it is the first step to adapt to a new host, to break resistance down, to change symptoms and virulence, which justifies the interest in studies in this area. These studies consist in a great tool for a better understanding on the virus evolution and the search for a proper management of viral diseases. Hence, it was aimed to study the genetic variability of ORF p29 from CiLV-C in order to generate relevant information about the pathosystem and the predominance of isolates with possible implications on the epidemiology of the disease and its management in the field, besides a better understanding on the evolution of this virus, which has never been explored before. In this work, we evaluated citrus plants and potential hosts for CiLV-C. The results suggest that the plants of Cravo, Tardia da Sicília, Cleopatra, and Vermelha mandarin, Ortanique tangor, Sour orange and spiderwort are susceptible to the disease and can also serve as sources of inoculum of the virus to citrus. Siciliano lemon, Rangpur, Tahiti, and Mexican limes, and Mimosa caesalpiniaefolia were resistant to the disease, but not to the colonization of the mite vector. Malvaviscus arboreus and Solanum violaefolium plants did not present symptoms, but can be considered possible sources of CiLV-C inoculum to citrus plants. In addition, we evaluated the response of 62 mandarin genotypes and their hybrids to the disease. Fifteen of them were considered resistant and could be used in breeding programs with the objective to reduce the use of pesticides to control the vector. Low genetic variability was found amongst CiLV-C isolates, regardless of the host or geographic region; however, the São José do Rio Preto isolate was the most divergent and the changes in nucleotides were transmitted to the other hosts. Further studies should be conducted before unquestionable conclusions can be drawn from this issue, but the results obtained here have opened a new range of possibilities for future studies in this area so far almost unexplored.

A andiroba (Carapa guianensis) é uma espécie arbórea de importância econômica na região Amazônica pelo grande interesse que vem despertando nas indústrias madeireira e cosmética. É uma planta monóica, com floração assincrônica e auto-incompatível. Ela é bastante plástica e se adapta para ocupar diferentes ambientes, sendo encontrada tanto no baixio como na terra firme. Os objetivos do presente estudo foram avaliar a estrutura genética de duas populações naturais de andiroba e quantificar a diversidade genética intrapopulacional, a autocorrelação espacial e o fluxo gênico analisando uma única população em dois ambientes distintos (terra firme e baixio) e em três classes de tamanho (plântulas, jovens e adultos). Para o estudo interpopulacional, foram avaliados 39 indivíduos adultos no município de Porto Acre e 38 em Rio Branco. Já para o intrapopulacional analisaram-se 957 indivíduos do município de Rio Branco. Foram utilizados sete locos polimórficos de microssatélites que permitiram observar 42 alelos em ambas as populações, sendo que as estimativas dos parâmetros genéticos foram muito próximas entre elas. Não foi observada endogamia e a taxa de cruzamento aparente foi alta indicando reprodução por alogamia. A maior parte da variabilidade genética (90,5%) foi encontrada dentro das populações. No entanto, a divergência genética entre as populações (9,5%) foi estatisticamente significativa e pode ser considerada intermediária. Com relação à variabilidade intrapopulacional, observou-se 85 alelos na população Rio Branco, com 67 alelos ocorrendo no ambiente de terra firme e 70 no baixio. A diversidade gênica foi semelhante nas três classes de tamanho na população total e nos dois ambientes, não tendo sido observada endogamia em nenhuma das classes de tamanho dos ambientes. Também não foi observada divergência genética entre as classes de tamanho. Já entre os indivíduos do ambiente de terra firme e os do baixio esta divergência foi baixa (1,63%), mas significativa. A taxa de cruzamento aparente foi alta tanto para os ambientes como para a população total. As analises de autocorrelação espacial dos genótipos revelaram que a população Rio Branco apresentou baixa estruturação espacial, sendo que as árvores localizadas a uma distância de até aproximadamente 370 metros tenderam a ser geneticamente similares. No ambiente de baixio encontrouse este mesmo padrão, com árvores localizadas a uma distância de até 160 metros mostrando-se mais aparentadas entre si. Quando se observou separadamente cada classe de tamanho neste ambiente, verificou-se baixa estruturação na classe dos jovens, e uma disposição quase que aleatória dos genótipos na classe dos adultos. Na terra firme não se observou estruturação espacial dos genótipos em nenhuma das classes. As analises de parentesco das plântulas indicaram que 7,3% dos parentais paternos foram encontrados no ambiente de terra firme e 9,4% no baixio. Este baixo índice encontrado mostra que é grande a quantidade de fluxo gênico vindo de fora da área amostrada. Verificou-se fluxo gênico de longo alcance dentro da população, observando-se uma distância média de até 888,8 metros entre os ambientes. Com base nos conhecimentos gerados sobre a estrutura genética, podem-se estabelecer estratégias de manejo e conservação dessas populações naturais de andiroba. / Crabwood (Carapa guianensis) is a tree of economic importance in the Amazon region, due to the great interest it has been attracting in the wood and cosmetics industries. It is a monoecious species, with asynchronic flowering and self-incompatible. This species is very plastic and adapts to occupy different habitats, and it is found in the lowland and upland habitats. The objectives of this study were to evaluate the genetic structure between two natural populations of crabwood, and to quantify the intrapopulational genetic diversity, the spatial autocorrelation and gene flow of one population, considering two habitats (upland and lowland) and three size classes (seedlings, young plants and adults). For the interpopulational study, 39 adult individuals were evaluated in the municipal district of Porto Acre and 38 in Rio Branco. For the intrapopulational studies, 957 individuals were analyzed in the municipal district of Rio Branco. Seven polymorphic microssatellite loci were used to detect 42 alleles in both populations, were the genetic parameter estimates were very similar to each other. Inbreeding was not observed and the apparent outcrossing rate was high, indicating an outcrossing breeding system for this species. Most of the genetic variability (90.5%) was found to be within populations. However, the genetic divergence between them (9.5%) was statistically significant and can be considered as intermediate. Regarding the intrapopulacional variability, 85 alleles were observed in the Rio Branco population, with 67 alleles occurring in the upland habitat and 70 in the lowland. The genetic diversity was similar in the three size classes in the total population, and in the two habitats. No inbreeding was observed in any of the size classes of either habitat. No genetic divergence was observed between size classes as well. Between individuals of the upland habitat and those of the lowland habitat, this divergence was low (1.63%), but significant. The autocorrelation spatial analysis of the genotypes showed that the Rio Branco population presented low spatial genetic structuring, with the trees located at a distance of approximately 370 meters tending to be genetically similar. In the lowland habitat the same pattern was found, with trees located at a distance of 160 meters tending to be more related between themselves. When each size class of this habitat was observed separately, a low spatial genetic structuring was found in the young classes and an almost random disposal of the genotypes was observed in the adult classes. In the upland habitat, a spatial genetic structure of the genotypes was not observed in any of the size classes. The paternity analysis of the seedlings indicated that 7.3% of the male parents were found in the upland habitat and 9.4% in the lowland. This low index shows that the amount of gene flow coming from outside the sampling area is high. Long-distance gene flow within the population studied was observed, with an average distance of 888.8 m found between habitats. Based in the acquired knowledge on the genetic structure, management and conservation strategies can be established for these natural crabwood populations.

A dificuldade de transformação de tecido adulto de espécies lenhosas é uma barreira ainda a ser contornada para a maioria das cultivares de laranja doce de importância na citricultura brasileira. Esta dificuldade está relacionada ao alto nível de contaminação, ao baixo potencial regenerativo e à baixa capacidade de transformação de tecidos adultos de espécies lenhosas. Assim, o objetivo deste trabalho foi otimizar o protocolo de transformação genética de tecido adulto de três cultivares de laranja doce. Com ajustes no cultivo in vitro, foi possível obterem-se gemas adventícias transgênicas via Agrobacterium tumefaciens de três cultivares de laranja doce (Citrus sinensis L. Osbeck), Hamlin, Pêra e Valência, utilizando material adulto como fonte de explantes. As gemas transgênicas foram identificadas como transgênicas pelo teste histoquímico GUS e confirmados pela análise de PCR, a qual mostrou a amplificação de um fragmento 817 pb, correspondente a parte do gene uidA amplificada. A utilização de meio de co-cultivo com a adição de auxinas e citocininas (2,0 mg L-1 de 2,4 D; 2,0 mg L-1 de AIA e 1,0 mg L-1 de 2-iP), foi o mais eficiente para as três cultivares avaliadas. Meios de seleção com altas concentrações de citocinina (3 mg L-1) favoreceram a regeneração e, conseqüentemente, a transformação de gemas adventícias para as três cultivares estudadas. O uso da sonicação não foi eficiente para diminuir a contaminacão endofítica. Além disso, esta operação diminuiu a eficiência de transformação dos explantes. As eficiências médias de transformação genética encontradas para as três cultivares foram 2,5% para laranja Hamlin, 1,4% para laranja Pêra e 3,7% para laranja Valência. / The difficulty of tissue transformation of adult woody species is still an obstacle to be overcome for most sweet orange cultivars in the Brazilian citrus industry. This difficulty is related to the high level of contamination, low regenerative potential and low transformation capacity of adult tissues of woody species. Thus, the objective of this work was to optimize the protocol for genetic transformation of adult tissue of three cultivars of sweet orange. Therefore, with in vitro culture adjustments, it was possible to obtain transgenic adventitious buds though Agrobacterium tumefaciens of three sweet orange cultivars (Citrus sinensis L. Osbeck), Hamlin, Pêra and Valencia, using adult material as explants source. The transgenic buds were identified as transgenic by the GUS histochemical test and confirmed by the PCR analysis, which showed fragment amplification of 817 bp corresponding to the part of the amplified uidA gene. The use of co-culture media rich in auxins and cytokinins (2.0 mg L-1 of 2.4 D, 2.0 mg L-1 of AIA and 1.0 mg L-1 of 2-iP) was more efficient for all three cultivars. Selection media with high concentrations of cytokinin (3 mg L-1) promoted the regeneration and, consequently, the transformation of adventitious buds in the three cultivars. The use of sonication was not effective to reduce endophytic contamination. Moreover, this procedure reduced transformation efficiency of explants. The average efficiencies of genetic transformation for the three varieties were 2.5% for Hamlin, 1.4% for Pêra and 3.7% for Valência.

Atualmente a cultura da cana de açúcar tem ganhado destaque no cenário mundial devido a seu potencial uso na produção de bioenergia o qual poderia ser beneficiado desenvolvendo-se cultivares com aumento da produtividade de biomassa por unidade de área, o que é por sua vez, determinada pela arquitetura da planta. A brotação lateral é um dos principais fatores que regulam a arquitetura dos vegetais. Recentemente, esta fase do desenvolvimento tem sido estudada intensivamente em plantas consideradas modelo, elucidando em parte as vias genéticas, ambientais e hormonais que regulam este processo. Dentro desta vias, microRNAs, uma classe de pequenos RNAs não codantes que modula pós-transcricionalmente a expressão de genes endógenos, parecem ser importantes reguladores. Em cana de açúcar, a brotação lateral é importante para a arquitetura dos ramos laterais, germinação de gemas e perfilhamento. Entretanto, devido a sua complexidade genética e ausência de mutantes defectivos na brotação lateral, estudos nesta área ao nível molecular são limitados. Neste contexto, este trabalho teve por objetivos estudar em cana de açúcar a via microRNA156/fatores de transcrição do tipo SQUAMOSA promoter-binding-protein (SPL), a qual é associada à regulação do perfilhamento, bem como caracterizar molecularmente o processo de emergência de gemas axilares. Ferramentas computacionais usando o banco publico de ESTs TIGR gene índex permitiram identificar e classificar no genoma de cana de açúcar, diferentes genes associados ao processo de brotação lateral e resposta hormonal. Entres estes, seis genes SPL regulados pelo miR156 foram identificados, sendo um deles (SsSPL1) homólogo a SPLs envolvidas diretamente na regulação do perfilhamento. A expressão da SsSPL1 foi monitorada em diferentes tecidos e órgãos, juntamente com o miR156. Os dados sugerem que a SsPL1, é regulada negativamente pelo miR156, sendo esta via também conservada em cana de açúcar. Foram geradas plantas transgênicas da cultivar RB85486 com o gene endógeno SsmiR156a/b o qual codifica um precursor conservado do miR156 e parece estar associado com a evolução da arquitetura em monocotiledôneas. O acúmulo do miR156 foi avaliado em plantas transformadas via RT-qPCR encontrando variabilidade na sua expressão. Bibliotecas de pequenos RNAs foram geradas em gemas dormentes e em desenvolvimento, permitindo identificar membros de 26 famílias de miRNAs. A expressão de quatro deles, de seus genes-alvo e de outros genes selecionados foi monitorada em gemas dormentes e com 2 e 5 dias após o plantio. Interessantemente, o miR159 foi o mais expresso em gemas axilares de cana e parece ser um fator chave na emergência da gema, já que, segundo os resultados obtidos, esse miRNA parece modular a expressão do seu gene alvo SsGAMyB, o qual é um fator de transcrição implicado na ativação de genes de resposta a giberelina. Durante esta fase inicial do desenvolvimento também foi observado alterações na expressão de genes associados com processos de transdução de sinal associados aos fitohormônios auxina e etileno. Os resultados obtidos indicam que a emergência de gemas laterais é um processo dinâmico em que fitohormônios, fatores de transcrição e microRNAs participam conjuntamente para promover o crescimento e 12 desenvolvimento da nova plântula de cana de açúcar. / Sugarcane is an economically important biofuel crop that recently has become a target for improvement of sustainable biomaterial production due to its high biomass productivity and built-in containment features. Therefore, studies aiming to improve the production of biomass per area are among the most important issues in sugarcane production. Plant biomass is defined, at least in part, by its shoot architecture. Although shoot architecture (branching/tillering) is to some extend influenced by environmental factors, it is determined mainly by the plants genetic program. This includes developmental programs that are regulated by a complex network of genetic pathways that integrate endogenous and environmental cues. Several transcription factors as well as microRNAs are likely part of this network. In this study, we started to investigate the roles of the genetic pathway regulated by the microRNA156 and its targets, the transcription factors SQUAMOSA promoter-binding-protein (SPLs) in sugarcane branching/tillering. We identified six members of the SPL family that were further classified into four subfamilies. In both dicots and monocots, these SPLs are key regulators of the plant shoot architecture. We monitored the expression patterns of SsmiR156 e SsSPL1 in distinct sugarcane tissues/organs. Our observations suggest that miR156 regulates posttranscriptionally SsSPL1 mainly in leaf tissues. We generated transgenic sugarcane plants overexpressing the monocot-specific sugarcane miR156 precursor SsMIR156b/c via biolistic method. This precursor is thought to be important for the evolution of grass shoot architecture. Although we observed higher accumulation of mature SsmiR156b/c in leaf tissues of some transgenic plants as compared with tissues from non-transgenic plants, we could not detect any significant changes in their vegetative architecture. Using deep sequencing approaches, we have generated two small RNA libraries from dormant and outgrown sugarcane lateral buds. Preliminary analyses indicate that a select group of small RNAs are expressed in lateral buds, including over 200 repeat-associated small interfering RNAs (rasiRNAs) and 25 conserved microRNAs (miRNAs). Amongst the miRNAs, miR159 was the most sequenced in the two libraries. We evaluated miR159 accumulation pattern in addition to other selected miRNAs via qRT-PCR in dormant and developing buds. The majority of the evaluated miRNAs accumulate differentially during bud development, though with distinct expression patterns. Interestingly, miR159 accumulates at high levels in dormant buds, but scarcely in developing buds. Conversely, the experimentally confirmed miR159 target, a sugarcane GAMyB-like gene (SsGAMyB), is lowly expressed in dormant buds while its transcripts accumulate at higher levels in developing buds. GAMyB-like genes encode R2R3 MYB domain transcription factors that have been implicated in gibberellin (GA) and abscisic acid (ABA) signaling in germinating seeds. Our data suggest miR159 regulates GAMyB-like genes during sugarcane bud outgrowth. Similarly, SsSPL1 is regulated posttranscriptionally by the miR529, though this gene has sites for both miR529 and miR156. Auxin and ethylene-associated regulatory pathways are affected during sugarcane bud development. Taken together,our data indicate that sugarcane bud outgrowth from rhizomes is a complex developmental process involving hormones, transcription factors as well as microRNAs and other regulatory RNAs.

A dificuldade de transformação de tecido adulto de espécies lenhosas é uma barreira ainda a ser contornada para a maioria das cultivares de laranja doce de importância na citricultura brasileira. Esta dificuldade está relacionada ao alto nível de contaminação, ao baixo potencial regenerativo e à baixa capacidade de transformação de tecidos adultos de espécies lenhosas. Assim, o objetivo deste trabalho foi otimizar o protocolo de transformação genética de tecido adulto de três cultivares de laranja doce. Com ajustes no cultivo in vitro, foi possível obterem-se gemas adventícias transgênicas via Agrobacterium tumefaciens de três cultivares de laranja doce (Citrus sinensis L. Osbeck), Hamlin, Pêra e Valência, utilizando material adulto como fonte de explantes. As gemas transgênicas foram identificadas como transgênicas pelo teste histoquímico GUS e confirmados pela análise de PCR, a qual mostrou a amplificação de um fragmento 817 pb, correspondente a parte do gene uidA amplificada. A utilização de meio de co-cultivo com a adição de auxinas e citocininas (2,0 mg L-1 de 2,4 D; 2,0 mg L-1 de AIA e 1,0 mg L-1 de 2-iP), foi o mais eficiente para as três cultivares avaliadas. Meios de seleção com altas concentrações de citocinina (3 mg L-1) favoreceram a regeneração e, conseqüentemente, a transformação de gemas adventícias para as três cultivares estudadas. O uso da sonicação não foi eficiente para diminuir a contaminacão endofítica. Além disso, esta operação diminuiu a eficiência de transformação dos explantes. As eficiências médias de transformação genética encontradas para as três cultivares foram 2,5% para laranja Hamlin, 1,4% para laranja Pêra e 3,7% para laranja Valência. / The difficulty of tissue transformation of adult woody species is still an obstacle to be overcome for most sweet orange cultivars in the Brazilian citrus industry. This difficulty is related to the high level of contamination, low regenerative potential and low transformation capacity of adult tissues of woody species. Thus, the objective of this work was to optimize the protocol for genetic transformation of adult tissue of three cultivars of sweet orange. Therefore, with in vitro culture adjustments, it was possible to obtain transgenic adventitious buds though Agrobacterium tumefaciens of three sweet orange cultivars (Citrus sinensis L. Osbeck), Hamlin, Pêra and Valencia, using adult material as explants source. The transgenic buds were identified as transgenic by the GUS histochemical test and confirmed by the PCR analysis, which showed fragment amplification of 817 bp corresponding to the part of the amplified uidA gene. The use of co-culture media rich in auxins and cytokinins (2.0 mg L-1 of 2.4 D, 2.0 mg L-1 of AIA and 1.0 mg L-1 of 2-iP) was more efficient for all three cultivars. Selection media with high concentrations of cytokinin (3 mg L-1) promoted the regeneration and, consequently, the transformation of adventitious buds in the three cultivars. The use of sonication was not effective to reduce endophytic contamination. Moreover, this procedure reduced transformation efficiency of explants. The average efficiencies of genetic transformation for the three varieties were 2.5% for Hamlin, 1.4% for Pêra and 3.7% for Valência.

Os vírus possuem potencial de variabilidade genética muito alto, isso porque necessitam divergir seu material genético suficientemente para se adaptar às inúmeras mudanças às quais são submetidos. Portanto, a variabilidade genética é essencial para a sobrevivência desses organismos; é o primeiro passo para a adaptação em um novo hospedeiro, quebra de resistência, alterações nos sintomas e virulência, o que justifica o interesse em estudos nessa área. Os estudos de variabilidade consistem numa excelente ferramenta para a compreensão da evolução dos vírus e busca pelo manejo adequado de doenças virais. Por isso objetivou-se estudar a variabilidade genética da ORF p29 do CiLV-C, a fim de gerar informações relevantes acerca do patossistema e da preponderância de isolados, com possíveis implicações na epidemiologia da doença e seu manejo no campo, além de uma melhor compreensão sobre a evolução desse vírus, que até então nunca havia sido explorada. Neste trabalho foram avaliadas plantas de citros e outras hospedeiras potenciais do CiLV-C. Os resultados sugerem que as plantas de tangerina Cravo, Tardia da Sicília, Cleópatra, Vermelha, tangor Ortanique, laranja Azeda e trapoeraba são suscetíveis à doença e também podem servir como fontes de inóculo do vírus para citros. Já as plantas de limão Siciliano e Cravo, e limas ácidas Tahiti e Galego e Mimosa caesalpiniaefolia mostraram-se resistentes à doença, mas não à colonização do ácaro vetor. As plantas de Malvaviscus arboreus e Solanum violaefolium não apresentaram sintomas, mas mostraram-se possíveis fontes de inóculo do vírus para plantas de citros. Além disso, foram avaliadas as respostas de 62 genótipos de tangerinas e seus híbridos à doença, sendo que 15 mostraram-se resistentes e podem, posteriormente, ser utilizados em programas de melhoramento genético, que é uma das alternativas para reduzir o uso de pesticidas para o controle do vetor. Foi identificada baixa variabilidade genética entre os isolados do CiLV-C, independentemente do hospedeiro ou localidade, entretanto, o isolado de São José do Rio Preto pareceu ser o mais divergente e capaz de passar suas alterações durante sua transmissão a outros hospedeiros. Mais estudos devem ser feitos para que conclusões inquestionáveis sejam tiradas desse assunto, mas os resultados obtidos abriram um novo leque de possibilidades para futuros estudos nessa área até então pouco explorada. / Viruses have, potentially, broad genetic variability because of their need to adapt to several changes that they are exposed to. Therefore, genetic variability is essential for their survival; it is the first step to adapt to a new host, to break resistance down, to change symptoms and virulence, which justifies the interest in studies in this area. These studies consist in a great tool for a better understanding on the virus evolution and the search for a proper management of viral diseases. Hence, it was aimed to study the genetic variability of ORF p29 from CiLV-C in order to generate relevant information about the pathosystem and the predominance of isolates with possible implications on the epidemiology of the disease and its management in the field, besides a better understanding on the evolution of this virus, which has never been explored before. In this work, we evaluated citrus plants and potential hosts for CiLV-C. The results suggest that the plants of Cravo, Tardia da Sicília, Cleopatra, and Vermelha mandarin, Ortanique tangor, Sour orange and spiderwort are susceptible to the disease and can also serve as sources of inoculum of the virus to citrus. Siciliano lemon, Rangpur, Tahiti, and Mexican limes, and Mimosa caesalpiniaefolia were resistant to the disease, but not to the colonization of the mite vector. Malvaviscus arboreus and Solanum violaefolium plants did not present symptoms, but can be considered possible sources of CiLV-C inoculum to citrus plants. In addition, we evaluated the response of 62 mandarin genotypes and their hybrids to the disease. Fifteen of them were considered resistant and could be used in breeding programs with the objective to reduce the use of pesticides to control the vector. Low genetic variability was found amongst CiLV-C isolates, regardless of the host or geographic region; however, the São José do Rio Preto isolate was the most divergent and the changes in nucleotides were transmitted to the other hosts. Further studies should be conducted before unquestionable conclusions can be drawn from this issue, but the results obtained here have opened a new range of possibilities for future studies in this area so far almost unexplored.

Atualmente a cultura da cana de açúcar tem ganhado destaque no cenário mundial devido a seu potencial uso na produção de bioenergia o qual poderia ser beneficiado desenvolvendo-se cultivares com aumento da produtividade de biomassa por unidade de área, o que é por sua vez, determinada pela arquitetura da planta. A brotação lateral é um dos principais fatores que regulam a arquitetura dos vegetais. Recentemente, esta fase do desenvolvimento tem sido estudada intensivamente em plantas consideradas modelo, elucidando em parte as vias genéticas, ambientais e hormonais que regulam este processo. Dentro desta vias, microRNAs, uma classe de pequenos RNAs não codantes que modula pós-transcricionalmente a expressão de genes endógenos, parecem ser importantes reguladores. Em cana de açúcar, a brotação lateral é importante para a arquitetura dos ramos laterais, germinação de gemas e perfilhamento. Entretanto, devido a sua complexidade genética e ausência de mutantes defectivos na brotação lateral, estudos nesta área ao nível molecular são limitados. Neste contexto, este trabalho teve por objetivos estudar em cana de açúcar a via microRNA156/fatores de transcrição do tipo SQUAMOSA promoter-binding-protein (SPL), a qual é associada à regulação do perfilhamento, bem como caracterizar molecularmente o processo de emergência de gemas axilares. Ferramentas computacionais usando o banco publico de ESTs TIGR gene índex permitiram identificar e classificar no genoma de cana de açúcar, diferentes genes associados ao processo de brotação lateral e resposta hormonal. Entres estes, seis genes SPL regulados pelo miR156 foram identificados, sendo um deles (SsSPL1) homólogo a SPLs envolvidas diretamente na regulação do perfilhamento. A expressão da SsSPL1 foi monitorada em diferentes tecidos e órgãos, juntamente com o miR156. Os dados sugerem que a SsPL1, é regulada negativamente pelo miR156, sendo esta via também conservada em cana de açúcar. Foram geradas plantas transgênicas da cultivar RB85486 com o gene endógeno SsmiR156a/b o qual codifica um precursor conservado do miR156 e parece estar associado com a evolução da arquitetura em monocotiledôneas. O acúmulo do miR156 foi avaliado em plantas transformadas via RT-qPCR encontrando variabilidade na sua expressão. Bibliotecas de pequenos RNAs foram geradas em gemas dormentes e em desenvolvimento, permitindo identificar membros de 26 famílias de miRNAs. A expressão de quatro deles, de seus genes-alvo e de outros genes selecionados foi monitorada em gemas dormentes e com 2 e 5 dias após o plantio. Interessantemente, o miR159 foi o mais expresso em gemas axilares de cana e parece ser um fator chave na emergência da gema, já que, segundo os resultados obtidos, esse miRNA parece modular a expressão do seu gene alvo SsGAMyB, o qual é um fator de transcrição implicado na ativação de genes de resposta a giberelina. Durante esta fase inicial do desenvolvimento também foi observado alterações na expressão de genes associados com processos de transdução de sinal associados aos fitohormônios auxina e etileno. Os resultados obtidos indicam que a emergência de gemas laterais é um processo dinâmico em que fitohormônios, fatores de transcrição e microRNAs participam conjuntamente para promover o crescimento e 12 desenvolvimento da nova plântula de cana de açúcar. / Sugarcane is an economically important biofuel crop that recently has become a target for improvement of sustainable biomaterial production due to its high biomass productivity and built-in containment features. Therefore, studies aiming to improve the production of biomass per area are among the most important issues in sugarcane production. Plant biomass is defined, at least in part, by its shoot architecture. Although shoot architecture (branching/tillering) is to some extend influenced by environmental factors, it is determined mainly by the plants genetic program. This includes developmental programs that are regulated by a complex network of genetic pathways that integrate endogenous and environmental cues. Several transcription factors as well as microRNAs are likely part of this network. In this study, we started to investigate the roles of the genetic pathway regulated by the microRNA156 and its targets, the transcription factors SQUAMOSA promoter-binding-protein (SPLs) in sugarcane branching/tillering. We identified six members of the SPL family that were further classified into four subfamilies. In both dicots and monocots, these SPLs are key regulators of the plant shoot architecture. We monitored the expression patterns of SsmiR156 e SsSPL1 in distinct sugarcane tissues/organs. Our observations suggest that miR156 regulates posttranscriptionally SsSPL1 mainly in leaf tissues. We generated transgenic sugarcane plants overexpressing the monocot-specific sugarcane miR156 precursor SsMIR156b/c via biolistic method. This precursor is thought to be important for the evolution of grass shoot architecture. Although we observed higher accumulation of mature SsmiR156b/c in leaf tissues of some transgenic plants as compared with tissues from non-transgenic plants, we could not detect any significant changes in their vegetative architecture. Using deep sequencing approaches, we have generated two small RNA libraries from dormant and outgrown sugarcane lateral buds. Preliminary analyses indicate that a select group of small RNAs are expressed in lateral buds, including over 200 repeat-associated small interfering RNAs (rasiRNAs) and 25 conserved microRNAs (miRNAs). Amongst the miRNAs, miR159 was the most sequenced in the two libraries. We evaluated miR159 accumulation pattern in addition to other selected miRNAs via qRT-PCR in dormant and developing buds. The majority of the evaluated miRNAs accumulate differentially during bud development, though with distinct expression patterns. Interestingly, miR159 accumulates at high levels in dormant buds, but scarcely in developing buds. Conversely, the experimentally confirmed miR159 target, a sugarcane GAMyB-like gene (SsGAMyB), is lowly expressed in dormant buds while its transcripts accumulate at higher levels in developing buds. GAMyB-like genes encode R2R3 MYB domain transcription factors that have been implicated in gibberellin (GA) and abscisic acid (ABA) signaling in germinating seeds. Our data suggest miR159 regulates GAMyB-like genes during sugarcane bud outgrowth. Similarly, SsSPL1 is regulated posttranscriptionally by the miR529, though this gene has sites for both miR529 and miR156. Auxin and ethylene-associated regulatory pathways are affected during sugarcane bud development. Taken together,our data indicate that sugarcane bud outgrowth from rhizomes is a complex developmental process involving hormones, transcription factors as well as microRNAs and other regulatory RNAs.

A andiroba (Carapa guianensis) é uma espécie arbórea de importância econômica na região Amazônica pelo grande interesse que vem despertando nas indústrias madeireira e cosmética. É uma planta monóica, com floração assincrônica e auto-incompatível. Ela é bastante plástica e se adapta para ocupar diferentes ambientes, sendo encontrada tanto no baixio como na terra firme. Os objetivos do presente estudo foram avaliar a estrutura genética de duas populações naturais de andiroba e quantificar a diversidade genética intrapopulacional, a autocorrelação espacial e o fluxo gênico analisando uma única população em dois ambientes distintos (terra firme e baixio) e em três classes de tamanho (plântulas, jovens e adultos). Para o estudo interpopulacional, foram avaliados 39 indivíduos adultos no município de Porto Acre e 38 em Rio Branco. Já para o intrapopulacional analisaram-se 957 indivíduos do município de Rio Branco. Foram utilizados sete locos polimórficos de microssatélites que permitiram observar 42 alelos em ambas as populações, sendo que as estimativas dos parâmetros genéticos foram muito próximas entre elas. Não foi observada endogamia e a taxa de cruzamento aparente foi alta indicando reprodução por alogamia. A maior parte da variabilidade genética (90,5%) foi encontrada dentro das populações. No entanto, a divergência genética entre as populações (9,5%) foi estatisticamente significativa e pode ser considerada intermediária. Com relação à variabilidade intrapopulacional, observou-se 85 alelos na população Rio Branco, com 67 alelos ocorrendo no ambiente de terra firme e 70 no baixio. A diversidade gênica foi semelhante nas três classes de tamanho na população total e nos dois ambientes, não tendo sido observada endogamia em nenhuma das classes de tamanho dos ambientes. Também não foi observada divergência genética entre as classes de tamanho. Já entre os indivíduos do ambiente de terra firme e os do baixio esta divergência foi baixa (1,63%), mas significativa. A taxa de cruzamento aparente foi alta tanto para os ambientes como para a população total. As analises de autocorrelação espacial dos genótipos revelaram que a população Rio Branco apresentou baixa estruturação espacial, sendo que as árvores localizadas a uma distância de até aproximadamente 370 metros tenderam a ser geneticamente similares. No ambiente de baixio encontrouse este mesmo padrão, com árvores localizadas a uma distância de até 160 metros mostrando-se mais aparentadas entre si. Quando se observou separadamente cada classe de tamanho neste ambiente, verificou-se baixa estruturação na classe dos jovens, e uma disposição quase que aleatória dos genótipos na classe dos adultos. Na terra firme não se observou estruturação espacial dos genótipos em nenhuma das classes. As analises de parentesco das plântulas indicaram que 7,3% dos parentais paternos foram encontrados no ambiente de terra firme e 9,4% no baixio. Este baixo índice encontrado mostra que é grande a quantidade de fluxo gênico vindo de fora da área amostrada. Verificou-se fluxo gênico de longo alcance dentro da população, observando-se uma distância média de até 888,8 metros entre os ambientes. Com base nos conhecimentos gerados sobre a estrutura genética, podem-se estabelecer estratégias de manejo e conservação dessas populações naturais de andiroba. / Crabwood (Carapa guianensis) is a tree of economic importance in the Amazon region, due to the great interest it has been attracting in the wood and cosmetics industries. It is a monoecious species, with asynchronic flowering and self-incompatible. This species is very plastic and adapts to occupy different habitats, and it is found in the lowland and upland habitats. The objectives of this study were to evaluate the genetic structure between two natural populations of crabwood, and to quantify the intrapopulational genetic diversity, the spatial autocorrelation and gene flow of one population, considering two habitats (upland and lowland) and three size classes (seedlings, young plants and adults). For the interpopulational study, 39 adult individuals were evaluated in the municipal district of Porto Acre and 38 in Rio Branco. For the intrapopulational studies, 957 individuals were analyzed in the municipal district of Rio Branco. Seven polymorphic microssatellite loci were used to detect 42 alleles in both populations, were the genetic parameter estimates were very similar to each other. Inbreeding was not observed and the apparent outcrossing rate was high, indicating an outcrossing breeding system for this species. Most of the genetic variability (90.5%) was found to be within populations. However, the genetic divergence between them (9.5%) was statistically significant and can be considered as intermediate. Regarding the intrapopulacional variability, 85 alleles were observed in the Rio Branco population, with 67 alleles occurring in the upland habitat and 70 in the lowland. The genetic diversity was similar in the three size classes in the total population, and in the two habitats. No inbreeding was observed in any of the size classes of either habitat. No genetic divergence was observed between size classes as well. Between individuals of the upland habitat and those of the lowland habitat, this divergence was low (1.63%), but significant. The autocorrelation spatial analysis of the genotypes showed that the Rio Branco population presented low spatial genetic structuring, with the trees located at a distance of approximately 370 meters tending to be genetically similar. In the lowland habitat the same pattern was found, with trees located at a distance of 160 meters tending to be more related between themselves. When each size class of this habitat was observed separately, a low spatial genetic structuring was found in the young classes and an almost random disposal of the genotypes was observed in the adult classes. In the upland habitat, a spatial genetic structure of the genotypes was not observed in any of the size classes. The paternity analysis of the seedlings indicated that 7.3% of the male parents were found in the upland habitat and 9.4% in the lowland. This low index shows that the amount of gene flow coming from outside the sampling area is high. Long-distance gene flow within the population studied was observed, with an average distance of 888.8 m found between habitats. Based in the acquired knowledge on the genetic structure, management and conservation strategies can be established for these natural crabwood populations.