Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2015-11-27T13:12:12Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2209787 bytes, checksum: 3979328b83150d607ad68ec8c4f1d534 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-27T13:12:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2209787 bytes, checksum: 3979328b83150d607ad68ec8c4f1d534 (MD5) Previous issue date: 2015-03-09 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Com a crescente demanda do mercado mundial de cafés especiais, os produtores brasileiros têm demonstrado interesse em retomar o cultivo do Bourbon, principalmente devido a seu potencial para produzir cafés de qualidade superior de bebida. Dessa forma, os melhoristas têm buscado incorporar acessos de Bourbon nos programas de melhoramento, a fim de obter cultivares para a produção de cafés especiais. Visando dar suporte aos programas de melhoramento da Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais (Epamig), foi instalado em Patrocínio, MG, um Banco Ativo de Germoplasma (BAG) com 1594 acessos, destes, 140 correspondem a Bourbon. Entretanto, a coleção de germoplasma de Bourbon ainda não foi devidamente caracterizada, fato que interfere no seu aproveitamento para fins comerciais e uso no melhoramento. Deste modo, a caracterização molecular desses genótipos é essencial para ampliar o conhecimento dos materiais genéticos disponíveis e, assim, incorporar os mais adequados nos programas de melhoramento genético do cafeeiro. Nesse sentido, o presente trabalho teve como objetivo caracterizar, por meio de marcadores SSR e AFLP, a coleção de Bourbon da Epamig, como uma ferramenta auxiliar na identificação dos acessos, avaliação da diversidade genética e do perfil molecular (Fingerprinting) dos genótipos. Na identificação dos acessos, apresentado no capítulo 1, os marcadores SSR foram utilizados para discriminar os genótipos de Bourbon juntamente com as técnicas de analise discriminante e redes neurais artificiais. Os locos SSR analisados foram adequados para diferenciar os acessos. Observou-se que as redes neurais artificiais apresentaram maior eficiência na classificação dos acessos de Bourbon do que a análise discriminante e foi possível identificar acessos que apresentaram misturas ou problemas na identificação inicial. Na avaliação da diversidade genética e do perfil molecular (Fingerprinting) dos acessos, apresentados no capítulo 2, os marcadores SSR e AFLP utilizados permitiram separar a maioria dos indivíduos analisados. Esses dados moleculares sugerem que, apesar da reconhecida base genética estreita de C. arabica, o germoplasma de Bourbon pertencente a Epamig apresenta variabilidade genética que pode ser explorada nos programas de melhoramento. A análise de fingerprinting permitiu identificar os perfis moleculares de cada acesso de Bourbon avaliado, os quais podem ser utilizados na identificação dos cafeeiros no banco. Dessa forma, os resultados obtidos nesse estudo fornecem subsídios para a manutenção e conservação da coleção de germoplasma de Bourbon. Além disso, deve auxiliar os melhoristas na escolha de genitores para possíveis hibridações em programas de melhoramento que buscam o desenvolvimento de cultivares com potencial para qualidade de bebida. / With the increasing demand of specialty coffee in the world, the Brazilian coffee producer have demonstrated interest to retake cultivating Bourbon due to its potential of producing high cup quality. So, the breeders are working to incorporate the Bourbon in the breeding programs to develop coffee cultivars with special cup quality. To support the breeding programs, the Agricultural Research Company of Minas Gerais (Epamig) established the active germplasm bank in Patrocínio, MG. This germplasm comprises of 1594 coffee accessions, among these 140 are Bourbons. However, the collection of Bourbon is not well characterized, which interferes with its efficient use for commercial purpose and genetic improvement. This shows the importance of molecular characterization of these genotypes to increase the knowledge about the genetic materials available and incorporated adequately in the genetic improvement of coffee. Thus, the present work was done with the objective of characterizing the Bourbon collections of Epamig using SSR and AFLP molecular markers as a tool to identify the accessions, genetic diversity study and Fingerprinting of the genotypes. In chapter 1, SSR molecular marker combined with discriminant analysis and artificial neural network were used to discriminate the genotypes of Bourbon. The result showed that the artificial neural network is more efficient to classify the accessions of Bourbon than discriminant analysis. It was possible to identify accessions with mixture or with identification problem. In the genetic diversity and fingerprinting analysis presented in chapter 2, SSR and AFLP markers used permitted to separate most of the individuals analyzed. These data suggested that despite the known narrow genetic base of C. arabica, the Bourbon germplasm belonging to Epamig has enough genetic variability that can be exploited in breeding programs. The fingerprinting analysis allowed identifying molecular profile for each accession of Bourbon evaluated that can be used in identification of coffee plants of the germoplasm. Besides this, it can aid the breeders to select the parents for possible hybridization in the breeding programs to develop cultivars with high cup quality potential.

A caracterização e o entendimento da diversidade e estrutura genética de acessos armazenados em bancos de germoplasma é importante para a sua efetiva utilização em programas de melhoramento. Neste trabalho, 192 acessos japoneses de arroz pertencentes ao Banco de Germoplasma do Departamento de Genética da ESALQ/USP foram caracterizados por 23 descritores agromorfológicos (13 variáveis contínuas e dez variáveis categóricas) e 24 marcadores microssatélites (12 SSRs genômicos e 12 EST-SSRs). As variáveis contínuas que apresentaram maior contribuição para a variabilidade entre os acessos foram avaliadas novamente em um segundo experimento para considerar os efeitos de interação genótipo por ano na diversidade. Os acessos apresentaram variabilidade para ambos os tipos de variáveis, e o tipo de variável utilizada na avaliação e a interação genótipo por ano implicaram em diferentes padrões de agrupamento entre os acessos, sendo que o agrupamento mais consistente foi o realizado considerando todas as variáveis e os dois anos agrícolas. Os 24 marcadores microssatélites detectaram um total de 181 alelos, 38 dos quais foram exclusivos. A média do número de alelos por loco foi de 7,54 e a diversidade gênica foi de 0,59 para os SSRs genômicos e de 0,46 para os EST-SSRs. As análises caracterizaram os acessos japoneses como 98,4% pertencentes à subespécie Japônica. A resposta dos acessos para estresse por frio na germinação foi avaliada em três experimentos; I: os 192 acessos e três testemunhas tolerantes foram avaliados sob duas condições: 13ºC por 28 dias (estresse por frio) e 28ºC por sete dias (condições ótimas); II: dezessete acessos selecionados entre os que apresentaram melhores desempenhos na temperatura de 13ºC foram avaliados juntamente com as três testemunhas em gradiente de temperatura de 11ºC, 13ºC, 15ºC, 17ºC e 28ºC para estudar a interação genótipo por temperatura; III: os genótipos do experimento II foram avaliados para germinação e estabelecimento inicial de plântulas a 15ºC em areia. A diminuição da temperatura teve efeito significativo no desempenho dos acessos, e a interação genótipo por temperatura foi significativa para comprimento do coleóptilo e índice de velocidade de germinação. Entre os acessos estudados foi observada variação genética para as características relacionadas com a germinação em baixa temperatura e encontraram-se acessos com reduções nos comprimentos de coleóptilo e radícula devido ao frio comparáveis com a das testemunhas, embora com velocidade de crescimento menor, inclusive em temperatura ótima. Uma coleção nuclear constituída por 52 acessos e representativa da diversidade fenotípica e molecular observada nos 192 acessos foi obtida. / Germplasm characterization and the knowledge of its diversity and population structure are important to effective utilization of genetic resources in breeding programs. In this work, 192 Japanese rice accessions maintained at Germplasm Bank of Genetics Department at ESALQ/USP were characterized using 23 agromorphological descriptors (13 continuous and ten categorical variables) and 24 SSR markers (12 genomic SSRs and 12 EST-SSRs). The continuous variables presenting more contribution in the divergence among accessions were evaluated again in a second harvest year to account interaction between genotype and year in the diversity. Japanese accessions presented variability for continuous and categorical variables and the type of variable and the genotype by year interaction resulted in a different pattern of clustering of accessions. The most consistent cluster was that considering both continuous and categorical variables and the two harvest years. A total of 181 alleles were detected by the microsatellite markers, 38 of them were private. Allele per locus mean was 7.54 and gene diversity was 0.59 for genomic SSRs and 0.46 for EST-SSRs. Accessions were classified as 98.4% belonging to japonica subspecies. Accessions response to cold stress at the germination was evaluated in three experiments; I: 192 accessions and three coldtolerant controls were evaluated under two conditions: 13ºC during 28 days (cold stress) and 28ºC during seven days (optimal temperature); II: seventeen accessions selected among those presenting better performance in the first experiment were evaluated along with three cold-tolerant controls under five temperatures: 11ºC, 13ºC, 15ºC, 17ºC e 28ºC to study genotype by temperature interaction; III: germination and plantule initial development in sand at 15ºC of genotypes used in the second experiment were evaluated. It was detected variability among the accessions to germination under cold stress. Temperature decrease had significant effect for germination velocity index and coleoptile and radicle length, and the interaction between genotype and temperature was significant for germination velocity index and coleoptile length. The accessions presented genetic variability for cold tolerance germination and accessions presenting coleoptile and radicle reductions due to cold comparable with cold-tolerant controls were detected. A core collection containing 52 accesions representing the phenotypic and molecular diversity of the 192 accessions was obtained.

O estudo de 135 acessos de batata-doce (Ipomoea batatas L. Lam), do Banco de Germoplasma da Embrapa-CNPH, constituída com materiais oriundos de todas as regiões brasileiras, materiais do CIP-Peru e materiais dos Estados Unidos, Japão e Peru, com marcadores microssatélites e descritores morfoagronômicos, permitiu obter informações sobre a diversidade genética e a distribuição desta diversidade dentro e entre regiões geográficas. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a diversidade genética destes 135 acessos de batata-doce, a partir de oito locos de microssatélites, de 21 descritores morfológicos, que totalizaram 124 caracteres diferentes entre parte aérea e raiz tuberosa, e de caracteres agronômicos através da porcentagem de matéria seca, porcentagem de umidade e produtividade por planta. Podemos ressaltar que mesmo com o elevado número de acessos (135) e o elevado número de caracteres morfológicos (97) para a parte aérea avaliados neste trabalho, houve a expressão de 77% e dos (69) caracteres morfológicos da raiz, houve a expressão de 80% desses caracteres. A ausência de 23% e 20% dos caracteres avaliados para parte aérea e raiz, respectivamente, pode ser decorrente da sua não ocorrência no material avaliado, e em parte pela dificuldade de identificá-los na planta, por ser subjetivo ou qualitativo, uma vez que o resultado varia com o avaliador, principalmente para as características relacionadas à cor e forma. O grau de similaridade morfológica foi de 0,13 a 0,83, e o grau de similaridade molecular foi de 0,23 a 1,0 obtidos pelo coeficiente de Jaccard (J). Conclui-se que os materiais da Coleção do Banco de Germoplasma do CIP-Peru e dos demais países (Estados Unidos, Japão e Peru) não são geneticamente distintos dos materiais do Brasil, ou seja, não foram agrupados separadamente. Existe alta variabilidade entre os materiais estudados, que se verifica pelo coeficiente de similaridade de Jaccard para ambos os dados moleculares e morfológicos. Para ambos os marcadores, morfológicos e moleculares, a maior parte da variação ocorre dentro das regiões. / The study of 135 accessions of sweet potato (Ipomoea batatas L. Lam), from the Germplasm Bank of Embrapa-CNPH, constituted by materials from all Brazilian regions, from CIP-Peru and from the United States, Japan and Peru, with microsatellite markers and morphoagronomic descriptors, provided information about the genetic diversity and distribution of this diversity within and among geographic regions. The objective of this study was to characterize the genetic diversity of 135 accessions of sweet potato with eight microsatellite loci, 21 morphological descriptors, which totaled 124 different characters among the aerial vegetative and tuberous roots traits, and agronomic characters such as the dry matter percentage, moisture percentage and plant yield. We emphasize that even with the high number of accessions (135) and the large number of morphological characters (97) among to aerial vegetative traits assessed in this study, 77% of these traits were expressed and of the tuberous roots (69) morphological traits, 80% of these were expressed. The absence of 23% and 20% of the characters evaluated for aerial vegetative and tuberous roots traits, respectively, may be due to their non-occurrence in the material evaluated, and in part by the difficulty of their identification in the plants, considering that due to the fact of being subjective or qualitative, the results vary with the evaluator, especially for the characteristics related to color and shape. The degree of morphological similarity varied from 0.13 to 0.83, and the degree of molecular similarity varied from 0.23 to 1.0, both obtained by the Jaccards coefficient. It is concluded that the materials from the Germplasm Bank of CIP-Peru and other countries (United States, Japan and Peru) are not genetically distinct from the materials from Brazil, or were not grouped separately. There is high variability among the studied materials, verified by the Jaccards similarity coefficient for both molecular and morphological data. Also, for both markers, morphological and molecular, most of the variation occurs within regions.

A manga (Mangifera indica L.) é uma fruta tropical de origem no continente asiático e umas das principais frutas comercializadas no mundo. A mangicultura apresenta potencial para expandir ainda mais a comercialização de frutos e derivados principalmente, com qualidades para exportação. A produção mundial em média é de 27 milhões de toneladas. Os programas de melhoramento de mangueira necessitam desenvolver cultivares que apresentem o maior número de características agronômicas agregadas. O conhecimento da variabilidade e estrutura genética é almejado pelos melhoristas uma vez que a espécie é perene e apresenta longo o período para obtenção de novas cultivares. Neste trabalho, 151 acessos de mangueira foram analisados quanto a diversidade e estrutura genética do banco de germoplasma. Foram desenvolvidos 23 marcadores microssatélites para caracterização do banco de germplasma de mangueira. Os locos microssatélites apresentaram alto poder informativo para estudos populacionais e observaram-se médias da heterozigosidade esperada de He=0,655, heterozigosidade observada de Ho=0,496 e de PIC = 0,621. Posteriormente a partir dos dados moleculares foram estimados a diversidade e estrutura genética dos 151 acessos e observaram-se 144 alelos com média de 7,2 alelos por loco com amplitude entre 2 e 12 alelos, e uma diversidade gênica média de 0,689. Em todas as simulações estatísticas utilizadas houve consistência em se agrupar os acessos em dois grupos, um grupo formado pelos acessos brasileiros e outro com os acessos norte americanos e os novos híbridos. Uma coleção nuclear foi formada com 30 acessos conseguindo manter 100% dos alelos considerando a diversidade molecular dos 151 acessos de mangueira. Para disponibilizar mais informações ao banco de germoplasma de mangueira da EMBRAPA, 103 acessos contendo informações de 20 locos microssatélites e médias de 48 características agromorfológicas foram avaliadas em conjunto pelo método de otimização de Tocher e formaram-se 23 grupos, onde mais de 50% dos acessos formaram 22 grupos; destes, 10 grupos foram formados por acesso único. Com a finalidade de gerar mais informações para programas de melhoramento da mangueira, um teste de atribuição foi realizado a partir dos dados moleculares e fenotípicos qualitativos, em que também os acessos foram agrupados em dois grandes grupos. / The mango (Mangifera indica L.) is a tropical fruit of Asiatic origin and one of the main fruits traded worldwide. The mango crop presents a potencial for further expansion of fruits and derivative trades mainly export qualities. The average world production is 26 million tons. Breeding programs need to develop mango cultivars having the highest aggregate number of agronomic traits. Knowledge of both the genetic variability and structure is aimed by mango culture breeders due to perennial species as well as to the long period of time to obtain new cultivars. In this study, the genetic diversity and structure of the germplasm bank in 151 acessions of mango were analyzed. At first, 23 microsatellite markers were developed in order to extract molecular information from bank germplasm. It was possible to detect that the SSR loci were highly informative in the studied population. Averages were obtained of He = 0.655, Ho = 0.496 and PIC = 0.621. Next, with the molecular data it was possible to estimate the genetic diversity and structure of the 151 acessions as well as observe 144 alleles with an average of 7.2 per locus with amplitude between 2 and 12 alleles; the average gene diversity was 0.689. In all simulations there were consistent statistic analyzes enabling the clustering cultivars in two groups. A group was formed by Brazilian landraces and a second group was formed by North American landraces and Brazilian new hybrids. A core collection of 30 acessions was able to keep 100% of the alleles representing the molecular diversity of 151 mango cultivars. To provide more information to the Embrapa germplasm mango tree, 103 acessions containing information from 20 microsatellite loci and average of 48 agronomic traits were assessed together by the method of Tocher and formed 23 groups. Twenty two groups were formed by more than 50% of acessions while 10 groups were formed by a single acession each. An interactive test was conducted from molecular and qualitative phenotype data which resulted in two consistent clusters.

O alho é uma hortaliça importante não só pelo atrativo culinário, como também pelo grande número de propriedades medicinais. A utilização efetiva de recursos genéticos, conservados em bancos de germoplasma, em programas de melhoramento depende de criteriosa caracterização, utilizando em combinação caracteres agromorfológicos e marcadores moleculares. Neste estudo, 16 novos locos microssatélites específicos para a espécie foram desenvolvidos, 10 polimórficos. Os bancos de germoplasma de alho, das instituições IAC, ESALQ e Embrapa, foram caracterizados utilizando 17 locos microssatélites polimórficos, sete deles disponíveis na literatura. A maioria dos locos foi considerada moderado a altamente informativo, com PIC médio de 0,545 e máximo de 0,851. Foram encontrados 90 alelos, com riqueza alélica média de 2,258 alelos por loco e índice de Shannon de 1,176. A coleção da Embrapa apresentou destaque, com maior número de alelos privados e genótipos multi locos (MLGs). Os 151 acessos avaliados foram representados por 65 MLGs. A estratégia M foi utilizada para definição de uma coleção nuclear, que foi constituída por 16 acessos, com cobertura de 100% dos alelos e mínima redundância. O GST geral foi de 0,200 e para MLGs de 0,068, indicando alta diferenciação genética dentro dos bancos de germoplasma, e GIS de 0,195, indicando excesso de heterozigotos, comum em espécies de propagação vegetativa como o alho. A estruturação genética dos MLGs resultou na distinção de dois subgrupos pelo método Bayesiano, consistente com os agrupamentos observados no dendrograma e PCA. Os grupos formados apresentaram coerência com a classificação de acessos de acordo com o ciclo fenológico, em nobres e seminobres. Os marcadores microssatélites desenvolvidos neste trabalho são ferramentas valiosas para estudos de diversidade genética, conservação de germoplasma, mapeamento genético e associativo e espera-se que sejam úteis em futuros programas de melhoramento da espécie. / Garlic is an important crop not only for its culinary attractiveness, but also because of a huge number of medicinal properties. The genetic resources in germplasm require characterization by morphological traits and molecular markers to be effectively used in breeding programs. A novel set of 16 SSR loci specific to garlic were developed. Ten loci were polymorphic, moderate to highly informative, with an average PIC of 0.545 and maximum of 0.851. A total of 151 accessions of garlic from three Brazilian germplam, IAC, ESALQ, and Embrapa, were evaluated for genetic diversity using 10 novel polymorphic SSR loci and other 7 available in the literature. A total of 90 alleles were detected, the average allelic richness was 2.258 alleles per locus and the Shannon index 1.176. The Embrapa collection had the vast majority of private alleles and multi locus genotypes (MLGs). The whole collection was reduced to 65 MLGs. The M strategy were used to define a core collection, 16 accessions were selected with 100% coverage of alleles and minimum redundancy. Overall GST was 0.200 and for MLGs, 0.068, indicating a high genetic differentiation within collections, and GIS was 0.195, indicating an excess of heterozygosity, which was expected as garlic is vegetatively propagated. MLGs were structured in two subgroups by Bayesian approach, consistent with the clustering based on genetic distances and PCA. The groups were coherent with the classification of accessions according to phenology (noble and semi-noble). The new SSR loci are tools for future studies of genetic diversity, germplasm conservation, mapping, and associative genetics, and hopefully will shed light on garlic breeding programs.

Uma coleção nuclear consiste de um grupo de acessos selecionados para representar a diversidade genética de uma coleção com um mínimo de redundância. Essa estratégia permite priorizar e concentrar a aplicação de recursos de modo a formar uma base de informações mais completa sobre este conjunto de acessos. O objetivo deste estudo foi o desenvolvimento da coleção nuclear de soja e a validação da mesma, utilizando cinco estratégias de amostragem. Foram reunidas todas as informações disponíveis dos dados de passaporte e de caracterização e avaliação de 18 caracteres quantitativos de 15.559 acessos da subcoleção de germoplasma de Glycine max (L.) Merrill, do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA). A intensidade de amostragem para todas as estratégias foi de 10,28%, resultando em 1.600 acessos para cada coleção base obtida. A primeira coleção nuclear foi obtida pela amostragem ao acaso (estratégia A). As outras quatro coleções nucleares foram obtidas através da combinação de dois procedimentos para a escolha do numero de acessos em cada grupo (proporcional e logarítmico) e de dois procedimentos para a escolha dos acessos em cada grupo (amostragem ao acaso e amostragem baseada na analise multivariada dos caracteres quantitativos), gerando as seguintes estratégias: proporcional (P), logarítmica (L), proporcional multivariada (PMV) e logarítmica multivariada (LMV). As estimativas de parâmetros (médias, variâncias e amplitudes de variação), os testes estatísticos e as distribuições de freqüências indicaram haver diferenças entre as cinco coleções nucleares, quando comparados com a coleção base. Porém todas são consideradas aceitáveis para representar a coleção base, visto que mais que 70% das médias e amplitudes das características não foram significativamente diferentes das médias e amplitudes da coleção base. A coleção nuclear desenvolvida pela estratégia A foi a que melhor representou a estrutura genética da coleção base em termos estatísticos. Porém, este tipo de amostragem pode não incluir os acessos cuja proporção na coleção base é pequena. As estratégias P e L, embora não maximizem a representatividade das coleções nucleares em termos estatísticos, atendem melhor aos requisitos do melhoramento genético quanto à preservação da variabilidade. Neste sentido, as estratégias PMV e LMV produziram as duas melhores coleções nucleares, com uma ligeira superioridade da primeira. Estas se caracterizam por manter a máxima variabilidade e o mínimo de redundância dos acessos. Assim, optou-se por formar uma coleação nuclear composta de 1.600 acessos, utilizando a estratégia PMV. / A core collection is a group of accessions selected to represent the genetic variability of the entire germplasm collection of a species with minimum redundancy. Core collection construction is strategic because it allows prioritization of assessment, characterization and resource application in a manageable group of accessions of a species. The main objective of this study was to develop and validate a soybean core collection using five sampling strategies. All the available information was gathered from passport and characterization (qualitative) data and 18 quantitative traits from 15,558 accessions of the Glycine max (L.) Merrill germplasm subcollection from the United States Department of Agriculture (USDA). The sampling intensity for all the strategies was 10.28% resulting in 1,600 accessions for each entire collection obtained. The first core collection was obtained by random sampling (strategy R). The other four core collection were obtained by the combination of two procedures to choose the number of accession in each group (proportion and logarithm) and two procedures to choose the accessions in each group (random sampling and sampling based on multivariate analysis of the quantitative traits) that generated the following strategies: proportional (P), logarithmic (L), proportional multivariate (MVP) and logarithmic multivariate (MVL). The parameter estimates (means, variances and variation amplitudes), the statistical tests and frequency distributions indicated that there were differences among the five core collections compared with the entire collection. But all were considered acceptable to represent the entire collection because more than 70% of the means and amplitudes of the characteristics were not significantly different from the means and amplitudes of the entire collection. The core collection developed by strategy R best represented the genetic structure of the base collection in statistical terms. But this type of sampling may not include the accession whose proportion is small in the entire collection. Strategies P and L, while not maximizing the representativeness of the core collection in statistical terms, were superior in terms of variability preservation for breeding purposes. In this sense, the MVP and MVL strategies produced the two best core collections with the first being slightly superior. The MVP sampling strategy was characterized by maintaining the maximum variability and minimum redundancy of the accessions, and therefore, was chosen to form the soybean core collection consisting of 1,600 accessions.

O mapeamento associativo em soja tem sido recentemente utilizado como alternativa para o mapeamento de locos envolvidos no controle de características quantitativas em plantas. Dentre as vantagens, a técnica possibilita explorar a variabilidade genética disponível em bancos de germoplasma, permitindo maior resolução para a identificação de novos locos e alelos envolvidos no controle de características quantitativas. Um painel associativo composto por 89 genótipos provenientes de diversas regiões do mundo foi caracterizado em relação a 20 características fenotípicas e 114 marcadores moleculares microssatélites. Foram identificados 905 alelos, com média de 7,94 alelos/loco além de ampla variabilidade fenotípica, incluindo materiais mais produtivos em relação às testemunhas comerciais. Para associação entre marcadores e fenótipos, foi utilizada a abordagem de modelo linear misto (MLM), o qual incorpora informações de estrutura populacional e parentesco. Dos 114 marcadores utilizados, 78 foram responsáveis por 285 associações significativas com base nos diferentes métodos de correção para múltiplos testes, sendo 29 marcadores associados a uma única característica. As características produtividade de grãos, massa de 100 sementes, teor de óleo e teor de proteína foram associadas a 36 marcadores, sendo 30% destas associações previamente descritas na literatura. Algumas destas associações foram selecionadas para verificar o efeito alélico sobre o genótipo observado, gerando informações preliminares para a aplicação futura de seleção assistida por marcadores (SAM). O tamanho dos blocos de ligação foram estimados em ~20 cM (r2 < 0,05) e ~2 cM (r2 < 0,1), sugerindo a necessidade de 140 ou 1.300 marcadores para saturação completa do genoma no caso do painel associativo analisado. Os resultados obtidos deverão ser investigados futuramente a fim de confirmar as associações em diferentes populações. / Association mapping has recently been used in soybean as an alternative to linkage mapping of loci controlling quantitative traits. Among the advantages, the technique allows to explore the genetic diversity available in germplasm banks, which may result in greater resolution for the identification of new loci and alleles. An association panel comprising 89 genotypes from different regions of the world was characterized with using 20 phenotypic traits and 114 microsatellite markers. A total of 905 alleles were identified, with an average of 7.94 alleles / locus, besides a wide phenotypic variability, including more productive genotypes when compared to the commercial checks. Association between markers and phenotypes was performed using a mixed linear approach (MLM), which incorporates information regarding population structure and kinship. Among the 114 markers used, 78 were responsible for 285 significant associations based on different criteria to correct for multiple tests, and 29 markers were associated with a single trait. Seed yield, 100 seeds weight, oil and protein content were associated with 36 markers, with 30% of these associations previously reported in the literature. Some of these associations were selected to determine the allelic effects over the traits, in order to generate preliminary data for marker assisted selections (MAS). Estimated size of haplotype blocks were ~20 cM (r2 <0.05) and ~2 cM (r2 <0.1), suggesting that 140 or 1,300 markers would be necessary to cover the association panel\'s genome. Future studies should confirm marker-trait associations here found using different populations.

Orientador: José Roberto Môro / Banca: João Carlos de Oliveira / Banca: Antonio Sérgio Ferraudo / Banca: José Antonio Alberto da Silva / Banca: Jair Costa Nachtigal / Resumo: A pupunheira tem um potencial econômico e social muito grande, sendo a palmeira mais importante na América pré-colombiana, constituindo junto com o milho e a mandioca, a base da alimentação dos povos primitivos. Os principais produtos extraídos são o palmito e os frutos para o consumo humano direto, alimento animal, farinhas para consumo humano e óleo vegetal. Os objetivos do presente trabalho foram de utilizar uma lista de descritores morfológicos recomendada, para discriminar primeiramente as raças Pará e Putumayo e após sua validação estatística, verificar também a existência da raça Solimões, que até hoje tem sido negada. Foram aplicadas técnicas estatísticas univariadas e multivariadas na tentativa de discriminar as raças. Dos 42 descritores iniciais, 25 apresentaram diferenças significativas entre as raças e 15 tiveram aproximação normal. A análise discriminante mostrou que a raça Pará possuía 15% das plantas mal classificadas e Putumayo 14%, já com a seleção de desenvolmer para componentes principais, as percentagens foram 9 e 19%, respectivamente, para as duas raças. A população de Manacapuru, não formou grupo nas duas primeiras análises de agrupamento e nem com componentes principais. As três análises em conjunto, conseguiram discriminar as raças Pará, Putumayo e Solimões, sendo os descritores mais importantes nesta discriminação e classificação das raças: número de espigas por cacho, comprimento da ráquis, peso dos frutos, espessura das cascas, facilidade para descascar os frutos, peso das cascas, sabor dos frutos, espessura da polpa, distância morfológica dos frutos e peso das sementes. / Abstract: The peach palm has a economic and social potential very great being the palm most important in the América pre-Colombian, contribuiting together with the maize and the cassava in the indenous feeds. The target of the present work was: to use a morphological descriptor list recommended, to discriminate between two landraces and descriptors validation , to verify the existence of solimoes landraces. Univariated and multivariated statistical techniques were used to attemp discriminate the landraces. Form fort yone initial descriptors, twenty five had presented significant difference between the landraces and fifteen had presented normal approach. The discriminant analysis have showed that Pará landrace possessed fifteen percent of the plant badly c1assified and Putumayo about fourteen percent to it. In the analysis of principal component, the percentages were nine and nineteen percent, respectively, for the two landraces. Manacapuru population did not form c1usterin in the two first one analysis of and nor with principal components. Three joint analysis in the set had obtained to discriminate the Pará, Putumayo and Solimoes landraces and the discrimnant analysis with three landraces, c1assified Manacapuru of the Putumayo landrace inside. The most important descriptors in the discrimination between landraces were: numbers of ears per raceme, raquis length, fruit weight, thickness of fruits bark, facility to peel fruits, weight of fruit bark, fruit flavor, pulp thickness, morphological distance between fruits and seed weight. / Doutor

Orientador: Luciana Rossini Pinto / Coorientador: Marcos Guimarães de Andrade Landell / Banca: Ana Lilia Alzate Marin / Banca: Dilermando Perecin / Resumo: A cana-de-açúcar figura mundialmente como uma importante cultura econômica, com grande participação no suprimento da demanda global por energia e açúcar. Bancos ativos de germoplasma são repositórios in vivo de variabilidade genética para os programas de melhoramento, estando diretamente relacionados ao sucesso do programa. Para uma gestão adequada e eficiente do banco é necessário conhecer a magnitude e distribuição da variabilidade genética dentro e entre os grupos de acessos das respectivas espécies que o compõe bem como identificar os acessos duplicados ou erroneamente identificados. Marcadores moleculares microssatélites são adequados para tal finalidade. O presente trabalho teve como objetivo principal avaliar a estrutura genética de um grupo de 593 genótipos, constituído por germoplasma básico e melhorado, disponíveis no banco de germoplasma do Programa Cana - IAC. Além disso, a magnitude da diferenciação genética entre as principais cultivares brasileiras e o germoplasma básico de cana-de-açúcar também foi investigada. Para tanto, 12 pares de primers SSR de alto poder discriminatório foram utilizados. A análise da estrutura genética separou os genótipos em dois grupos principais, um constituído por germoplasma básico e o outro por genótipos melhorados. A partição da variabilidade genética mostrou que 14,44% (P<0,001) da variabilidade total detectada pelos marcadores encontra-se entre estes dois grupos. Resultados semelhantes foram observados entre as principais cultiv... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Sugarcane is a crop with worldwide economic importance due to its large participation in supplying the global demand for energy and sugar. Active germplasm banks are in vivo repositories of genetic variability for breeding programs, being directly related to their success. For its adequate management, a constant routine of surveillance and control over the accessions is required. Microsatellite (SSRs) molecular markers are suitable for this purpose. The present work aims to evaluate the genetic structure of a group of 593 individuals, composed by basic germplasm accessions and breeding genotypes, available within the germplasm bank of the Campinas Agronomic Institute (IAC) Sugarcane Genetic Breeding Program, based on these markers, with a focus on the comparison between the genetic diversity of Brazilian clones and cultivars (IAC, CTC, SP and RB) with accessions of diverse species, genera and exotic hybrids. In addition, the magnitude of the genetic differentiation between the main Brazilian cultivars and the basic sugarcane germplasm was also investigated. For this purpose, 12 pairs of SSR primers with high discriminatory power were used. The genetic variability present in the group is structured in a way where breeding materials differ from wild accessions, constituting two groups of individuals. Genetic variability among them is 14.44%, while 85.56% is present within them (P<0.001). Similar results were observed between the main Brazilian cultivars and the basic germplasm,... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T14:11:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 278939.pdf: 5854561 bytes, checksum: 155cace8ba488d9bd568d8dbb4469431 (MD5) / Foram realizadas 1368 polinizações envolvendo 39 combinações híbridas. A espécie genitora foi Arachis gregoryi, acesso V 14957, que foi cruzada com diferentes espécies do genoma A, B, D, com espécies com 2n=2x=18, 2n=2x=40 e com a Secção Erectoides. Para todos os genitores e para os híbridos que produziram flores foi estimada a porcentagem de viabilidade do pólen. O conjunto de dados obtidos permite inferir que existe cruzabilidade entre A. gregoryi e várias espécies da secção Arachis associadas, em maior ou menor grau ao genoma B de A. hypogaea. Isto mostra o potencial para a inclusão em trabalhos de pré-melhoramento destinados à formação de linhagens a incorporar ao melhoramento genético do amendoim. Houve a formação de híbridos com espécies associadas ao genoma A de A. hypogaea, o que permite a produção de anfidiplóides sintéticos. Com A. hypogaea houve a formação de híbridos triplóides e, assim como com A. monticola, em alguns casos ocorreu aborto do embrião nos estágios iniciais de desenvolvimento. Devido do pouco desenvolvimento das plantas ainda não foi possível confirmar a hibridação com a espécie de 2n=2x=18. Foi estimada a diversidade alélica por marcadores moleculares microssatélites, com o objetivo de conhecer as relações de afinidade de 96 acessos pertencentes a 35 diferentes espécies. Houve a formação de nove grupos principais, ficando evidente a coesão dos acessos de A. gregoryi, e sua estreita associação com A. ipaënsis e A. valida, e, em menor grau, com A. magna, cujos acessos mostraram-se heterogêneos. O conjunto de espécies diplóides com 2n=20 e sem o par de cromossomos A, A. williamsii, A. batizocoi, A. krapovickasii, A. glandulifera, A. cruziana, A. benensis e A. vallsii situaram-se mais distantes do conjunto de acessos de A. gregoryi. Na hibridização in situ por fluorescência (FISH) foram analisados 12 acessos brasileiros de cinco espécies. Os acessos de A. gregoryi mostraram maior similaridade do que a espécie simpátrica A. magna que se mostrou mais heterogênea e, também a sua proximidade com A. ipaënsis, A. valida e A. williamsii. / In germplasm collections undertaken in Southern Brazil, accessions of Paspalum have been characterized and compared, according to distinct groups, that suggest the occurrence of distinct hybridizations in the origin of materials with distinct ploidy levels. Morphological features were surveyed for pentaploids supposed originated from interspecific natural crosses, which locate the accessions V14285, V14289 e V14860 closer to the Paspalum dilatatum #Torres# biotype (V14401) or to P. urvillei (V14392), with some features presenting intermediate values, such as the number of shoots, and the height of the first visible node. Unstained and dimorphic pollen grains were observed in all pentaploids of this group. As concerns pentaploid accessions supposedly originated from intraspecific natural hybridizations, intermediate values were found for morphological features. Concerning cytogenetic aspects, unbalanced cell division, dimorphic pollen, and low pollen viability estimates were observed in pentaploids. A heptaploid accession, for the first time reported from Brazil, has shown variable and abnormal meiotic behavior, forming diads, polyads, and normal tetrads. However, normal seed was developed, with germination above 50%.