Submitted by Socorro Pontes (socorrop@ufersa.edu.br) on 2016-11-25T14:08:49Z No. of bitstreams: 1 AnânkiaOR_DISSERT.pdf: 597580 bytes, checksum: a044a0afd2f68a5d8f127a9167ef8a63 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2017-03-21T14:38:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AnânkiaOR_DISSERT.pdf: 597580 bytes, checksum: a044a0afd2f68a5d8f127a9167ef8a63 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2017-03-21T15:05:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AnânkiaOR_DISSERT.pdf: 597580 bytes, checksum: a044a0afd2f68a5d8f127a9167ef8a63 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-21T15:05:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AnânkiaOR_DISSERT.pdf: 597580 bytes, checksum: a044a0afd2f68a5d8f127a9167ef8a63 (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Powdery mildew is a disease that causes substantial losses in melon production around the world. Obtaining resistant cultivars is possible through introgression of alleles in the breeding program. In this study, it was investigated the inheritance of resistance of AC-02 accession to races 1 and 5 of Podosphaera xanthii in cross with susceptible cultivar ‘Védrantais’, under greenhouses conditions. The segregations ratios for resistance/susceptibility observed in the different populations (F1, F2, RC1 and RC2) indicated a monogenic and dominant inheritance in AC-02 to races 1 and 5. The distance between the gene controlling resistance to race 1 (px1-ac02) and the gene which confers resistance race 5 (px5-ac02) is 28.5 cM. / oídio é uma doença que causa perdas significativas na produção de melão em todo o mundo. A obtenção de cultivares resistentes é feita mediante introgressão de alelos de resistência. Neste estudo, investigou-se a herança da resistência do acesso AC-02 às raças 1 e 5 de Podosphaera xanthii por meio de cruzamento com a cultivar suscetível ‘Védrantais’, sob condições de casa de vegetação. As razões de segregações de resistência/suscetibilidade observadas nas diferentes populações (F1, F2, RC1 e RC2) indicaram que a herança da resistência do AC-02 às raças 1 e 5 é controlada, cada uma por um gene composto por dois alelos, de modo que o alelo que confere resistência domina o alelo para suscetibilidade. A distância entre o gene que controla a resistência à raça 1 (px1-ac02) e o gene que confere resistência à raça 5 (px5-ac02) é 28,5 cM. / 2016-11-23

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:42:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 338043 bytes, checksum: a834b14ee2a313c551703de0f053cc4d (MD5) Previous issue date: 2008-03-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In the study of genetic linkage between two marker loci or between markers and a QTL it is usually necessary to have appropriate designed populations (experimental populations). However, for some species such designed populations could be hard to obtain. In this scenario, the linkage disequilibrium (LD) has been used to build genetic map and to identify QTL. In this work, we used simulation to evaluate the efficiency of LD to construct genetic maps (LD-genetic map) of molecular markers as well as to map QTL (LD-QTL mapping) in non- structured families of outbreed populations. As for the LD- genetic map study, we designed genomes with high saturation level (markers apart from each other less than 5 cM), and random saturation level (markers apart from each other ranging from 0 to 20 cM), five linkage groups and 20 markers per linkage group. We simulated compounds of second generation with 200 and 1000 individuals, derived from the mating of two parental populations of size 200, under four levels (1.0, 0.9, 0.8 and 0.7) of difference in the frequency of each marker (marker-frequency difference) between parental populations. These compounds were used to obtain the sampled genomes, which were compared with the designed genomes to measure the efficiency of LD to construct genetic map. In the LD-QTL mapping study, we adopted, with slightly modifications, the steps to obtain the designed genome and the compounds as described above. We designed genomes with ten linkage groups, each with 20 markers, but for linkage group 1 which had just five markers. We distributed 200 genes controlling quantitative traits along the ten linkage groups. However, only the linkage group 1 had a major QTL along with 19 minor genes. All other linkage groups had 20 minor genes each. In the LD-QTL mapping study, for the detection, estimation of substitution effects and of dominance, we idealized three quantitative traits, each being affected by a major QTL. The trait yield (g/ear) had a QTL with positive dominance; the trait expansion capacity (mL/g) had a QTL with bidirectional dominance; and the trait relative liquid growth (%) had a QTL with negative dominance. We used the method of single marker analysis base on regression to model the QTL effects. The analyses of power for QTL identification and substitution effect estimation were done by linear regression. On the other hand, the analysis of dominance effect was done by polynomial regression with the quadratic term included in the model. In the LD-genetic map study the linkage groups were satisfactory recovered, with only few exceptions. The bias in recovering the designed genome increased with the decreasing of the marker- frequency difference between parental populations from 1.0 to 0.7. Based on the percentage of correct ordered markers in the genome, we found that the LD-genetic map was efficient, with correct ordering of markers superior to 86%. Our results support that the most efficient population for LD-genetic map was the one equivalent to an F2 intercross population. With respect to the QTL detection, in general, the power of detection was satisfactory, independent of the quantitative trait simulated. The results of effect substitution of marker revealed that markers closer to the QTL had bigger effects. The detections of dominance effects were efficient only on the compounds from the mating of parental populations with marker-frequency difference superior than 0.9 and sample size of 1.000. The results of dominance direction analyses on the markers for the trait yield were efficient in determining the direction of dominance of QTL, with few exceptions where complete dominance was present. For the trait expansion capacity, the specification of which markers had positive or negative effect was not possible because of the bidirectional nature of the simulated dominance effects. For the trait liquid growth the estimated effects of dominance at markers often revealed the correct dominance effects direction of the QTL. It is important to point out that the results of our LD-QTL mapping study were based on traits in which the phenotypic variance explained by the QTL is between 10 and 30% of the total phenotypic variance. / No estudo de ligação entre dois locos marcadores e análise de QTL é preciso realizar cruzamentos apropriados para o mapeamento das populações. No entanto, a realização de cruzamentos pode ser difícil em algumas espécies. Nestes casos, tem-se utilizado desequilíbrio de ligação (LD) ou de fase gamética. Este trabalho, realizado por meio de simulação de dados, teve como objetivos avaliar a eficiência do mapeamento de marcas moleculares e identificar o QTL em populações não-endogâmicas e não-estruturadas em famílias, com base em desequilíbrio de fase gamética. Para o mapeamento de marcas moleculares foram simulados genomas com nível de saturação alto (distância menor que 5 cM) e aleatório (distância entre 0 e 20 cM), cinco grupos de ligação e 20 marcas por grupo. Para obtenção dos genomas amostrais foram simulados compostos de segunda geração, com 1.000 e 200 indivíduos, derivados do cruzamento entre duas populações parentais, com tamanho 200, sob quatro níveis (1,0, 0,9, 0,8 e 0,7) de diferença mínima de freqüência de mesma marca entre os genitores. A partir dos genomas amostrais foi avaliada a eficiência de recuperação dos genomas paramétricos. Na detecção de QTL, seguiu-se o mesmo processo para simulação dos genomas e dos compostos, porém com algumas particularidades. Foram simulados genomas com dez grupos de ligação, devendo ser ressaltado que em cada genoma somente o grupo de ligação 1 foi simulado com cinco locos marcadores. Nestes grupos também foram distribuídos 200 genes controladores de características quantitativas. Porém, somente no grupo de ligação 1 foram alocados QTL e 19 genes de efeito menor. Em cada um dos demais grupos de ligação foram alocados mais 20 genes de efeito menor. Na análise de QTL, incluindo detecção e estimação dos efeitos de substituição e desvios de dominância, foram idealizadas três características quantitativas, com um QTL controlando cada característica. As características foram: produção (g/espiga), com direção de dominância positiva; capacidade de expansão (ml/g), com direção de dominância bidirecional; e crescimento líquido relativo (%), com direção de dominância negativa. Neste trabalho, foi empregado o método das marcas simples com base em análise de regressão. A avaliação do poder de detecção de QTL e os efeitos de substituição foram obtidos por regressão linear, enquanto os efeitos de dominância foram obtidos por regressão polinomial, incluindo o termo quadrático. No mapeamento de marcas moleculares, verificou-se que os grupos de ligação foram recuperados de forma satisfatória, com algumas exceções. Maior viés na recuperação dos genomas paramétricos foi verificado à medida que se diminuiu a diferença de freqüência de mesma marca entre os genitores de 1,0 para 0,7. Com base no porcentual de marcas ordenadas corretamente o mapeamento foi eficiente, apresentando valores superiores a 86%. Diante dos resultados obtidos concluiu-se que a população mais eficiente para o mapeamento é a equivalente a uma F2. Quanto à detecção de QTL, de modo geral, o poder de detecção foi satisfatório, independentemente do caráter idealizado. A análise do efeito de substituição de marca revelou maior magnitude de efeito para as marcas mais próximas ao QTL. Em relação ao teste de dominância nos locos marcadores, foi verificada eficiência na detecção de dominância apenas nos compostos obtidos do cruzamento entre genitores com diferença de freqüência de mesma marca maior ou igual a 0,9 e com tamanho de amostra igual 1.000. Avaliando o sinal do efeito de dominância, para a característica produção, verificou-se que os efeitos estimados nos locos marcadores foram consistentes em revelar a direção de dominância no loco do QTL, com algumas exceções quando dominância completa. Para característica capacidade de expansão, em virtude de ter sido considerada sob direção de dominância bidirecional, não foi possível a determinação de quais marcas têm efeito positivo ou negativo. Para a característica crescimento líquido relativo, as estimativas dos efeitos de dominância nos marcadores revelaram, quase sem exceção, a direção de dominância no loco do QTL. É importante ressaltar que os resultados obtidos neste trabalho, para o mapeamento de QTL, são válidos para QTLs que expliquem entre 10 e 30% a variação fenotípica do caráter.

O maracujá-amarelo é uma espécie alógama, auto-incompatível, o que prejudica a geração de linhagens endogâmicas e, por conseqüência, a construção e integração de mapas de ligação pelas metodologias convencionais. A exemplo do que tem sido feito em outras espécies vegetais, populações F1 (com diferentes tipos de segregação) foram utilizadas para a construção dos mapas genéticos de maracujá. Mapas individuais para cada genitor do cruzamento foram gerados fazendo uso apenas de marcas com segregação 1:1. A integração desses mapas é possível com base em marcadores bi-parentais, quando ambos os genitores são heterozigóticos para os mesmos alelos que segregam na proporção 3:1 em F1. Apesar disso, o uso de marcadores codominantes e multialélicos, como os microssatélites, possuem maior valor, uma vez que permite a obtenção de estimativas de freqüência de recombinação e da fase de ligação com um menor viés. O objetivo deste estudo foi o desenvolvimento de marcadores microssatélites utilizando bibliotecas genômicas enriquecidas, visando à construção e a integração de mapas genéticos de maracujáamarelo. Foram usadas 160 plantas oriundas do cruzamento entre os acessos IAPAR-123 x IAPAR-06, marcadores AFLP com segregação 1:1 e 3:1 e marcadores microssatélites desenvolvidos no presente estudo. Para a construção dos mapas utilizou-se um algoritmo que estima, simultaneamente, a fase de ligação e a freqüência de recombinação. A biblioteca genômica enriquecida forneceu 107 clones contendo microssatélites, com uma eficiência de enriquecimento da ordem de 11%. Todas as seqüências contendo microssatélites foram analisadas e 26 locos mostraram-se polimórficos: 16 deles segregaram na proporção de 1:1; 1 na proporção de 3:1; 2 na proporção de 1:2:1 e 7 na proporção de 1:1:1:1. Com relação aos dados de AFLP, 253 locos mono-parentais (em 114 deles, o alelo dominante estava presente no genitor 06 e 139, no genitor 123) mostraram-se polimórficos com segregação 1:1. Outros 116 locos mostraram-se bi-parentais, segregando na proporção de 3:1. Foram obtidos 11 grupos de ligação (GL) sendo 8 grupos integrados e um GL com apenas dois marcadores. Também, um GL para cada genitor foi obtido, cuja integração não foi possível por falta de marcadores bi-parentais. Foi possível alocar no framework dos mapas genéticos, além dos microssatélites, as marcas de AFLP com segregação do tipo 3:1, que contribuíram para uma maior saturação e integração de oito dos nove grupos de ligação de maracujá-amarelo (2n = 18). Foram obtidos, em média, 25 marcadores por GL, que forneceram um comprimento de mapa de 1.765,6 cM. Este é o primeiro relato em Passiflora sobre o uso de marcadores microssatélites e do algoritmo proposto por Wu et al. (2002) visando à integração dos mapas anteriormente construídos com base na estratégia duplo pseudocruzamento teste. Este mapa integrado será útil na alocação de QTL (Quantitative Trai Loci) relacionados à resistência a doenças e a características de interesse agronômico, assim como para estudos genéticos e evolutivos. / The yellow passion fruit is an out-breeding, self-incompatible species, but those features impose severe constraints on the generation of inbred lines, consequently impairing the building and integration of linkage maps using conventional methodologies. Similar to the reports from other plant species, F1 populations (with distinct segregation modes) were used to build passion fruit genetic maps. Individual maps, one for each parent involved in the cross were generated solely employing genetic markers with 1:1 segregation. However, the integration of those maps is feasible using bi-parental markers, i.e. when both parents are heterozygous for the same alleles that show 3:1 segregation in F1. However, the use of co-dominant multi-allele markers, such as the microsatellites is even more important, since it allows recombination frequency and linkage phase estimates to be obtained less effected by bias. The goal of this research was the development of microsatellite markers using enriched genomic libraries for constructing and integrating genetic maps of yellow passion fruit. We have used 160 plants from a cross between the accessions IAPAR-123 x IAPAR-06, AFLP markers showing 1:1 and 3:1 segregations and microsatellite markers developed in the present work. The maps were built employing an algorithm that simultaneously estimates the linkage phase and the recombination frequency. The enriched library allowed us to obtain 107 microsatellite-containing clones, at an enrichment efficiency of 11%. All microsatellite-containing sequences were analyzed and 26 loci were shown to be polymorphic: 16 of them with a 1:1 segregation; 1 with a 3:1 segregation, 2 showing a 1:2:1 proportion and 7 with a 1:1:1:1 segregation pattern. In relation to the AFLP data, 253 mono-parental loci were shown to be polymorphic with a 1:1 segregation proportion (in 114 loci the dominant allele was present in the parent 06, and in 139 loci, the dominant allele was found in the parent 123). The remaining 116 loci were shown to be bi-parental, segregating in a 3:1 proportion. Eleven linkage groups (LG) were obtained, 8 of them being integrated and one LG with only two markers. Moreover, one LG for each parent was obtained, but due to the absence of bi-parental markers they were not integrated. It was possible to locate on the framework of the genetic maps, along with the microsatellites those AFLP markers showing a 3:1-segregation type, which contributed to a greater level of map saturation and to the integration of eight of the nine linkage groups of yellow passion fruit (2n=18). On average, we have obtained 25 markers per LG, providing a map distance of 1,765.6 cM. This is the first report in Passiflora on the use of microsatellite markers and the algorithm proposed by Wu et al. (2002) to integrate maps previously constructed using the double pseudo-testcross strategy. The integrated map will be useful for locating QTL (Quantitative Trai Loci) related to disease resistance and agriculturally interesting traits, as well as to provide tools for genetic and evolutionary studies.

O maracujá-amarelo é uma espécie alógama, auto-incompatível, o que prejudica a geração de linhagens endogâmicas e, por conseqüência, a construção e integração de mapas de ligação pelas metodologias convencionais. A exemplo do que tem sido feito em outras espécies vegetais, populações F1 (com diferentes tipos de segregação) foram utilizadas para a construção dos mapas genéticos de maracujá. Mapas individuais para cada genitor do cruzamento foram gerados fazendo uso apenas de marcas com segregação 1:1. A integração desses mapas é possível com base em marcadores bi-parentais, quando ambos os genitores são heterozigóticos para os mesmos alelos que segregam na proporção 3:1 em F1. Apesar disso, o uso de marcadores codominantes e multialélicos, como os microssatélites, possuem maior valor, uma vez que permite a obtenção de estimativas de freqüência de recombinação e da fase de ligação com um menor viés. O objetivo deste estudo foi o desenvolvimento de marcadores microssatélites utilizando bibliotecas genômicas enriquecidas, visando à construção e a integração de mapas genéticos de maracujáamarelo. Foram usadas 160 plantas oriundas do cruzamento entre os acessos IAPAR-123 x IAPAR-06, marcadores AFLP com segregação 1:1 e 3:1 e marcadores microssatélites desenvolvidos no presente estudo. Para a construção dos mapas utilizou-se um algoritmo que estima, simultaneamente, a fase de ligação e a freqüência de recombinação. A biblioteca genômica enriquecida forneceu 107 clones contendo microssatélites, com uma eficiência de enriquecimento da ordem de 11%. Todas as seqüências contendo microssatélites foram analisadas e 26 locos mostraram-se polimórficos: 16 deles segregaram na proporção de 1:1; 1 na proporção de 3:1; 2 na proporção de 1:2:1 e 7 na proporção de 1:1:1:1. Com relação aos dados de AFLP, 253 locos mono-parentais (em 114 deles, o alelo dominante estava presente no genitor 06 e 139, no genitor 123) mostraram-se polimórficos com segregação 1:1. Outros 116 locos mostraram-se bi-parentais, segregando na proporção de 3:1. Foram obtidos 11 grupos de ligação (GL) sendo 8 grupos integrados e um GL com apenas dois marcadores. Também, um GL para cada genitor foi obtido, cuja integração não foi possível por falta de marcadores bi-parentais. Foi possível alocar no framework dos mapas genéticos, além dos microssatélites, as marcas de AFLP com segregação do tipo 3:1, que contribuíram para uma maior saturação e integração de oito dos nove grupos de ligação de maracujá-amarelo (2n = 18). Foram obtidos, em média, 25 marcadores por GL, que forneceram um comprimento de mapa de 1.765,6 cM. Este é o primeiro relato em Passiflora sobre o uso de marcadores microssatélites e do algoritmo proposto por Wu et al. (2002) visando à integração dos mapas anteriormente construídos com base na estratégia duplo pseudocruzamento teste. Este mapa integrado será útil na alocação de QTL (Quantitative Trai Loci) relacionados à resistência a doenças e a características de interesse agronômico, assim como para estudos genéticos e evolutivos. / The yellow passion fruit is an out-breeding, self-incompatible species, but those features impose severe constraints on the generation of inbred lines, consequently impairing the building and integration of linkage maps using conventional methodologies. Similar to the reports from other plant species, F1 populations (with distinct segregation modes) were used to build passion fruit genetic maps. Individual maps, one for each parent involved in the cross were generated solely employing genetic markers with 1:1 segregation. However, the integration of those maps is feasible using bi-parental markers, i.e. when both parents are heterozygous for the same alleles that show 3:1 segregation in F1. However, the use of co-dominant multi-allele markers, such as the microsatellites is even more important, since it allows recombination frequency and linkage phase estimates to be obtained less effected by bias. The goal of this research was the development of microsatellite markers using enriched genomic libraries for constructing and integrating genetic maps of yellow passion fruit. We have used 160 plants from a cross between the accessions IAPAR-123 x IAPAR-06, AFLP markers showing 1:1 and 3:1 segregations and microsatellite markers developed in the present work. The maps were built employing an algorithm that simultaneously estimates the linkage phase and the recombination frequency. The enriched library allowed us to obtain 107 microsatellite-containing clones, at an enrichment efficiency of 11%. All microsatellite-containing sequences were analyzed and 26 loci were shown to be polymorphic: 16 of them with a 1:1 segregation; 1 with a 3:1 segregation, 2 showing a 1:2:1 proportion and 7 with a 1:1:1:1 segregation pattern. In relation to the AFLP data, 253 mono-parental loci were shown to be polymorphic with a 1:1 segregation proportion (in 114 loci the dominant allele was present in the parent 06, and in 139 loci, the dominant allele was found in the parent 123). The remaining 116 loci were shown to be bi-parental, segregating in a 3:1 proportion. Eleven linkage groups (LG) were obtained, 8 of them being integrated and one LG with only two markers. Moreover, one LG for each parent was obtained, but due to the absence of bi-parental markers they were not integrated. It was possible to locate on the framework of the genetic maps, along with the microsatellites those AFLP markers showing a 3:1-segregation type, which contributed to a greater level of map saturation and to the integration of eight of the nine linkage groups of yellow passion fruit (2n=18). On average, we have obtained 25 markers per LG, providing a map distance of 1,765.6 cM. This is the first report in Passiflora on the use of microsatellite markers and the algorithm proposed by Wu et al. (2002) to integrate maps previously constructed using the double pseudo-testcross strategy. The integrated map will be useful for locating QTL (Quantitative Trai Loci) related to disease resistance and agriculturally interesting traits, as well as to provide tools for genetic and evolutionary studies.