Made available in DSpace on 2015-05-22T18:39:47Z (GMT). No. of bitstreams: 2 212.pdf: 6327244 bytes, checksum: 5262b8db100e376235de2697b47a5ce3 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2013 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Aggeu Magalhães / A resistência a inseticidas químicos representa uma das maiores limitações em programas de controle de insetos. Dentre os diferentes mecanismos que levam o inseto à resistência, os principais são as alterações do sítio-alvo e a via metabólica. Essa última é representada por enzimas de detoxificação, como esterases, glutationas S-tranferases e oxidases. Mais de 200 genes de detoxificação foram identificados em Ae. aegypti, o que torna complexa a identificação mutações pontuais envolvidas neste mecanismo. Sendo assim, o presente estudo teve como objetivo identificar e caracterizar genes envolvidos na resistência a inseticidas em Ae. aegypti. Para o mapeamento de loci de herança quantitativa (QTL), microssatélites foram utilizados para genotipar indivíduos das gerações F0 e F2, provenientes dos cruzamentos entre a linhagem resistente ao temephos RecR, e as susceptíveis Red e MoyoD. Um QTL foi mapeada no cromossomo II, respondendo a aproximadamente 97 por cento da variação da resistência ao temephos. Diferentes genes de esterase foram identificados na região de QTL, demonstrando o envolvimento de outros genes de resistência na RecR, além daqueles identificados em trabalho prévio, com um chip de microarranjos. O presente trabalho estudou a região 5' UTR do gene da oxidase CYP6N12, identificado previamente como superexpresso na linhagem RecR. A análise da região revelou na RecR a presença de um alelo (R), com 14 pb a mais, que encontrava-se associado com a resistência ao temephos (fR= 0,625). Enquanto que, o mesmo alelo foi encontrado em menor frequência na RecRev (fR = 0,12). A presença desse alelo induziu a uma expressão do gene em 10 vezes na RecR e 4 vezes na RecRev. O sequenciamento de parte do gene da acetilcolinesterase de mosquitos da RecR e da linhagem susceptível Rockefeller, demonstrou a ausência de mutações nas duas colônia. Por fim, mutações no gene do canal de sódio foram avaliadas em populações de Ae. aegypti do Ceará, resistentes à cipermetrina. A mutação Ile1011Met foi encontrada em associação com a resistência em indivíduos do Crato, enquanto que o alelo mutante 1016Ile foi detectado pela primeira vez no Crato e Juazeiro do Norte. A identificação e mapeamento dos genes de resistência a inseticidas químicos em Ae. aegypti poderão contribuir para o desenvolvimento de novos métodos de diagnóstico e manejo da resistência

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-04-22T13:42:06Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2115910 bytes, checksum: 9ac26b919d7cf610eba0b2e44061dcc7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-22T13:42:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2115910 bytes, checksum: 9ac26b919d7cf610eba0b2e44061dcc7 (MD5) Previous issue date: 2016-02-17 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A predição do mérito genético dos indivíduos é um dos maiores desafios no melhoremento de plantas e animais. A predição é difícil por que as características importantes possuem natureza complexa, onde alguns caracteres possuem poucos genes de efeito maior, enquanto que outros são controlados por um elevado número de genes de efeito pequeno, além disso, efeitos não-additivos como dominância e epistasia podem ser importantes para o controle da variação genética. Para obter altas acurácias na predição é importante usar o modelo que corresponde com a arquitetura genética da característica e adicionalmente a adequada partição das várias fontes de variação genética (aditiva, dominancia e epistasia) é desejada para várias aplicações como capacidade geral e específica de combinação. No capítulo 1 foi revisado os aspectos gerais da predição genômica (GP), a aplicação dessa abordagem com diferentes propósitos em características com distintas arquiteturas genéticas e no final alguns modelos estatísticos aplicado na GP. No capítulo 2 foi avaliado modelos de regressão genômica (WGR) aditivos e aditivo-dominante com diferentes prioris, essas são premissas sobre a presença ou não de marcas com efeito maior. Adicionalmente no capítulo 3 foi avaliado a inclusão da informação oriunda do pedigree na predição genômica, usando os modelos BayesA aditivo e aditivo-dominante e também com o RKHS, que teoricamente pode predizer os efeitos aditivo e não aditivos confundidos. Esses modelos foram aplicados na altura de árvores (HT) aos 6 anos de idade, diâmetro na altura do peito (DBH) e resistência a ferrugem, mesurados em 923 indivíduos de pinos oriundos de uma população estruturada em 71 irmãos completos e genotipados com 4722 marcadores genéticos. Também foram simulados 6 características com distintas arquiteturas genéticas (poligenica e oligogênica com três leveis de dominância) para esses estudos. As populações simuladas usadas nessas características foram derivadas a partir de um programa de melhoramento padrão de pinos. No capítulo 2 para as caracteríticas oligogenica simuladas e para resistência a ferrugem o BayesA e BayesB forneceram as melhores acurácias para predição genotípica, porem as diferentes priores usadas em WGR produziram resultados similares para HT e para característica poligênicas simuladas. Contudo a inclusão da dominância nos modelos WGR aumentaram a acurácia apenas para características simuladas com elevado efeito de dominância e para HT. Quando o BayesB foi ajustado em uma geração para predizer na geração seguinte, a inclusão da dominância aumentou as acurácias apenas para características oligogenicas simuladas com elevada dominancia. Independente do modelo adotado, a acurácia da predição genotípica total decresceu com o aumento dos efeitos de dominancia nas características simuladas. Então esses resultados refletem que a predição da dominancia foi complexa quando comparado com a predição dos efeitos aditivos, e para a aplicações posteriores dos efeitos de dominância, algumas propriedades genéticas da população devem ser avaliadas como MAF e número de meios irmãos e irmãos completos. No capítulo 3, a inclusão do informação oriunda do pedigree no modelo genômico, não produziu acurácias mais elevadas quando comparado com os modelos que usaram apenas informações de marcadores, e ambos modelos foram substancialmente mais acurados que o modelo baseado apenas em informação de pedigree. Em HT, DBH e características poligênicas simuladas com efeitos aditivos e dominantes, os modelos baseados em RKHS mostraram acurácias ligeiramente superiores que o BayesA para predição genotípica total, enquanto que o BayesA foi a melhor opção para resistência a ferrugem e características oligogenicas. Para a predição dos valores de melhoramento o BayesA aditivo foi o melhor modelo. / The prediction of individual genetic merit is one of most important challenges in plant and animal breeding. Prediction is difficult because the important traits have a complex nature, where some traits have few genes with major effects, while others are controlled by a large number of genes with small effects. Non-additive effects such as dominance and epistasis can also be important for controlling the genetic variation. In order to achieve higher accuracies in the prediction, it is important to use the model that matches the genetic architecture of trait. The proper partition of the various sources of genetic variation (additive, dominance and epistasis) is desired for several applications, such as exploring the overall and specific combination ability. In Chapter 1, the general remarks of genomic prediction (GP) are reviewed, with the application of this approach with different proposals in distinct genetic architecture traits, together with some statistic models applied in GP. In Chapter 2, the additive and additive-dominance whole-genomic-regression (WGR) models are evaluated with different priors, together with assumptions regarding the presence or not of markers with major effects. Chapter 3 evaluates the inclusion of pedigree information in genomic prediction with additive- and additive-dominance BayesA and also with RKHS model that can theoretically predict confused additive and non- additive effects. These models were applied in tree height (HT), diameter at breast height (DBH) and rust resistance in 923 loblolly pine individuals at 6 years of age from a structured population of 71 full-sib families genotyped with 4722 genetic markers. Six traits were also simulated with distinct genetic architectures (polygenic and oligogenic traits with three dominance levels) for these studies. The simulated population for these traits was derived from a standard pine breeding program. In the oligogenic simulated traits and rust resistance in chapter 2, BayesA and BayesB provided greater accuracies for genotypic prediction; however, the different priors of WGR yielded similar results for HT and simulated polygenic traits. Therefore, the inclusion of dominance effects in WGR increases the accuracy only for simulated traits with high dominance effects and HT. When BayesB was fitted in one generation for predicting the next generation, the dominance inclusion increased the accuracies only for the oligogenic simulated trait with high dominance. Regardless of the model adopted, the accuracy of whole genotypic prediction decreased with the increase of dominance effects in simulated traits. Thus, these results reflect that dominance prediction is complex when compared to additive prediction, and for downstream applications of dominance effects, some genetic properties of the population should be evaluated, such as MAF and the number of half and full-sibs. In chapter 3, the inclusion of pedigree information in genomic model did not yield higher accuracies than models based in only marker information, and both models were substantially more accurate than models basedonly on pedigree. In HT, DBH and in polygenic traits simulated with additive-dominance effects, the RKHS-based models showed slightly higher accuracies than BayesA for whole genotypic prediction, while BayesA-based models were the best option for rust resistance and oligogenic simulated traits. For the prediction of breeding values, the BayesA additive was the best model.

Submitted by Cleber Casali (clebercasali@ufv.br) on 2017-06-01T18:56:32Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3178138 bytes, checksum: 36dc59dea6244885fb4b6dc4cae0f6fa (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-01T18:56:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3178138 bytes, checksum: 36dc59dea6244885fb4b6dc4cae0f6fa (MD5) Previous issue date: 2004-11-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Três populações de retrocruzamento 1 (RC 1 ) e uma população F 2 foram obtidas a partir do cruzamento “Mundo Novo IAC 464-18 x Híbrido de Timor UFV 440-22”, sendo elas: população 1, RC 1 - [(“Mundo Novo IAC 464-18 x Híbrido de Timor UFV 440-22”) x (“Mundo Novo IAC 464-18”)], com 28 plantas; população 2, RC 1 - [(“Mundo Novo IAC 464-18”) x (“Mundo Novo IAC 464-18 x Híbrido de Timor UFV 440-22”)], com 40 plantas; população 3, RC 1 - [(“Mundo Novo IAC 464-18 x Híbrido de Timor UFV 440-22”) x (“Híbrido de Timor UFV 440-22”)], com 86 plantas; e população 4, F 2 - com 47 plantas, obtida a partir da autofecundação controlada de uma planta F 1 (H 464-2). Inicialmente foram estimados os coeficientes de repetibilidade e seus respectivos coeficientes de determinação, por meio dos métodos dos componentes principais e análise estrutural, a partir das matrizes de covariância e correlação. As características agronômicas avaliadas foram: altura da planta (ALTP), diâmetro da copa (DICP), vigor vegetativo (VIVG), posição da ramificação principal (PRAP), número de ramos laterais (NRAL), número de nós no ramo principal (NNRP), número de nós nos ramos laterais (NNRL), altura do primeiro ramo (ALPR) e diâmetro do caule (DIAC). As avaliações fenotípicas foram realizadas em cinco sucessivas épocas de avaliação (novembro de 2002 a novembro de 2003), com intervalo de três meses entre avaliações, exceto para o DIAC que foram quatro, sendo estas iniciadas a partir da segunda época de avaliação das demais características. As populações 1 e 2 (RC 1 s) e 4 (F 2 ) foram avaliadas, a partir de 17 meses e a população 3, RC 1 a partir de 50 meses. As altas estimativas de repetibilidade das nove características (épocas 1 a 5) nas quatro populações segregantes de café arábica, além da existência de correlações significativas a 1% de probabilidade, apontam tais características como bons indicadores da acurácia na identificação dos locos controladores das características quantitativas (QTLs) para a seleção precoce. Neste sentido, marcadores do tipo RAPD foram utilizados para construção de dois mapas de ligação, utilizando-se LOD escore mínimo (logaritmo na base 10 da razão entre a probabilibildade de que os marcadores estejam ligados e a probabilidade de que eles não estejam ligados) de 3,0 e r (freqüência máxima de recombinação entre o QTL e o marcador) de 0,40. Para a população 3, RC 1 um dos objetivos foi aumentar o número de marcas no mapa de ligação do cafeeiro, construído pelo programa de melhoramento do cafeeiro da Universidade Federal de Viçosa (UFV)/Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais (EPAMIG). Tais mapas foram construídos, visando caracterizar e identificar os possíveis QTLs candidatos associados a essas características. Cinqüenta marcadores RAPD foram acrescentados ao mapa parcial da população 3, RC 1 . Um total de 137 marcadores RAPD foram obtidos, dos quais 124 (90,51%) apresentaram segregação 1:1 (P < 0,01), 13 (9,49%) segregação (2:1). Para a construção do mapa, foram utilizados os 124 marcadores, que segregaram 1:1, sendo que 26 não mostraram-se ligados aos grupos formados. Noventa e oito marcadores RAPD resultaram em 10 grupos de ligação (GLs) cobrindo 789,55 cM. Os quatro primeiros grupos obtidos tiveram boa densidade de marcadores. O maior intervalo entre dois marcadores adjacentes foi 33,42 cM, sendo que 88,64% dos intervalos não excederam 20 cM. Na população segregante 4, F 2 , 97 marcadores RAPD foram utilizados para construção do mapa, sendo que 35 não mostraram-se ligados aos grupos formados. Sessenta e dois marcadores RAPD resultaram em 13 GLs cobrindo 339,71 cM. O maior intervalo entre dois marcadores adjacentes foi 20,58 cM, sendo que 97,96% dos intervalos não excederam 20 cM. As metodologias de marca simples, mapeamento por intervalo simples e mapeamento por intervalo composto foram empregadas, para detectar e mapear regiões genômicas associadas às nove características agronômicas mencionadas anteriormente. A metodologia de marca simples além de indicar marcadores consistentes, que explicam as variações das características ALTP, DICP, VIVG, PRAP, NRAL, NNRL e ALPR (população 3, RC 1 ) e ALTP, DICP, PRAP, NRAL, NNRP, NNRL e ALPR (população 4, F 2 ) (épocas 1 a 5), apontaram dois e três marcadores, respectivamente, associados a mais de uma característica nessas populações. Tais marcadores são: a) OPZ09 associado ao VIVG e a ALPR; e OPAK08b associado ao NNRL e a ALPR (população 3, RC 1 ); e b) OPAL12 associado a PRAP e a ALPR; OPAX20 associado ao NRAL e ao NNRP; e OPAR02 associado ao NNRL e a ALPR (população 4, F 2 ). As metodologias de marca simples e mapeamento por intervalo composto detectaram e identificaram um QTL associado a PRAP e um outro ligado a ALPR. Tais QTLs foram consistentes (épocas 1 a 5), e estão presentes nos GLs 5 e 9 do mapa parcial de ligação da população 3, RC 1 , respectivamente, para a PRAP e a ALPR. Estes QTLs explicam de 12,25% a 16,48% e de 8,27 a 8,44% da variação fenotípica da característica PRAP, associada aos locos OPV17 e OPS10a, além da ALPR associada ao loco OPAK08b. Para a população 4, F 2 , um QTL consistente (épocas 1 a 5), associado a ALPR foi detectado e identificado por meio das metodologias de marca simples, mapeamento por intervalo simples e mapeamento por intervalo composto. Tal QTL está presente no GL 4 do mapa parcial de ligação da população 4 (F 2 ). Este QTL explica entre 29,14% a 29,41% (épocas 1 e 2) e entre 30,32 a 30,45% (épocas 3 a 5) da variação fenotípica da característica ALPR associada aos locos OPAE05 e OPG14. O número reduzido de QTLs detectados no presente estudo é devido à baixa saturação do mapa, número reduzido das progênies e a utilização de um só tipo de marcador (dominante). O número de grupos de ligação, obtidos para as duas populações segregantes mapeadas, é inferior ao correspondente número haplóide de cromossomos (22). Sendo assim, o genoma de Coffea arabica L. foi parcialmente explorado e muitas regiões ainda não foram identificadas. / Three populations of a backcross 1 (RC 1 ) and one population F 2 were obtained from the cross between “Mundo Novo IAC 464-18” and “Híbrido de Timor UFV 440-22”. The populations obtained were: population 1, RC 1 - [(“Mundo Novo IAC 464-18 x Híbrido de Timor UFV 440- 22”) x (“Mundo Novo IAC 464-18”)] with 28 plants; population 2, RC 1 - [(“Mundo Novo IAC 464-18”) x (“Mundo Novo IAC 464-18 x Híbrido de Timor UFV 440-22”)] with 40 plants; population 3, RC 1 - [(“Mundo Novo IAC 464-18 x Híbrido de Timor UFV 440-22”) x (“Híbrido de Timor UFV 440-22”)] with 86 plants; and population 4, F 2 - with 47 plants obtained from a controlled selffecundation of a plant F 1 (H 464-2). Initially, the repeatability coefficients and their respective determination coefficients were estimated by using the methods of main components and structural analysis from the matrix of covariance and correlation. The following agronomic characteristics were evaluated: height plant, canopy diameter, vegetative vigor, position of the primary ramification, number of lateral branches, number of nodes on the main branch, number of nodes on the lateral branches, height of the first branch and stem diameter. The phenotypic evaluations were done at five seasons (November 2002 to November 2003) with three months period between them except for the stem diameter which was evaluated in four seasons initiated at the second times of the other characteristics. The populations 1 and 2 (RC 1 s) and 4 (F 2 ) were evaluated from the 17 th month and the population 3, RC 1 from the 50 th month. The high stimates of repeatability coefficients of the nine characteristics (seasons 1 to 5) on the four segregant populations of arabic coffee, besides having correlations significant at 1% of probability, show that the characteristics studied were good indicators of the accuracy on the identification of quantitative trait loci (QTLs) to reach early selection. At the same trend, markers as RAPD were used to construct two maps of ligation using minimum value 3.0 for LOD score (log 10 obtained from the ratio between the probability that the markers were ligated and the probability of that they were not) and r (maximum frequency of recombination between the QTL and the marker) of 0.40. For the population 3, RC 1 , one of the goals was to increase the number of markers on the ligation map of coffee constructed in the coffee breeding program of the “Universidade Federal de Viçosa (UFV)/Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais (EPAMIG)”. These maps were constructed with the goal to characterize and identify possible QTLs candidates associated with these characteristics. Fifty RAPD markers were added to the parcial map of population 3, RC 1 . A total of 137 RAPD markers were obtained with 124 (90.51%) of them showing segregation 1:1 (P < 0,01) and 13 (9.49%) with segregation 2:1. In order to construct the map, 124 markers that segregated 1:1, with 26 of them not showing ligation with the formed groups, were used. Ninety-eight RAPD markers resulted on 10 groups of ligation (LGs) covering 789.55 cM. The four first groups obtained showed a good density of markers. The longest space between the two adjacent markers was 33.42 cM with 88.64% of the intervals not exceding 20 cM. On the segregant population 4(F 2 ), 97 RAPD markers were used to construct the map with only 35 of them not showing ligation with the formed groups. A total of 62 RAPD markers resulted in 13 LGs that covered 339.71 cM. The longest interval between two adjacent markers was 20.58 cM with 97.96% of the intervals not exceding 20 cM. The methodologies of simple markers, simple interval mapping and composite interval mapping were used to detect and to map genomic the regions associated with the nine agronomic characteristics cited above. The methodology of simple markers, besides to indicate consistent markers that explain the variation on the characteristics height plant, canopy diameter, vegetative vigor, position of the primary ramification, number of lateral branches, number of nodes on the lateral branches and height of the first branch (population 3, RC 1 ) and height plant, canopy diameter, xiiiposition of the primary ramification, number of lateral branches, number of nodes on the main branch, number of nodes on the lateral branches and height of the first branch (population 4, F 2 ; seasons 1 to 5) indicated two and three markers, respectively, associated with more than one characteristics these populations. These markers were: OPZ09 associated with vegetative vigor and height of the first branch; and OPAK08b associated with number of nós on the lateral branches and height of the first branch (population 3, RC 1 ); and b) OPAL12 associated with the position of the primary ramification and height of the first branch; OPAX20 associated with number of lateral branches and number of nodes on the main branch; and OPAR02 associated with number of nodes on the lateral branches and height of the first branch (population 4, F 2 ). The methodologies of simple markers and the composite interval mapping detected and identified one QTL associated with the position of the primary ramification and another one ligated with the height of the first branch. These QTLs were consistent (seasons 1 to 5) and were present on LGs 5 and 9 of the parcial map of ligation for population 3, RC 1 , respectively, to position of the primary ramification and height of the first branch. This explain 12.25% to 16.48% and from 8.27% to 8.44% of the phenotypic variation of the characteristic position of primary ramification associated with the loci OPV17 and OPS10a besides the height of the first branch associated to the locus OPAK08b. Regarding population 4 (F 2 ), one consistent QTL (seasons 1 to 5) associated with the height of the first branch was detected and identified by the methodologies of simple markers, simple interval mapping and composite interval mapping. This QTL is present on LG 4 of the parcial map of ligation from population 4 (F 2 ). This explain from 29.14% to 29.41% (seasons 1 and 2) and from 30.32% to 30.45% (seasons 3 to 5) of the phenotypic variation of the characteristic height of the first branch associated to loci OPAE05 and OPG14. The reduced number of QTLs detected on this study was due to the low saturation of the map, reduced number of progenies and the use of a single kind of marker (dominant). The number of groups of ligation obtained to the two segregant populations maped is lower than the correspondent number of cromossome haploid (22). Therefore, the genome of Coffea arabica L. was parcially explored and many regions were not identified.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-10-05T19:00:00Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1608244 bytes, checksum: 73ced9bf50274d34a09508edd0498859 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-05T19:00:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1608244 bytes, checksum: 73ced9bf50274d34a09508edd0498859 (MD5) Previous issue date: 2004-09-20 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Embora apresente várias limitações, a técnica de RAPD ainda representa a principal ferramenta utilizada no Programa de Melhoramento Genético do Feijoeiro- comum BIOAGRO/UFV. Para contornar os problemas apresentados por esta técnica, a estratégia utilizada por vários pesquisadores tem sido a conversão dos marcadores RAPD em marcadores SCAR e o desenvolvimento de primers microssatélite. Assim, no presente trabalho foram desenvolvidos 5 primers SCAR para mancha-angular, 5 primers para ferrugem e 7 primers para antracnose. Os primers desenvolvidos para mancha-angular derivaram-se dos marcadores OPM02 425 , OPBA16 669 , OPH13 490 e OPH14+AA19 400 e foram mapeados, em acoplamento, a 5,3, 7,1, 5,6 e 10,1 cM, dos respectivos genes de resistência. Os primers desenvolvidos para ferrugem originaram-se dos marcadores OPAE19 890 , OPX11 550 , OPAJ18+AH10 700 , mas apenas o primer sAE19 foi validado. Este foi mapeado, em repulsão, a 1,0 cM do gene de resistência Ur-11. Os primers para antracnose foram desenvolvidos, a partir da seqüência dos fragmentos OPAZ20 940 , OPY20 830 , OPC08 900 , OPZ04 560 , OPB03 1800 , OPZ09 950 , OPH18 830 . Destes, apenas os primers sAZ20, sY20, sC08, sZ04 foram mapeados, em acoplamento, a 7,1, 1,2, 7,8 e 2,9 cM, dos respectivos genes de resistência. Os primers microssatélite foram desenvolvidos, a partir das seqüências de fragmentos de DNA genômico de 3 pequenas bibliotecas enriquecidas. As bibliotecas enriquecidas para as repetições GGC, CCA e AT permitiram a seleção de 79, 172 e 50 clones positivos, respectivamente. Do total de 301 clones que foram identificados, 153 já foram seqüenciados. Observou-se que 40 (26%) clones seqüenciados apresentaram fragmentos de DNA contendo microssatélite, os quais variaram quanto ao tipo, número e tamanho. As seqüências apresentaram repetições de di-, tri-, tetra- e até pentanucleotídeos. Em um mesmo fragmento, foram encontrados até 3 microssatélites. Entre as seqüências analisadas, foram observadas repetições perfeitas, imperfeitas e compostas, variarando entre 12 e 24 pb. Até o momento, foram desenhados e testados 10 pares de primers, sendo um deles originado da seqüência do marcador RAPD OPAZ20 940 . Destes, apenas 5 pares (FCctc001, FCggc001, FCccg001, FCccg002 e FCgca001) amplificaram fragmentos com tamanho esperado e bem definidos. Entretanto, esses primers foram monofórficos, quando testados entre diferentes cultivares andinos e mesoamericanos. Os primers SCAR, desenvolvidos e validados no presente trabalho, foram testados juntamente com 45 pares de primers microssatélite comerciais, entre os genitores de uma população de 154 RIL ́s. Dos primers selecionados, 7 foram mapeados em 10 grupos de um mapa parcial de ligação já existente e 1 permaneceu não-ligado. O mapa de ligação sofreu pequena variação no tamanho (247,8/252 cM) e no número de grupos de ligação (9/10 grupos). Entretanto, pela análise de variância foram constatadas associações significativas desses marcadores com diferentes características quantitativas. As associações mais significativas foram constatadas por meio de análises de regressão stepwise, as quais promoveram alteração no valor de R 2 da regressão múltipla para algumas das características. As características MAT (número de dias até a maturação), VAPLA (número médio de vagens por planta), SEPLA (número médio de sementes por planta) e PRVAG (produção média por vagem), que apresentavam valores de R 2 de 40,14; 28,99; 14,03 e 17,13 , tiveram um aumento para 44,30; 34,53; 21,92 e 26,03, respectivamente. A inclusão do marcador sH13 no GL 07 possibilitou a identificação de um novo QTL para a característica VAPLA. Este marcador também mostrou-se associado ao QTL, anteriormente, descrito para SEPLA. O marcador BM165 foi mapeado no GL 02 e mostrou-se associado a 4 QTLs diferentes, identificados para as características MAT, P100 (peso de 100 sementes), SEPLA e PRVAG. / The RAPD technique represents the major molecular tool for assisting the common bean breeding program of the BIOAGRO/UFV, in spite of its limitations. The conversion of the RAPD markers into SCAR ones, as well as the development of SSR primers are the strategy adopted by several researchers in order to relieve these problems. Therefore, 5 primers SCAR to angular leaf spot, 5 primers to rust and 7 primers to anthracnose were developed. The primers developed to angular leaf spot were derived from the RAPD markers OPM02 425 , OPBA16 669 , OPH13 490 and OPH14+AA19 400 and were mapped, in coupling phase, at 5.3, 7.1, 5.6 and 10.1 cM, from their respective resistance genes. The primers developed to rust were originated from the RAPD markers OPAE19 890 , OPX11 550 , OPAJ18+AH10 700 , although only the primer sAE19 was validated. It was mapped, in repulsion, at 1.0 cM distance from the resistance gene Ur-11. The primers developed for anthracnose were obtained from the fragment sequences of OPAZ20 940 , OPY20 830 , OPC08 900 , OPZ04 560 , OPB03 1800 , OPZ09 950 , OPH18 830 , from wich, only the primers sAZ20, sY20, sC08, sZ04 were validated. They were mapped, in coupling phase, at 7.1, 1.2, 7.8 and 2.9 cM, from their respective resistance genes. The SSR primers were developed from the sequences of the genomic DNA fragments obtained from three small enriched libraries. The libraries were enriched for the repetitions GGC, CCA and AT and made possible the selection of 79, 172 e 50 positive clones, respectively. From the total of 301 positive and identified clones, 153 were sequenced. From these clones, 40 (26%) presented DNA fragments containing microsatellite that showed variations for type, number, and size. The sequences showed repetitions of two, three, four, and five nucleotides. In the same DNA fragment, a total up to three microsatellites were found. Among the analyzed sequences, some perfect, imperfect, and compound repetitions ranging from 12 to 24 bp were found. Until this moment, only 10 pairs of primers were designed and tested; one of them was originated from the RAPD marker OPAZ20 940 . From those, only 5 pairs (FCctc001, FCggc001, FCccg001, FCccg002 e FCgca001) amplified the well-defined fragments with the expected size. However, those primers were monomorphics ones, when tested among different andean and mesoamerican cultivars. The developed and validated SCAR primers were tested together with 45 pairs of commercial SSR primers between the genitors of 154 RIL populations. From the selected primers, 7 were mapped into 10 groups of a partial linkage map already available in the lab, whereas one stayed discoupled. The linkage map was slightly altered in its size (247.8/252 cM) and number of linkage groups (9/10 groups). Variance analysis detected siginificative associations of these markers with different quantitative traits. The most significative associations were detected by stepwise regression analysis that promoted alteration in R 2 values of the multiple regression analysis for some traits. The R 2 values of the traits MAT (the number of days until the bean maturation), VAPLA (the average pod number per plant), SEPLA (the average seed number per plant) and PRVAG (the average yield per pod) increased from 40.14, 28.99, 14.03 and 17.13 to 44.30, 34.53, 21.92 and 26.03, respectively. The marker sH13 included into LG 07 allowed for the identification of a new QTL for the trait VAPLA. This marker also showed to be associated with the QTL previously described for SEPLA. The marker BM165 was mapped in LG 02 and showed to be associated with four different QTLs identified for the traits MAT, P100 (100-seed weight), SEPLA and PRVAG. / Tese importada do Alexandria

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:42:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 525415 bytes, checksum: 988d62e0043ef473ad492ea9ce941239 (MD5) Previous issue date: 2006-09-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In the genetic mapping in outbred populations not always it is possible to determine the linkage phase of the alleles. Thus, heterozygous individuals are discarded from these analyses due to the lack of information, once it is not possible, through their genotype, to distinguish the origin of their parental alleles. In this way, the main objective of this work was to propose the endosperm genotyping as a strategy to identify the allelic origin of those heterozygotes individuals. Initially, fragments from the endosperm representing 10, 25 and 50% of the corn seeds weight were extracted and the seeds were submitted to the germination test. The results suggest that the elimination of up to 50% of the endosperm did not affected the seed germination. The methodology of semiquantitative PCR was optimized to differentiate doses of the alleles in the mixtures of DNA derived from leaves of two maize inbred lines (L3 and L1113- 01). It was represented different allelic proportions observed in the endosperm of their reciprocal crosses, based on the maximum amount of endosperm that could be used for DNA extraction. SSR markers were generated by semiquantitative PCR technique and the amplified fragments were evaluated in both agarose gels treated with ethidium bromide and poliacrylamide gels using fluorescently labeled primers. Gel resolution using agarose did not allow the differentiation of the mixtures of parental DNAs. However, through the regression analysis and comparison of the band intensity corresponding to the same allele in the different mixtures, the initial concentration of each one of the alleles could be inferred. The requirement of an allelic pattern limited the use of this technique to QTL analysis in populations where at least one of the genitors is known. Although the resolution of poliacrylamide gels using fluorescent markers was more efficient in the endosperm genotyping, once it was allowed to differentiate the maternal origin of reciprocal hybrids seed´s. So, the strategy of endosperm genotyping using fluorescent SSR primer amplified by semiquantitative PCR allowed the determination of allelic origin in the heterozygous offspring derived from outbred populations, including these individuals in the QTL detection, and consequently, increasing the precision of this analysis. / No mapeamento genético e detecção de QTLs em populações exogâmicas nem sempre é possível a determinação da fase de ligação dos alelos. Assim, indivíduos heterozigotos são descartados dessas análises por serem não informativos, uma vez que não é possível, por meio do seu genótipo, distinguir a origem de seus alelos em relação aos dois genitores. Dessa forma, o objetivo principal deste trabalho foi propor a genotipagem do endosperma para identificar a origem alélica dos indivíduos heterozigotos. Inicialmente, fragmentos do endosperma representando 10, 25 e 50% do peso das sementes de milho foram retirados, sendo as sementes submetidas ao teste de germinação. Observou-se que a remoção de até 50% do endosperma não afetou a taxa de germinação das sementes. A metodologia de PCR semiquantitativo foi otimizada para diferenciar doses dos alelos nas misturas de DNA foliar de duas linhagens de milho (L3 e L1113-01), representando as diferentes proporções alélicas observadas no tecido endospermático dos seus cruzamentos recíprocos, tendo como base a quantidade máxima de endosperma que podia ser utilizada na extração do DNA. Marcadores SSR foram gerados pela técnica de PCR semiquantitativo, e os fragmentos amplificados foram avaliados tanto em gel de agarose tratado com brometo de etídio quanto em gel de poliacrilamida, usando-se primers fluorescentes. A resolução do gel de agarose não possibilitou a diferenciação das misturas dos DNAs parentais. No entanto, por meio da análise de regressão e da comparação da intensidade da banda correspondente a um mesmo alelo nas diferentes misturas, pôde-se inferir a concentração inicial de cada um dos alelos. A necessidade de um padrão de alelos limitou o uso dessa técnica nas análises de QTLs em populações nas quais pelo menos um dos genitores é conhecido. Já a resolução do gel de poliacrilamida utilizando marcadores fluorescentes foi mais eficiente na genotipagem de endospermas, uma vez que possibilitou a diferenciação da origem materna das sementes dos híbridos recíprocos. Assim, a estratégia de genotipagem do endosperma utilizando primers SSR fluorescentes amplificados pela técnica de PCR semiquantitativo possibilitou a determinação da origem dos alelos dos descendentes heterozigotos derivados de populações exogâmicas, permitindo a inclusão destes na detecção de QTLs e, conseqüentemente, aumentando a precisão das análises.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:42:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 566480 bytes, checksum: ec7963fd634f205e34b49003fe8588c0 (MD5) Previous issue date: 2007-03-06 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The genomic era came to transform science as a whole. The intention of this work was to evaluate different significance levels on the identification of the molecular markers, related with its quantitative characteristics of low, medium and high heritability (h²), aiming genetic improvement. A comparison between the significance levels of 1%, 5%, 10% and 20% was accomplished through a computer system of genetic simulation (Genesys), used for the simulation of three genomes, where each was constituted by only one low, medium or high h² characteristic, respectively. First from each of these genomes, was simulated a base population of 1000 animals (500 males and 500 females). Next, it was obtained an initial population for each one of the base population, totalizing three initial populations of 1000 animals each (10 males, 10 female/males and 10 son/female/males). After obtaining this population, was initiated the evaluation process of the four significance levels considered, using the selection assisted by markers (MAS), where the markers were identified by a linear regression analysis, admitting a minimum significance level for it. A total of four selection processes based on the initial population, according to the significance level adopted, was conducted through 20 consecutive generation, repeating each one 10 times to minimize the genetic oscillation effects. The analysis of the four significance level s differences was performed individually for each of the three characters, through a medium phenotype gain, looking forward to, besides checking the existence of gain distinction, if this difference will also appear simultaneously in the low, medium and high heritability characteristics. To complement and better explain the phenotype results obtained, other genetic parameters were considered, such as the endogamy coefficient, the number of markers used in the selection, the number of set alleles, the favorable and adverse allele setting and the selection s limit. The results obtained, indicated superiority in the significance level of higher magnitude ( 10% and 20%) related to the lower values ones (1% and 5%), and the phenotypic gains obtained after the assisted selection by the molecular marker, besides its benefits on the genetic parameter (lower endogamy coefficient; higher number of markers used, lower markers setting, lower percentage of adverse alleles set, and lower selection limits) for all three characteristics, although in an more expressive way for the low heritability character, and less for the high h². That way, even if the lower levels (1% and 5%) present a higher precision on the markers detection - QTLs ( quantitative trait loci), they are not satisfying enough related to the genetic benefits, resulting in a lower phenotypic and genotypic gain, making the choice of a certain statistic significance acceptable according to its aim and to the interdisciplinary research in question. It is notorious the relevance of statistics association on the identification of markers related to the QTLs and, consequently on the optimization of genomic improvement-programs. / A era genômica veio para transformar a ciência como um todo. Objetivou-se com esse trabalho avaliar diferentes níveis de significância na identificação de marcadores moleculares relacionados com características quantitativas de baixa, média e alta herdabilidade (h2) de interesse no melhoramento genético. Uma comparação entre os níveis de significância de 1%, 5%, 10% e 20% foi realizada por meio de um sistema computacional de simulação genética (Genesys), utilizado para a simulação de três genomas, onde cada qual era constituído de uma única característica de baixa, média ou alta h2, respectivamente. A partir de cada um dos genomas, simulou-se uma população base de 1000 animais (500 machos e 500 fêmeas). Em seguida, foi obtida uma população inicial para cada uma das populações base, totalizando três populações iniciais com 1000 animais cada (10 machos, 10 fêmeas/macho e 10 filhos/fêmea/macho). Após a obtenção desta população, iniciou-se o processo de avaliação dos quatro níveis de significância considerados, utilizando a seleção assistida por marcadores (MAS), onde os marcadores eram identificados por uma análise de regressão linear admitindo-se um nível mínimo de significância para a análise. Um total de quatro processos de seleção a partir da população inicial, de acordo com a significância adotada, foi conduzido por 20 gerações consecutivas, repetindo-se cada qual por 10 vezes para minimizar os efeitos da oscilação genética. A análise da diferença dos quatro níveis de significância foi realizada individualmente para cada um dos três caracteres através do ganho fenotípico médio, buscando, além de verificar a existência de distinção nos ganhos, se esta diferença também se apresenta simultaneamente nas características de baixa, média e alta herdabilidade. Para complementar e melhor esclarecer os resultados fenotípicos obtidos, outros parâmetros genéticos foram considerados, tais como o coeficiente de endogamia, o número de marcadores usados na seleção, o número de marcadores fixados, a fixação de alelos favoráveis e desfavoráveis e o limite da seleção. Os resultados observados indicaram superioridade dos níveis de significância de maior magnitude (10% e 20%) em relação aos de menores valores (1% e 5%), quanto aos ganhos fenotípicos obtidos após a seleção assistida por marcadores moleculares além de benefícios nos parâmetros genéticos (menor coeficiente endogâmico; maior número de marcadores utilizados; menor fixação de marcadores; menor porcentagem de alelos desfavoráveis fixados; e menores limites de seleção) para todas as três características, embora de forma mais expressiva para o caráter de baixa herdabilidade e menos para o de alta h2. Assim, mesmo que os níveis menores (1% e 5%) apresentem uma maior precisão na detecção de marcadores - QTLs (quantitative trait loci), eles deixam a desejar no que diz respeito às melhorias genéticas, resultando em ganhos fenotípicos e genéticos inferiores, fazendo com que a escolha de uma determinada significância estatística seja aceitável de acordo com o objetivo e a interdisciplinaridade da pesquisa em questão. É notório a relevância de associações estatísticas na identificação de marcadores ligados a QTLs e, consequentemente, na otimização de programas de melhoramento genômico.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:42:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 503258 bytes, checksum: 31604e96fb2b70d2540a7ad0128cc921 (MD5) Previous issue date: 2007-03-19 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Heat stress impacts greatly animal production systems on tropical regions causing economical losses and affects milk production, meat production, physiology, reproduction, calf mortality and utter health. One way to reduce these losses is to use the genetic variation between Bos taurus and Bos indicus breeds for heat tolerance coupled with linked molecular markers as an auxiliary tool in breeding programs to produce thermotolerant and more productive animals. This work aimed to map genomic regions related to heat stress on chromosomes 10, 11 and 12 in a F2 population derived from Holstein x Gyr crosses. The following traits were evaluated: variation of rectal temperature after heat stress (DifTR), variation of skin temperature after heat stress (DifTPele), variation on the rate of respiratory movements after heat stress (DifMR), sweating rate after heat stress (TxSud), fur density (DensidPêlo), fur length (CompPêlo), coat length (CompCapa) and coat thickness (EspessCapa). All traits were evaluated in two seasons (wet-warm and dry-cool) and analyzed separatedly. A total of 17 microsatellite loci were genotyped on 480 animals (31 parents, 73 F1 and 376 F2). Association analysis indicated a QTL (p<0,01) for CompPêlo located at the position 72 cM on chromosome 10 for data collected on the wet-warm season. On chromosome 11 it was found an indication of QTL (p<0,05) for TxSud located at the position 0 cM for data collected on the drycool season. On chromosome 12 it was also found an indication of QTL (p<0,05) for CompPêlo located at the position 28 cM for data collected on the dry-cool season. The strategy of genome scan with microsatellite markers was shown to be effective to identify QTL regions related to heat tolerance traits. These mapped regions need to be refined with additional markers to better understand the QTL effects and to identify candidate genes responsible for the effects on these traits. / O estresse calórico, especialmente nas regiões tropicais, consiste em uma importante fonte de perda econômica na pecuária, tendo efeito adverso sobre a produção de leite, produção de carne, fisiologia de produção, reprodução, mortalidade de bezerros e saúde do úbere. Estes efeitos podem ser amenizados utilizando-se a variação genética existente entre as raças de Bos taurus e Bos indicus para as características associadas à resistência ao calor e os marcadores moleculares associados a esta resistência como um auxílio nos programas de melhoramento, visando a obtenção de animais termotolerantes e, consequentemente, mais produtivos. O desenvolvimento deste trabalho buscou mapear regiões genômicas nos cromossomos 10, 11 e 12 relacionadas à resistência ao estresse calórico em uma população F2 de bovinos (Holandês x Gir). As características avaliadas foram: diferença entre a temperatura retal antes e depois da exposição ao estresse calórico (DifTR), diferença entre a temperatura da pele antes e depois da exposição ao estresse calórico (DifTPele), diferença entre a freqüência de movimentos respiratórios antes e depois da exposição ao estresse calórico (DifMR), taxa de sudação após a exposição ao estresse calórico (TxSud), densidade do pêlo (DensidPêlo), comprimento do pêlo (CompPêlo), comprimento da capa (CompCapa) e espessura de capa (EspessCapa). Todas as medidas foram tomadas no verão e no inverno e os dados foram analisados desta forma. Um total de 17 loci microssatélites foram genotipados para 480 animais, sendo 31 parentais, 73 F1 e 376 F2. O resultado das análises de associação mostrou a existência de QTL (p<0,01) para a característica CompPêlo localizado na posição 72 cM do cromossomo 10, com os dados coletados no verão. No cromossomo 11 foi encontrado um QTL sugestivo (p<0,05) para TxSud localizado a 0 cM, com os dados coletados no inverno. No cromossomo 12 foi encontrado também um QTL sugestivo (p<0,05) para a característica CompPêlo localizado a 28 cM, porém, com os dados coletados no inverno. A estratégia da varredura genômica com marcadores microssatélites se mostrou adequada para a detecção de QTL para características de tolerância ao estresse calórico. Estas regiões mapeadas precisam ser refinadas com a adição de marcadores adicionais para um melhor entendimento do efeito de cada QTL e a identificação de genes candidatos responsáveis pela variação nestas características.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:55:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 443777 bytes, checksum: aa47df0593f4494e3ed6277403324b28 (MD5) Previous issue date: 2007-02-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The objective of this study was mapping QTL on pig chromosomes 16, 17 and 18 and associate them to performance, carcass, internal organs, viscera, carcass cuts and meat quality traits. A F2 population was produced by crossing two naturalized Brazilian Piau sires and 18 commercial dams (Landrace x Large White x Pietrain). The population was genotyped for 11 microsatellite markers. After the genotype scoring, it was constructed the linkage map for these markers in the population. The microsatellites markers were considered appropriate for quantitative trait analysis. It was analyzed their values for observed heterogosity (Ho), expected heterozigosity (He) and polymorphic information content (PIC). The evaluation of the four loci amplified in the SSC16 found average values of Ho, He; and PIC of 0,67, 0,57 and 0,50, respectively. In the SSC17 the average values for Ho, He and PIC of 0,72, 0,61 and 0,56, respectively for the four amplified loci. And in the SSC18, average values of Ho, He and PIC were 0,67, 0,63 and 0,59, respectively for each one of three loci. Data were analyzed by multiple regressions by F2 mapping method using the QTLEXPRESS software. Eleven QTL were mapped and not yet described in the literature: teat number, cooking loss, redness, lower backfat thickness after last lumbar vertebrae, bacon depth, heart weight and lung weight on SSC16. QTL for weight at 63 and 77 days of age were assigned on chromosome 17. QTL for weight at 21 days of age and slaughter age were identified on SSC18. Four QTL Already described in another populations were also identified: weight at 21 days of age on SSC16, backfat thickness after last lumbar vertebrae and after the last rib (at 6,5 cm from the midline ) on SSC17 backfat thickness after last lumbar vertebrae and after the last rib (at 6,5 cm from the midline) and total loss on SSC18. The generated information of significant QTL is useful for future studies dealing with fine mapping to identify genes that could provide a better understanding of the production traits in pigs. / O objetivo ao realizar este trabalho foi o mapeamento de QTL nos cromossomo 16,17 e 18 de suínos e a associação destes a característica de desempenho, de carcaça, órgãos internos e vísceras, de cortes de carcaça e de qualidade de carne. Foi construída uma população F2 provenientes do cruzamento de dois varrões da raça naturalizada Brasileira Piau com 18 fêmeas da linha comercial (Landrace x Large White x Pietrain). Foram utilizados onze marcadores microssatélites distribuídos nos SSC16, SSC17 e SSC18. Com o resultado da genotipagem foi construído o mapa de ligação específico dos marcadores para a população desenvolvida. Os marcadores de microssatélites foram considerados adequados para estudos de características quantitativas, quando foram analisadios os valores de heterozigosidade observada (Ho), heterozigosidade esperada (He) e conteúdo de informação polimórfica (PIC). A avaliação dos quatro locos amplificados no SSC16 forneceu valores das médias da Heterozigosidade observada (Ho) e esperada (He); e do Conteúdo de informação polimórfica (PIC) de 67,62%, de 57,71% e 0,50, respectivamente. No SSC17 foram encontrados os resultados das médias de Ho, He e PIC de 72,20%, 61,40% e 0,56, respectivamente para os 4 locos utilizados. E no SSC18, o valor das médias de Ho, He e de PIC foram 67,80% 63,54% e 0,59, respectivamente utilizando 3 locos. Foi utilizado o método de regressão por intervalo de mapeamento, e as análises foram realizadas por meio do programa QTLEXPRESS. Foram detectados 11 QTL não descritos na literatura: número de tetas, índice de vermelho; perda por cozimento, menor espessura de toucinho na região acima da última vértebra lombar na linha dorso-lombar, espessura de bacon, peso do coração e do pulmão no SSC16; peso aos 63 dias de idade e peso aos 77 dias de idade no SSC 17; peso aos 21 dias e idade de abate no SSC18; e quatro QTL já descritos em outras populações foram também identificados, como para peso aos 21 dias de idade no SSC16, espessura de toucinho medida imediatamente após a última costela, a 6,5 cm da linha dorso-lombar no SSC17, espessura de toucinho medida imediatamente após a última costela, a 6,5 cm da linha dorsolombar e perda total no SSC18. As informações dos QTL significativos encontrados servem como base de estudos futuros de mapeamento fino para identificação de genes permitindo o melhor entendimento das características de produção em suínos.