Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-06-05T14:33:16Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 756581 bytes, checksum: 1fd2b04358832c05c8ee23d442db0c7c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-05T14:33:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 756581 bytes, checksum: 1fd2b04358832c05c8ee23d442db0c7c (MD5) Previous issue date: 2005-02-03 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Na construção de mapas genéticos são usados vários tamanhos de população e número de marcas. Contudo, não se sabe a priori qual é o número mínimo de indivíduos e marcas a ser utilizado para a obtenção de mapas confiáveis. Desta forma, este trabalho, por meio da simulação de dados em computador, teve como objetivos o estudo de população RIL (Recombinant Inbred Line), buscando determinar: 1) a influência do número de indivíduos na população segregante sobre o mapeamento; 2) o efeito da saturação do genoma por marcas sobre o mapeamento e; 3) o número adequado de indivíduos a ser utilizado no mapeamento. Foram gerados três genomas com níveis de saturação de 5, 10 e 20 cM, com 231, 121 e 66 marcas, respectivamente. Cada genoma foi composto por 11 grupos de ligação, 100 cM cada. Para cada saturação do genoma foram geradas populações com 50, 100, 154, 200, 300, 500 e 800 indivíduos, com 100 repetições cada. Portanto, foram geradas um total de 2.100 populações. Estas populações foram mapeadas utilizando um LOD mín de 3 e freqüência máxima de recombinação de 30%. Dos mapas obtidos foram extraídas as informações: número de grupos de ligação e de marcas por grupo, tamanho de grupo de ligação, distância entre marcas adjacentes, variância das distâncias entre marcas adjacentes, inversão de marcas (dada pela correlação de Spearman) e grau de concordância das distâncias nos mapas com o genoma original (dada pelo estresse). População com tamanho igual ou superior a 100, 154 e 500 indivíduos, saturação de 5, 10 e 20 cM, respectivamente, levaram a formação de 11 grupos de ligação, em todas as repetições. Inversão na ordem de marcas e presença de marcas não ligadas foi maior tanto quanto menores foram os tamanhos de populações estudadas. A precisão na estimativa de distância entre marcas adjacentes foi maior tanto quanto maiores foram os tamanhos de população, independente do nível de saturação do genoma. Valores de estresse e variância reduziram significativamente com o aumento do tamanho de população. Concluindo, obtenção de mapas confiáveis a partir de população RIL deve, necessariamente, levar em conta o tamanho da população e número de marcas, uma vez que mapas com sérias distorções foram obtidos com utilização de populações de tamanhos insuficientes, mesmo com grande quantidade de marcas. Também, mapas com sérias distorções foram obtidos com o uso de pequena quantidade de marcas, mesmo com populações com grande número de indivíduos. Tamanhos mínimos de 100, 154 e 500 indivíduos foram necessários para a obtenção de mapas com o mesmo número de marcas por grupo de ligação do genoma original, nos casos de saturação de 5, 10 e 20 cM, respectivamente. / During the construction of genetic maps different population sizes and number of markers have been used by different authors. However, the minimum numbers of individuals and markers to be used in order to obtain reliable maps are not known. This work used data simulation aiming to determine: 1) the influence of population size; 2) the effect of genome saturation degree by markers and; 3) the adequate number of individuals to be used in the mapping of recombinant inbred line populations. Three genomes were generated with saturation levels of 5, 10 and 20 cM, each with 231, 121 and 66 markers, respectively. The genomes consisted of 11 linkage groups, each with 100 cM in length. For each saturation level, populations containing 50, 100, 154, 200, 300, 500 and 800 individuals were generated and for each population size 100 replications were analyzed. Thus, a total of 2,100 populations were generated. These populations were mapped using a LOD minimum of 3 and a maximum recombination frequency of 30%. From these maps the following variables were determined: number of linkage groups and number of markers in each group, length of the linkage group, distance between adjacent markers, variance of the distance between adjacent markers, inversion of markers (given by the Spearman correlation) and level of agreement between map distances and original genome distances (given by the stress). Population sizes equal to or greater than 100, 154 and 500 individuals in the saturation levels of 5, 10 and 20 cM, respectively, led the formation of 11 linkage groups, in all replications. As the population size increased, the inversion of markers and the presence of non-linked markers decreased, and the precision of the distance estimates between markers increased, independently of the genome saturation level. Values of stress and variance decreased significantly with the increase on the population size. In conclusion, the construction of reliable maps from RIL populations necessarily needs to consider the population size and the number of markers used, as maps with serious distortions were obtained from small sized populations, even using a large number of markers. On the other hand, maps with xserious distortions were obtained with a small number of markers, even using populations with a large number of individuals. The minimum sizes of 100, 154 and 500 individuals were necessary for obtaining maps with the same number of markers per linkage group of the original genome, in the cases of saturation level of 5, 10 and 20 cM, respectively.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2013. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2014-12-03T11:43:26Z No. of bitstreams: 1 2013_DioneMendesTeixeiraAlvesFreitas.pdf: 7338695 bytes, checksum: 43f94bef491c6194ec28ca46af457d96 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-12-03T13:58:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_DioneMendesTeixeiraAlvesFreitas.pdf: 7338695 bytes, checksum: 43f94bef491c6194ec28ca46af457d96 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-03T13:58:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_DioneMendesTeixeiraAlvesFreitas.pdf: 7338695 bytes, checksum: 43f94bef491c6194ec28ca46af457d96 (MD5) / Métodos de genotipagem de polimorfismos no DNA em larga escala a baixos custos são fundamentais para ampliar a resolução de estudos filogenéticos e populacionais, viabilizar a integração das tecnologias genômicas na prática do melhoramento genético e auxiliar a montagem de genomas. Neste trabalho, tendo Pinus (Pinus teada L. - Pinaceae) como espécie de interesse, foram desenvolvidos: (1) um estudo filogenético de espécies americanas de Pinus baseado no desenvolvimento de um microarranjo de marcadores moleculares DArT; (2) um mapa genético de alta densidade para P. taeda com base em microssatélites e marcadores genotipados via redução de complexidade genômica e sequenciamento pela metodologia DArT-seq. Para o desenvolvimento da tecnologia DArT, amostras de 16 espécies de Pinus, oito procedências de P. taeda e cinco árvores-elite de P. taeda foram utilizadas para a construção de um microarranjo com 7680 sondas de DNA derivadas de uma fração do genoma com complexidade reduzida via enzimas de restrição. Um total de 4.171 marcadores polimórficos foi identificado entre as espécies de Pinus e 1.211 marcadores entre procedências de P. taeda. Uma análise filogenética de 12 espécies de Pinus da América com 3.273 marcadores DArT, revelou importantes diferenças em relação à proposta mais recente de classificação taxonômica baseada na análise de sequências de DNA cloroplastidial. Nossos resultados sugerem a possibilidade de que P. taeda e demais espécies do norte da América venham a ser classificadas em outra subseção. Um mapa genético com base na análise de 288 megagametófitos haploides da árvore 7-56 de P. taeda foi construído com microssatélites e marcadores DArT-seq (sequências de 69 bases) desenvolvidos a partir da redução da complexidade genômica via enzimas de restrição (PstI-HhaI), e sequenciamento das representações genômicas reduzidas. De um total de 4.367 marcadores DArT-seq de alta qualidade, 2.469 e 32 microssatélites foram mapeados e ordenados em 12 grupos de ligação (n=12 cromossomos em P. taeda) cobrindo 1.226,47 cM, com média de 203 marcadores por grupo de ligação e densidade de 0,62 cM por marcador. O mapa genético foi em seguida utilizado para ancorar 75 clones de BACs (cromossomos artificiais de bactéria) de Pinus taeda disponíveis no NCBI, demonstrando sua potencial utilidade para fins de montagem do genoma, porém corroborando também a natureza repetitiva do genoma ao ancorar múltiplos BACs em diferentes grupos de ligação. O mapa genético aumentou em cerca de 20 vezes a densidade de marcadores dos mapas existentes para a espécie, fornecendo uma ferramenta adicional para estudos de mapeamento genético e montagem do genoma de P. taeda. __________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Genome-wide, high-throughput and cost-efficient DNA genotyping methods are key to increase the resolution and speed of phylogenetic and populational studies, allow the integration of genomics into breeding and support the assembly of genomes. In this work having loblolly pine (Pinus taeda L. - Pinaceae) as model species we developed: (1) a phylogenetic study of American Pinus species based on the development of a microarray of DArT markers for species of the genus and (2) a high density genetic map for Pinus taeda using microsatellite markers and sequence based genotyping carried out by the DArT (DArT-seq) method using next-generation sequencing. For DArT microarray probe development, DNA samples of 16 species of Pinus, eight provenances of P. taeda and five elite trees of P. taeda were used to build an array of 7,680 probes derived from a restriction enzyme complexity reduced fraction of the pine genome. A total of 4,171 markers were found polymorphic across samples of Pinus species and 1,211 markers across provenances of P. taeda. A phylogenetic study involving 12 American Pinus species using 3,273 DArT markers revealed important differences from the most recent classification proposed based on chloroplast DNA amplified sequences, additionally suggesting the possibility that P. taeda and its close species from North America could be classified into a new subsection. A genetic map, based on a set of 288 haploid megagametophytes of P. taeda tree 7-56 was built with microsatallites and DArT-seq (69 bases tags) markers developed from complexity reduction with double digest (PstI-HhaI) and sequencing. From a total of 4,367 high quality DArT-seq markers, 2,469 and 32 microsatallites were mapped and ordered into 12 linkage groups (n=12 chromosomes in Pinus taeda), covering 1,226.47 cM with an average of 203 markers per linkage group and marker density of 0.62 cM. This genetic map was subsequently used to anchor 75 BAC clones (bacterial artificial chromosomes) of Pinus taeda available in NCBI, demonstrating its potential utility to aid genome assembly, although also corroborating the repetitive nature of the genome as several BAC clones were anchored in multiple positions in different linkage groups. The genetic map presented in this study increased marker density by approximately 20 times the current density of the existing microsatellite maps providing an additional tool for genetic mapping studies and assembly of the P. taeda genome.

Este trabalho descreve a clonagem do gene de resistência ao Metolachlor em um plasmídio epissomal bifuncional (YEp 351), o qual pode ser utilizado como marcador seletivo dominante na transformação de Saccharomyces cerevisiae. Clones tranformantes selecionados diretamente em meio YEPD acrescido de 720 mg/L de Metolachlor, tiveram seu DNA genômico extraído e utilizado para transformar Escherichia coli a fim de amplificar e recuperar os plasmídios recombinantes. Outras linhagens de Saccharomyces foram também transformadas e foi possível observar que existe diferença entre linhagens quanto às suas capacidades de receber, manter e expressar DNA heterólogo, pois houve variação considerável nas suas eficiências de transformação. Vários métodos foram aplicados para obtenção do "cariótipo eletroforético” (este termo refere-se ao genoma de um dado organismo expresso em bandas cromossômicas) de Saccharomyces cerevisiae, dentre eles, o tratamento com acetato de lítio ganhou mais destaque. Empregando-se a técnica de eletroforese em campo pulsado e hibridização, foi possível mapear o gene de resistência ao Metolachlor no cromossomo XV da levedura, confirmando-se os dados de análise genética. / This work describes the cloning of the metolachlor resistance gene into an episomal bifunction plasmid (YEp 351) which can used as a dominant selective marker for Saccharomyces cerevisiae transformation. DNA of the transformed clones, directly selected onto YEPD medium added of 720 mg/l metolachlor, was used to transform Escherichia coli in order to amplify and recover recombinant plasmids. Other Saccharomyces strains were also transformed and as far as differences in receiving, maintaining and expression of the heterologous DNA is concerned, considerable variation in transformation was found them. Electrophoretic caryotyping (refers to an organism genome expressed in chromosomal bands) was performed in Saccharomyces cerevisiae according to different methods, and among them lithium acetate was the standing one. Pulsed field and hybridization were performed to map the metolachlor resistance gene into the yeast chromosome XV and these data were confirmed by genetical analysis.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-06-02T16:58:58Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 877440 bytes, checksum: 7786ed59457e565fc3880bd95630df06 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-02T16:58:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 877440 bytes, checksum: 7786ed59457e565fc3880bd95630df06 (MD5) Previous issue date: 2004-02-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente trabalho teve como objetivo a caracterização e identificação de QTL ́s para características de crescimento e de qualidade da madeira em híbridos de eucalipto derivados do cruzamento E.grandis e E. urophylla. Para isto foi desenvolvido um mapa de ligação RAPD, pouco saturado, para os híbridos (LOD = 3 e r = 0,40) contendo 52 marcas e 12 grupos de ligação. Foram utilizados 90 indivíduos de população F1, “pseudotestcross” e 176 marcadores RAPD, a partir da amplificação com 63 oligonucleotídeos decâmeros de seqüência arbitrária. As características de qualidade da madeira densidade; rendimento de polpa; teor de extrativos; teor de lignina insolúvel, teor de lignina solúvel determinadas em espectrofotômetro de infravermelho e as características de crescimento, diâmetro altura do peito (D.A.P.); altura total, altura comercial; foram avaliadas quanto a presença de QTL ́s. As análises de QTL foram feitas utilizando os testes: de segregação do χ 2 , mapeamento por marca simples, mapeamento por intervalo simples e mapeamento por intervalo composto. Todas as análises geraram resultados consistentes que indicam 9 QTL ́s relacionados com a expressão de 7 das 8 características avaliadas, respectivamente: 1 QTL para densidade, 1 QTL para rendimento de polpa e 2 QTL ́s para teor de extrativos confirmados pelas metodologias de mapeamento por intervalo simples e composto e 1 QTL para teor de lignina solúvel, 2 QTL ́s para teor de lignina insolúvel, 1 QTL para D.A.P. e 1 QTL para altura total confirmados apenas pela metodologia de mapeamento por intervalo composto. A sobreposição de QTL ́s em determinadas regiões dos grupos de ligação pode ser resultado da existência de regiões do genoma mais importantes para o crescimento e desenvolvimento da planta sugerindo a existência de blocos gênicos de maior efeito relacionados com a regulação e controle das características estudadas. / The present work aimed to characterize and identify QTL ́s for wood quality and growth characteristics in E. grandis x E. urophylla hybrids. For this purpose a RAPD linkage map was developed for the hybrids (LOD = 3 and r = 0.40), containing 52 markers and 12 linkage groups. For the map development, 176 RAPD markers from 63 random primers were used in a F1 full siblings population of 90 plants. Characteristics related to wood quality such as: density, cellulose pulp yield, percentage of extractives, percentage of insoluble lignin, percentage of soluble lignin, determined in a near infrared spectrophotometer - NIRS and the growth characteristics: circumference at breast height (CBH), total height, and commercial height were used in the QTL analyses. QTL’s analyzes were performed using chi-square tests, single-marker analysis, interval mapping and composite interval mapping analyses. All approaches led to the identification of similar QTL ́s, respectively: one QTL associated with wood density, two for cellulose pulp yield and two for percentage of extractives, were detected and confirmed by the interval mapping and composite interval mapping. One QTL associated with percentage of soluble lignin, two for percentage of insoluble lignin, one for C.B.H. and one for total height confirmed only by the composite interval mapping methodology. The QTL ́s overlapping can be the result of major genes involved in the regulation and control of the growth traits by epistatic interactions with other genes.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Humanas, Programa de Pós-Graduação em Fitopatologia, 2013. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2014-08-14T11:09:13Z No. of bitstreams: 1 2013_JustinoJoseDiasNeto_Parcial.pdf: 884845 bytes, checksum: 36cc5dad780907257665a443f6a18fdb (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2014-08-19T13:32:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_JustinoJoseDiasNeto_Parcial.pdf: 884845 bytes, checksum: 36cc5dad780907257665a443f6a18fdb (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-19T13:32:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_JustinoJoseDiasNeto_Parcial.pdf: 884845 bytes, checksum: 36cc5dad780907257665a443f6a18fdb (MD5) / A brusone do arroz, causada por Magnaporthe oryzae, é uma das mais importantes doenças da cultura, pela sua ampla distribuição geográfica e capacidade de destruição das lavouras. A doença é um desafio para os orizicultores e constitui-se em um dos fatores limitantes da produtividade do arroz, especialmente na região Central do Brasil, uma área de alta diversidade genética do patógeno. Nesta região, a resistência à brusone tem sido quebrada um a dois anos após o lançamento de uma nova cultivar. Um dos objetivos do presente trabalho foi o mapeamento de genes de resistência à brusone no genoma de arroz para intensificar o desenvolvimento de estratégias de emprego de genes de resistência completa e/ou parcial no desenvolvimento de variedades melhoradas. Neste estudo, a avaliação da interação entre isolados de Magnaporthe oryzae coletados na região do Vale do Rio Araguaia e genitores de uma população de linhagens puras recombinantes de arroz (RILs – Recombinant Inbred Lines), possibilitou a seleção do isolado 623, raça fisiológica IA-1, apresentando reação de incompatibilidade (resistência) com a variedade tradicional japonica tropical Puteca, e de compatibilidade (suscetibilidade) com a variedade tradicional japonica tropical Chorinho. A análise de polimorfismo de DNA em 192 locos microssatélites e SNPs distribuídos pelo genoma de arroz permitiu a construção de um mapa genético com 1074,19 cM e distância de recombinação média entre marcadores de 5,59 cM. A fenotipagem da população RIL e testes de ligação possibilitou a identificação do loco RM7213, próximo ao centrômero do Cromossomo 6, significativamente associado ao controle de resistência ao isolado M. oryzae 623. O gene mapeado foi provisoriamente denominado Pi-Put1. A região do marcador RM7213 possui aglomerados de genes de resistência à brusone, muitos deles de amplo espectro de resistência. Esta região gênica pode ser explorada pelo programas de melhoramento genético na obtenção de cultivares resistentes ao patógeno. Uma das alternativas para o desenvolvimento de cultivares resistentes é a piramidização indireta, baseada na exploração de linhagens quase-isogênicas com diferentes genes de resistência para compor multilinhas. Outro objetivo do presente trabalho foi, portanto, avaliar linhagens quase-isogênicas de arroz com diferentes genes de resistência à brusone e construir multilinhas para testar resistência ao patógeno em condições de campo. As linhagens obtidas apresentaram características agronômicas (ex. produtividade, porte baixo, ciclo, resistência a acamamento, qualidade de grãos, etc.) muito semelhantes às observadas nos seus respectivos genitores recorrentes. As linhagens apresentaram ganho de resistência a diferentes raças de M. oryzae. O efeito de multilinha na contenção da epidemia de brusone no campo foi detectado em experimento baseado na inoculação da bordadura com uma mistura de 15 raças do patógeno e avaliação de sintomas nas linhagens e multilinhas. Observou-se uma redução significativa na taxa de infecção da doença nos tratamentos suscetíveis, atribuída ao emprego de multilinhas. Este resultado sugere que o emprego de multilinhas na produção de arroz no Brasil pode contribuir para a obtenção de resistência mais durável a M. oryzae em regiões com alta diversidade de raças do patógeno. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Rice blast, caused by Magnaporthe oryzae, is one of the most important diseases of rice, due to its broad geographic distribution and capacity to destroy the crop. This disease is a challenge to rice farmers and one of the factors which limit rice yield, especially in the Central Region of Brazil, which is considered an area of high genetic diversity of the pathogen. In this region, rice blast resistance has been overcome only one or two years after a new resistant cultivar is commercially released. One of the objectives of the present work was to map blast resistance genes in the rice genome in order to intensify the development of strategies to use genes conferring major or partial resistance by breeding programs. In this study, the evaluation of the phenotypic interaction between M. oryzae isolates collected in the Araguaia River Valley and parents of a population of recombinant inbred lines (RIL) allowed the identification of isolate 623, physiological race IA-1, which is able to induce incompatibility reaction (resistance) in the traditional tropical japonica variety Puteca, and compatibility (susceptibility) in the traditional tropical japonica variety Chorinho. DNA polymorphism analysis in 192 microsatellite and SNP loci, distributed in the rice genome, allowed the construction of a genetic map with 1074.19 cM and average recombination distance of 5.59 cM between markers. Interaction phenotype and linkage analysis allowed the identification of microsatellite locus RM7213, located near the centromere region of chromosome 6, significantly associated with resistance to M. oryzae 623. This gene was temporarily called Pi-Put1. The region of maker RM7213 has a cluster of blast resistant genes, some of them with broad resistance to blast races. This region can be further explored by breeding programs in order to obtain new cultivars resistant to the pathogen. One of the alternatives for the development of blast resistant cultivars is indirect gene pyramiding, based on the exploration near-isogenic lines with different resistant genes to compose multilines. Another objective of this work was to evaluate near isogenic lines with different resistant genes and build multilines to test for blast resistance in the field. The lines showed agronomic traits (eg. yield, plant height, cycle, lodging resistance, grain quality, etc.) very similar to their respective recurrent parents. The lines also presented additional resistance to different races of M. oryzae in relation to their recurrent parents. The effect of multilines to deter blast epidemics in the field was detected in an experiment based on the inoculation of the experimental borders with a mixture of 15 races of M. oryzae, followed by phenotypic evaluation of the lines and multilines during the epidemics. A significant reduction in the rate of disease infection in susceptible controls was attributed to the use of multilines. This result suggests that the use of multilines in rice production in Brazil could contribute to obtain durable resistance to M. oryzae in regiões with high genetic diversity of the pathogen.

Submitted by Luiz Felipe Barbosa (luiz.fbabreu2@ufpe.br) on 2015-04-17T13:54:06Z No. of bitstreams: 2 Tese Amorim Lidiane.pdf: 2912606 bytes, checksum: 8b1da6453bb7abfc598b124aecb89609 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-17T13:54:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese Amorim Lidiane.pdf: 2912606 bytes, checksum: 8b1da6453bb7abfc598b124aecb89609 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013 / MCT RENORBIO FINEP BNB FACEPE e CNPq / O feijão-caupi é uma das principais culturas alimentares de subsistência no planeta tendo, no Brasil, maior importância nas regiões Norte e Nordeste, pela sua adaptabilidade a condições edafoclimáticas estressantes. Apresenta destacada importância social na agricultura familiar destas regiões, sendo notadamente a principal fonte de proteína para as populações de áreas semiáridas do Brasil e do norte da África. Apesar de sua rusticidade e capacidade de crescer onde outras leguminosas não se adaptam, a produtividade desta cultura pode ser afetada por fatores abióticos (como seca e salinidade) e bióticos, com ênfase para as viroses no caso do Brasil. Neste país, o melhoramento do feijão-caupi baseia-se até o momento em técnicas convencionais, havendo poucos estudos efetivamente associados às técnicas moleculares modernas, supondo-se que ferramentas moleculares possam ajudar na superação dessas adversidades. Neste contexto, o projeto Brasileiro do Transcriptoma do Feijão-Caupi (rede NordEST) gerou um número significativo de transcritos, os quais começam a ser aplicados no sentido de reverter este cenário. Adicionalmente, neste trabalho foi desenvolvido um mapa genético do genoma do feijão-caupi, onde a versão atual inclui 237 loci mapeados em doze grupos de ligação (GL), correspondentes ao número haploide do feijão-caupi. Além disso, foram realizadas análises bioinformáticas envolvendo elementos transponíveis (TEs) de forma comparativa entre soja e feijão-caupi, revelando uma diversidade significativa desses elementos em cada táxon ou entre as citadas espécies. Tais polimorfismos figuram muitas vezes associados a genes, mostrando um potencial para o desenvolvimento de marcadores moleculares. No conjunto, os dados gerados servirão como base para o desenvolvimento de estratégias visando ao conhecimento da diversidade genética e de seu potencial para o melhoramento na cultura do feijão-caupi pela associação com características fenotípicas de interesse agronômico. Novos marcadores estão sendo obtidos para cobrir melhor o genoma, devendo ser úteis em experimentos in vitro e in vivo visando ao melhoramento genético de leguminosas de interesse econômico.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:51:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo1568_1.pdf: 1842388 bytes, checksum: 3486a10adb1075594f5865c9e1058e59 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A cultura do feijão-caupi é de grande importância econômica no Brasil, sendo a região Nordeste a principal produtora. A baixa resistência aos principais patógenos é um dos fatores limitantes para a competitividade brasileira da cultura no mercado nacional e internacional. Uma das doenças mais importantes é a virose, causado pelo Cowpea severe mosaic virus - CPSMV. O controle de CPSMV pode ser obtido com o uso de inseticidas no combate aos insetos vetores. Contudo, é necessário aumentar o emprego de medidas mais econômicas e que não agridam o ambiente, com a utilização de cultivares resistentes. Atualmente, o melhoramento genético de plantas está utilizando ferramentas que possibilitam a obtenção de resultados mais rápidos e precisos. Dentre elas podem-se citar os mapas genéticos, obtidos por meio de marcadores moleculares do tipo ISSR, DAF e CAPS, os quais apresentam elevado polimorfismo. Este trabalho buscou a construção de um mapa genético, visando o mapeamento de genes de resistência a doenças em feijão-caupi. Pelo cruzamento dos parentais contrastantes BR 14-Mulato e IT85F-2687 obteve-se 92 linhas endogâmicas recombinantes F6-7 que foram mecanicamente inoculadas e avaliadas quanto à reação ao Cowpea severe mosaic virus CPSMV. O programa MapMarker 2.0 foi utilizado para a construção do mapa adotando-se LOD 2.0, freqüência de recombinação r<0.40 e função de mapeamento de Kosambi. Foi gerado o mapa com 6 marcadores DAF, 27 ISSR e 6 CAPS distribuídos em 11 grupos de ligação (GL), cobrindo 492,128 cM e uma distância média entre marcadores de 16,9 cM. A reação fenotípica ao CPSMV foi codificada como um marcador e mapeado como característica qualitativa, sendo localizado a uma distância genética estimada em 28,7 cM do marcador ISSR-878. Contudo, esta distância entre a marca e o gene não permite ainda o uso de seleção assistida. O desenvolvimento de mapas de ligação para o feijão-caupi é o primeiro passo na integração de biotecnologia nos programas de melhoramento genético visando a introgressão de genes de resistência

A identificação e localização de marcadores moleculares ligados a genes de interesse pode agilizar o programa de melhoramento de vegetais. Na cultura do milho, vários esforços têm sido realizados para tal finalidade. Este trabalho objetivou identificar marcadores microssatélites ligados a genes que conferem resistência à ferrugem polissora, causada por Puccinia polysora, e verificar o efeito fenotípico destes nas variáveis monocíclicas número e comprimento de lesão. Foram utilizadas duas linhagens (Z-95 e Z-93) contrastantes em níveis de resistência à doença, o híbrido (Z-95 x Z-93) e uma população F2 obtida da autofecundação do híbrido. Esses indivíduos foram fenotipados quanto à resistência à doença em dois ensaios a campo e genotipado em laboratório com 142 marcadores microssatélites. Para agilizar a genotipagem, o método de análise dos segregantes agrupados (ASA) foi utilizado (Michelmore et al., 1991). Marcadores potencialmente ligados identificados pelo método de ASA foram utilizados para genotipar 165 indivíduos segregantes e confirmar a existência de ligação. Dois marcadores, Phi 65 e Phi 28, ambos no cromossomo 9, mostraram-se significativamente associados (p<0,000001 e p<0,000078, respectivamente) a um QRL (locos de resistência quantitativa) a P. polysora. A associação entre QRL e marcadores explicou 12,9% (Phi 65) e 5,10% (Phi 28) do fenótipo resistência. Em um terceiro ensaio em casa de vegetação, 94 plantas foram inoculadas com suspensão de uredósporos e avaliadas quinze dias após a inoculação quanto ao número total de pústulas e o comprimento de 10 lesões. Estas plantas foram genotipadas com os marcadores Phi 65 e Phi 28. Somente o marcador Phi 65 mostrou-se significativamente associado (P< 0,000032) a redução no número total de pústulas. Por outro lado, nenhum marcador mostrou associação significativa com a variável comprimento de lesão. Por estarem ligados ao mesmo marcador, sugere-se que o QRL identificado no ensaio a campo seja o mesmo identificado em casa de vegetação / not available

A surdez pode ser causada por fatores ambientais, genéticos ou ambos. Do ponto de vista genético, a surdez é extremamente heterogênea, pois é condicionada por mutações em diversos genes localizados em diferentes cromossomos, podendo exibir mecanismos de herança diversos. O objetivo desse estudo foi identificar novos genes e mutações relacionados à perda auditiva de herança autossômica dominante. Foram estudadas molecularmente cinco famílias. A família 1 foi averiguada na cidade de Maringá-PR. Apresenta 20 indivíduos afetados pela síndrome Oto-branquial (BOS). Estudos de mapeamento gênico com arrays de SNPs mostraram um Lod Score sugestivo de ligação para uma região do cromossomo 8, onde está localizado o gene EYA1, já relacionado à síndrome. O sequenciamento dos exons do gene não revelou mutação. No entanto, estudos de array-CGH e de PCR em tempo real permitiram detectar uma duplicação de aproximadamente 86 kb no gene EYA1 em 11 dos 12 indivíduos afetados testados da família, ausente nos indivíduos fenotipicamente normais. Portanto, concluímos que a síndrome nessa família é decorrente dessa duplicação, nunca antes descrita em casos de BOS. A família 2 foi averiguada na cidade de São Miguel-RN, com 16 indivíduos afetados por perda auditiva de herança autossômica dominante não sindrômica. Estudos de mapeamento gênico com marcadores moleculares do tipo microssatélites e cálculos de Lod Score indicaram uma região no cromossomo 3 como candidata a conter o gene responsável pelo fenótipo na família. Estudos de sequenciamento massivo em paralelo da amostra de um indivíduo afetado apontaram três variantes missense em heterozigose como sendo as mais prováveis causas do fenótipo, mas duas delas foram excluídas com base em estudos de segregação. A terceira variante foi triada em uma coleção de 47 amostras de probandos de famílias com surdez autossômica dominante, mas não foi encontrada. Há estudos em andamento buscando confirmar seu papel na surdez hereditária. A família 3 foi averiguada na cidade de São Paulo-SP e apresenta 15 indivíduos afetados por perda auditiva de herança autossômica dominante não sindrômica. Estudos de mapeamento gênico com o uso de arrays de SNPs e cálculos de Lod Score mapearam uma região no cromossomo 20 como candidata a conter o gene responsável pelo fenótipo. Estudos de sequenciamento massivo em paralelo de amostras de dois indivíduos afetados apontaram três variantes missense em heterozigose como as mais prováveis causas do quadro. Estudos de segregação excluíram duas das variantes e a terceira variante foi triada na coleção de 47 amostras de probandos de famílias com surdez de herança dominante, mas não foi encontrada. Outros estudos estão em andamento para verificar seu papel na surdez. A família 4 foi averiguada na cidade de Porto Alegre-RS e apresenta 11 indivíduos afetados por perda auditiva de herança autossômica dominante não sindrômica. Estudos de mapeamento genético com o uso de arrays de SNPs e de cálculo de Lod Score mapearam duas regiões, nos cromossomos 14 e 22, como candidatas a conter o gene responsável. Estudos de sequenciamento massivo em paralelo em amostras de três indivíduos afetados apontaram 3 variantes missense em heterozigose nas regiões mapeadas (duas no cromossomo 14 e uma no cromossomo 22). Observamos que somente a variante rs80338828 no gene MYH9, no cromossomo 22, segrega com o fenótipo. Essa variante já foi previamente relacionada à perda auditiva de herança autossômica dominante e provavelmente explica a perda auditiva na família. A família 5 foi averiguada na cidade de São Paulo-SP e apresenta 30 indivíduos afetados por perda auditiva de herança autossômica dominante e não sindrômica. Estudos de ligação com arrays de SNPs e cálculos de Lod Score não apontaram a região candidata devido a limitações computacionais e à estrutura da genealogia. Estudos de sequenciamento massivo em paralelo de amostras de quatro indivíduos afetados apontaram 13 variantes presentes nos quatro, em heterozigose. Foram selecionadas para estudo duas das variantes, uma no gene MYO3A, por se tratar de um gene já relacionado à perda auditiva e uma no gene LONP2, por se tratar de uma mutação de códon de parada prematuro. Estudos de segregação mostraram que a variante no gene LONP2 não segrega com o fenótipo na família e que a variante no gene MYO3A parece segregar com o fenótipo, exceto por sua ausência em um indivíduo afetado e sua presença em sete indivíduos aparentemente normais, que poderiam ser não-penetrantes. Mutações no gene MYO3A já foram relacionadas previamente à perda auditiva de herança autossômica recessiva, mas chama a atenção o fato do padrão de herança nessa família ser o dominante. Mais estudos são necessários para confirmar o papel dessa e de outras variantes no fenótipo da família. Portanto, o estudo molecular das cinco famílias revelou dois possíveis novos genes de surdez, um novo mecanismo mutacional na síndrome BOS, mutação em gene já conhecido e hipótese de novo mecanismo de herança para mutação no gene MYO3A / Deafness can be caused by environmental factors, genetic factors or both. Genetic deafness is highly heterogeneous, because it is caused by mutations in many genes located in different chromosomes and can be explained by different inheritance patterns. The aim of this study was to identify new genes and search for new mutations related to autosomal dominant hearing loss. Five families were selected for molecular studies. Family 1 was ascertained in Maringá-PR. It includes 20 individuals affected by Branchio-oto syndrome (BOS). Genomic scanning with SNP arrays showed suggestive Lod scores on a region at chromosome 8, where the EYA1 gene is located, already known to be related to this syndrome. Sequencing of all exons of the gene did not reveal the mutation. However, array-CGH and real time PCR studies detected a duplication of 86 kb on EYA1 gene, in 11 of the 12 affected individuals tested, and it was absent in the unaffected individuals. Our findings implicate this EYA1 duplication in the BOS1 phenotype observed in the pedigree. Large duplications in EYA1 gene were not reported before. Family 2 was ascertained at São Miguel-RN, with 16 individuals affected by non syndromic autosomal dominant hearing loss. Genomic scanning with microsatellites and Lod score calculations mapped a region at chromosome 3 as candidate to contain the gene responsible for the phenotype in the family. Massive Parallel Sequencing of a sample from one affected individual indicated 3 missense variants in heterozygosis that could explain the phenotype. Two variants were excluded after segregation studies. The third variant was screened in a cohort of 47 probands from families with individuals affected by autosomal dominant hearing loss and it was not detected. Further studies are needed to confirm its role in hearing loss. Family 3 was ascertained in São Paulo-SP and presents 15 individuals affected by non syndromic autosomal dominant hearing loss. Genomic scanning with SNP arrays and Lod score calculations suggested a region at chromosome 20 as the candidate to contain the gene that causes the phenotype. Massive Parallel Sequencing with samples from two affected individuals suggested 3 missense variants in heterozygosis that could explain the phenotype. Two variants were excluded after segregation studies and one variation was selected as the best candidate to explain the phenotype. We searched for this variant in a cohort of 47 probands from families with individuals affected by autosomal dominant hearing loss and it was not detected. Other studies are being conducted to confirm the role of this variation in deafness. Family 4 was ascertained at Porto Alegre-RS and presents 11 individuals affected by non syndromic autosomal dominant hearing loss. Genomic scanning with SNP arrays and Lod score calculations indicated two regions, at chromosomes 14 and 22, as the best candidates to contain the hearing loss gene. Massive Parallel Sequencing studies with samples from 3 affected individuals indicated 3 missense variants in heterozygosis (two variants at chromosome 14 and one at chromosome 22). We observed that only the variant rs80338828, in MYH9 gene, in chromosome 22, segregates with the phenotype. This variant was previously related to autosomal dominant hearing loss and probably explains the phenotype observed in this family. Family 5 was ascertained at São Paulo-SP and presents 30 individuals affected by non syndromic autosomal dominant hearing loss. Genomic scanning with SNP arrays and Lod score calculations did not indicate candidate regions due to computer limitations. Massive Parallel Sequence studies with samples from four affected individuals suggested 13 candidate variants, in heterozygosis. Two variants were selected for further studies: one in MYO3A, previously related to hearing loss, and one in LONP2 gene, a nonsense mutation. Segregation studies showed the LONP2 variant did not segregate with the phenotype and MYO3A variant seems to segregate with the phenotype, except for its absence in one affected individual and its presence in seven unaffected ones, who could be nonpenetrants. Mutations in MYO3A were previously related to autosomal recessive hearing loss, but the family described here presents autosomal dominant pattern of inheritance. More studies are needed to explain the role of this variant in the phenotype. Thus, the molecular study of five pedigrees revealed two novel candidate genes for deafness, one novel mutation mechanism in BOS, a mutation in one previously known gene and the possibility of a novel inheritance mechanism for a MYO3A mutation.

A incidência de Colletotrichum graminicola (Ces.) Wils como agente causal da antracnose do colmo aumentou significativamente nos últimos anos no Brasil devido ao incremento da área cultivada de milho aliado a mudanças nas práticas culturais. Os objetivos do presente trabalho foram determinar a herança da resistência à antracnose do colmo, identificar locos de resistência quantitativa (QRL) por meio de marcadores moleculares e estimar os danos potenciais na produção de grãos. A análise de média de gerações foi usada para determinar o modo de herança da resistência em duas famílias derivadas do cruzamento entre duas linhagens resistentes (Das21 e Das64) com uma suscetível (Das86). As inoculações foram realizadas no estádio de florescimento pleno com uma suspensão de 1,8 x 105 conídios/mL. O comprimento de lesão foi medido após abertura dos colmos. Os resultados indicaram modos de herança distintos entre as famílias. Em Das86 x Das21, houve predomínio de efeitos genéticos de dominância e interações epistáticas. Por outro lado, em Das86 x Das64, houve predomínio de efeitos aditivos. As estimativas de heterose diferiram entre as famílias, o que pode ser atribuídos à constituição genética dos genitores. O mapeamento de QRLs foi realizado com base na análise de 118 progênies F2:3, provenientes do cruzamento Das86 x Das21, avaliadas em três ensaios. As avaliações consistiram da medida do comprimento de lesão trinta dias após a inoculação. As análises de ligação entre marcadores e QRLs foram efetuadas por meio da regressão linear múltipla. A proporção da variação fenotípica em resistência devida a associação de QRLs com marcadores para os três ensaios e análise conjunta, variou de 44% a 63%. Nove marcadores foram identificados associados a QRLs no primeiro ensaio, 9 no segundo, 7 no terceiro e 13 analisando-se conjuntamente os experimentos. De maneira geral, foram identificados sete marcadores ligados a alelos de resistência nestes QRLs a C. graminicola, com coeficientes de regressão variando de 2,1% até 14,7%. Para estimar os danos na produção dois ensaios foram instalados em esquema fatorial 2 x 5. Os tratamentos consistiram da combinação de híbridos, suscetível e resistente, e três épocas de inoculação (20, 40, 60 DAE) além de duas testemunhas. Diferenças significativas na produção e peso de espiga ocorreram apenas para o híbrido suscetível quando inoculado aos 20 DAE. Neste caso, as reduções em produção foram de 16,1 e 20,2% para cada ensaio. Não foram verificadas diferenças significativas em comprimento de lesão em ambos os híbridos em função da data de inoculação. Conclui-se, portanto, que as perdas advindas da infecção no início do plantio não são devidas a maior severidade de ataque do patógeno. Este é o primeiro relato de mapeamento de vários QRLs a C. graminicola e de estimativas de danos deste patógeno em milho tropical. / The incidence of Colletotrichum graminicola (Ces.) Wils as the causal agent of stalk rot has increased significantly in recent years in Brazil due to an increase in the area cultivated with maize, in addition to implemented changes in cultural practices. The objectives of this work were to determine the mode of inheritance of resistance to stalk anthracnose, identify quantitative resistance loci (QRL) by means of molecular markers, and estimate potential grain yield reduction. Generation means analysis was used for two families derived from a cross between two resistant (Das21 and Das64) and one susceptible (Das86) line. Inoculations were performed at the flowering stage with a suspension containing 1.8 × 105 conidia/mL. Lesion length was measured after opening the stalks. The results indicated distinct inheritance modes between families. In Das86 × Das21, dominance genetic effects and epistatic interactions were predominant. On the other hand, in Das86 × Das64 there was a predominance of additive effects. Heterosis estimates differed between families, which could be attributed to the genetic background of the inbred parents. QRL mapping was performed based on the analysis of 118 F2:3 progenies from the Das86 × Das21 cross, evaluated in three trials. Evaluations consisted in measuring lesion lengths thirty days after inoculation. The linkage analysis between markers and QRLs were made by means of multiple linear regressions. The proportion of the phenotypic variation in resistance due to an association of QRLs with markers for the three trials and in the joint analysis ranged from 44% to 63%. Nine markers associated with QRLs were identified in the first trial, 9 in the second, 7 in the third, and 13 when the experiments were analyzed jointly. In general, seven markers linked to resistance alleles were identified in these QRLs, with coefficients of regression ranging from 2.1% to 14.7%. Two trials were installed to estimate yield reduction, in a 2 × 5 factorial design. Treatments consisted of a combination of hybrids, susceptible and resistant, and three inoculation times (20, 40, 60 DAE), in addition to two controls. Significant differences in yield and ear weight occurred only for the susceptible hybrid when inoculated at 20 DAE. In this case, yield reductions were 16.1 and 20.2% for each trial compared to the non-inoculated control. No significant differences were observed for lesion length in any of the two hybrids as a function of inoculation date. It can therefore be concluded that losses caused by infection at the beginning of planting are not due to a greater severity of attack by the pathogen. This is the first report on the mapping of several QRLs to C. graminicola and on yield estimates for this pathogen in tropical maize.