No presente trabalho, a metodologia NBS-profiling foi utilizada para o desenvolvimento de marcadores RGA (Resistance Genes Analogs) em duas populações de Phaseolus vulgaris, sendo uma derivada do cruzamento entre Bat 93 e Jalo EEP558 (BJ) e a outra derivada do cruzamento entre Carioca e Flor de Mayo (CFM). Uma vez identificados, foram mapeados 32 marcadores RGA na população BJ e 40 na população CFM. Nove dos marcadores alocados no mapa de ligação da população BJ se localizaram em proximidade a clusters de resistência, já identificados por outros pesquisadores. Foi realizado o sequenciamento de 32 dos RGA detectados, sendo 16 da cada população. Cinco sequências oriundas da população BJ e três sequências da população CFM apresentaram similaridade com proteínas de resistência identificadas em P. vulgaris, Glycine max e Medicago truncaluta. O mapa de ligação aqui gerado para a população CFM foi utilizado para o posicionamento de QTL (Quantitative Trait Loci) de resistência à mancha-angular (Pseudocercospora griseola (Sacc.) Crous & Braun) e ao oídio (Erysiphe polygoni DC.). Um total de 12 QTL foi mapeado, cinco associados à resposta à mancha angular e sete à resposta ao oídio. / In the presenty study, the NBS-profiling method was used for the development of RGA (Resistance Gene Analogs) markers in two populations of Phaseolus vulgaris, one derived from a cross between \'Bat 93\' and \'Jalo EEP558\' (BJ) and the other derived from a cross between \'Carioca\' and \'Flor de Mayo (CFM). After their identification, 32 RGA markers were mapped on the BJ population and 40 on the CFM population. Nine of the markers assigned to the linkage map of the BJ population were located in the proximity to clusters of resistance already identified by other researchers. We carried out the sequencing of 32 out of the RGA detected, being 16 from each population. Five sequences derived from the BJ population and three sequences from the CFM population showed similarity to resistance proteins identified in P. vulgaris, Glycine max and Medicago truncaluta. The linkage map here generated for the CFM population was used for the positioning of QTL (Quantitative Trait Loci) for resistance to angular leaf spot (Pseudocercospora griseola (Sacc.) Crous & Braun) and powdery mildew (Erysiphe polygoni DC.). Twelve QTL were mapped, five associated to the response to the angular leaf spot and seven to the powdery mildew.

O objetivo do mapeamento de QTL (Quantitative Trait Loci ) e identificar sua posição no genoma, isto e, identificar em qual cromossomo esta e qual sua localização nesse cromossomo, bem como estimar seus efeitos genéticos. Uma vez que as localizações dos QTL não são conhecidas a priori, marcadores são usados frequentemente para auxiliar no seu mapeamento. Alguns marcadores podem estar altamente ligados a um ou mais QTL e, dessa forma eles podem mostrar uma alta associação com a característica fenotípica. O efeito genético do QTL e os valores fenotípicos de uma característica quantitativa são normalmente descritos por um modelo linear. Uma vez que as localizações dos QTL não são conhecidas a priori, marcadores são utilizados para representá-los. Em geral, e utilizado um numero grande de marcadores. Esses marcadores são utilizados no modelo linear para proceder ao processo de associação; dessa forma o modelo especificado contem um numero elevado de parâmetros a serem estimados. No entanto, e esperado que muitos destes parâmetros sejam não significativos, necessitando de um tratamento especial. Na estimação bayesiana esse problema e tratado por meio da estrutura de distribuições a priori utilizada. Um parâmetro que e esperado assumir o valor zero (não significativo) e naturalmente especificado por meio de uma distribuição que coloque um peso maior no zero, encolhimento bayesiano. Neste trabalho e proposta a utilização de dois modelos que utilizam distribuições a priori de encolhimento. Um dos modelos esta relacionado com o uso da distribuição a priori Laplace (Lasso bayesiano) e o outro com a Horseshoe (Estimador Horseshoe). Para avaliar o desempenho dos modelos na determinação da associação entre marcadores e QTL, realizou-se um estudo de simulação. Foi analisada a associação entre marcadores e QTL utilizando três características fenotípicas: produção de grãos, altura da espiga e altura da planta. Comparou-se os resultados obtidos neste trabalho com analises feitas na literatura na detecção dos marcadores associados a essas características. A implementação computacional dos algoritmos foi feita utilizando a linguagem C e executada no pacote estatístico R. O programa implementado na linguagem C e apresentado e disponibilizado. Devido a interação entre as linguagens de programação C e R, foi possível executar o programa no ambiente R. / The objective of the mapping of quantitative trait loci (QTL) is to identify its position in the genome, ie, identify which chromosome is and what is its location in the chromosome, as well as to estimate their genetic eects. Since the location of QTL are not known a priori, markers are often used to assist in it mapping. Some markers may be closely linked to one or more QTL, and thus they may show a strong association with the phenotypic trait. The genetic eect of QTL and the phenotypic values of a quantitative trait are usually described by a linear model. Since the QTL locations are not known a priori, markers are used to represent them. Generally is used a large number of markers. These markers are used in the linear model to make the process of association and thus the model specied contains a large number of parameters to be estimated. However, it is expected that many of these parameters are not signicant, requiring a special treatment. In Bayesian estimation this problem is treated through structure priori distribution used. A parameter that is expected to assume the value zero (not signicant) is naturally specied by means of a distribution that put more weight at zero, bayesian shrinkage. This paper proposes the use of two models using priori distributions to shrinkage. One of the models is related to the use of priori distribution Laplace (bayesian Lasso) and the other with Horseshoe (Horseshoe Estimator). To evaluate the performance of the models to determine the association between markers and QTL, we performed a simulation study. We analyzed the association between markers and QTL using three phenotypic traits: grain yield, ear height and plant height. We compared the results obtained in this study with analyzes in the literature on the detection of markers associated with these characteristics. The computational implementation of the algorithms was done using the C language and executed the statistical package R. The program is implemented in C languages presented and made available. Due to the interaction between the programming languages C and R, it was possible execute the program in the environment R.

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In this sense, this study aimed to: (i) develop a robust genetic map for common bean using SNP markers and the RIL (Recombinant Inbreed Lines) mapping population derived from Ruda × AND 277; (ii) characterize this RIL population and their parents about the reaction to common bacterial blight in field and greenhouse; and (iii) identifying genomic regions (major genes and/or QTL) that control the bacterial blight in this population. We used 393 individuals of the Ruda × AND 277 RIL population, evaluated for reaction to CBB in two field trials in Ponta Grossa - PR, in the rain growing season of 2012 and 2014 and in an inoculation test at the greenhouse, in Santo Antônio de Goiás - GO. The population was genotyped with 5,398 SNP markers and mapping was performed using the R-OneMap and MapDisto programs. Statistical analyzes were performed in the Genes program, and the Scott-Knott method was used for averages groupingin R platform. The QTL analysis was conducted in QTLCartographer program. Using the chi-square test (1:1), 2,062 markers were selected for mapping. Three genetic maps with high strengt, saturation and resolution were built. Statistical analysis showed that there is genetic variability for the CBB resistance in the population of RILs. The QTL analysis identified 10 QTLs linked to resistance of CBB in the Ruda × AND 277 RIL mapping population, in the chromosomes PV01, PV02, Pv07, Pv09 and PV11, based on results from evaluations carried out in the field and greenhouse. The maps constructed for this population have high strength and resolution and may be used for future work on integrative mapping. The statistical analysis evidenced the quantitative character of resistance to CBB in common bean and showed that the parent Rudá has the CBB resistance alleles. It is expected that the markers linked to these QTLs identified can be used in future studies of marker assisted selection. / O feijoeiro-comum (Phaseolus vulgaris) é cultivado no Brasil em vários locais e diversas condições edafoclimáticas. As doenças estão entre as principais causas de prejuízos na produtividade dessa leguminosa, sendo o crestamento bacteriano comum (CBC) a principal bacteriose que afeta essa cultura. A resistência ao CBC no feijoeiro-comum é uma característica complexa, quantitativa, que resulta da interação de vários genes. Os mapas Genéticos são ferramentas que otimizam a busca de locos associados a esse tipo de característica, e os marcadores moleculares mais utilizados disponíveis para esse tipo de estudo são os SNPs (Single Nucleotide Polymorphism). Neste sentido, o presente trabalho teve como objetivos: (i) construir um mapa genético robusto para o feijoeiro-comum, utilizando marcadores SNP e a população de RILs (Recombinant Inbred Lines, ou linhagens endogâmicas recombinantes) derivada do cruzamento Rudá × AND 277; (ii) caracterizar esta população de RILs e seus genitores quanto à reação ao crestamento bacteriano comum, em campo e em casa de vegetação; e (iii) identificar regiões genômicas (genes de efeito principal e/ou QTLs) que controlam a reação ao crestamento bacteriano comum nesta população. Foram utilizados 393 indivíduos da população de RILs Rudá × AND 277, avaliados quanto à reação ao CBC em dois ensaios de campo em Ponta Grossa – PR, nas águas de 2012 e 2014, e em um ensaio de inoculação em casa de vegetação, em Santo Antônio de Goiás - GO. A população foi genotipada com 5.398 marcadores SNP e o mapeamento das RILs foi realizado utilizando os programas R-OneMap e MapDisto. As análises estatísticas foram realizadas no programa Genes, sendo o agrupamento de médias de Scott-knott realizado na plataforma R. A análise de QTL foi realizada no programa QTLCartographer. Por meio do teste de quiquadrado (1:1) foram selecionados 2.062 marcadores para o mapeamento. Foram construídos três mapas genéticos com elevada robustez, saturação e resolução. As análises estatísticas evidenciaram que há variabilidade genética para a característica de resistência ao CBC na população de RILs. A análise de QTL identificou 10 QTLs ligados à resistência ao CBC na população de RILs Rudá × AND 277 nos cromossomos Pv01, Pv02, Pv07, Pv09 e PV11 com base em dados obtidos a partir de avaliações em campo e casa de vegetação. Os mapas construídos para essa população apresentam elevada robustez e resolução e poderão ser utilizados para futuros trabalhos de mapeamento integrativo. As análises estatísticas evidenciaram o caráter quantitativo da resistência ao CBC em feijoeiro-comum e mostraram que o genitor Rudá possui alelos de resistência ao CBC. Espera-se que os marcadores ligados a esses QTLs identificados possam ser utilizados em futuros trabalhos de seleção assistida por marcadores.

Leifsonia xyli subsp. xyli (Davis et al.; 1984; Evtushenko et al.; 2000) é agente causal de uma das mais importantes doenças da cana-de-açúcar: o raquitismo-da-soqueira (Gillaspie Jr. & Davis, 1992; Davis et al.; 1994). O presente trabalho teve como objetivo principal usar métodos de análise cromossômica para corroborar o mapa genômico da estirpe CTC B07 de L. xyli subsp. xyli obtido através do seqüenciamento por “shotgun”, realizado pelo grupo de seqüenciamento de Genomas Agronômicos e do Meio-ambiente (AEG) da rede ONSA-FAPESP. A identidade do isolado foi confirmada com a amplificação e seqüenciamento da região 23S do rRNA bem como por meio de testes sorológicos de microaglutinação com antissoro específico. Além destes, foram realizados testes de microscopia eletrônica de varredura da bactéria cultivada em meio líquido para confirmar a pureza do isolado. O tamanho do genoma de L. xyli subsp. xyli foi estimado com base na análise de fragmentos de restrição gerados por digestões com as enzimas de restrição XbaI e SpeI e eletroforese de campo pulsado (PFGE). As estimativas de 2.540 kb e 2.530 kb com XbaI e SpeI respectivamente ficaram próximas ao valor obtido pelo seqüenciamento genômico (2.596.959 pb). Em adição, o número de seqüências repetidas e de genes ribossomais identificados pelo projeto genoma foram confirmados por meio de hibridizações com sondas apropriadas. Comparações genômicas de L. xyli subsp. xyli, L. xyli subsp. cynodontis e duas espécies de Clavibacter também foram objetivos deste trabalho. As comparações foram baseadas em análise de RFLPs após a hibridização do DNA genômico utilizando como sondas elementos genéticos móveis presentes no genoma de L. xyli subsp. xyli. As estimativas dos números estimado de cópias destes elementos no genoma de L. xyli subsp. xyli obtidas por hibridizações concordam com aquelas obtidas pelo seqüenciamento, considerando fragmentos RFLPs menores que 9 kb. Informações referentes à fragmentos maiores não foram obtidas uma vez que estes não foram adequadamente resolvidos na corrida eletroforética. Finalmente, comparações através de análise de RFLP e rep-PCR mostraram diferenças entre L. xyli subsp. xyli e L. xyli subsp. cynodontis bem como entre estas e espécies de Clavibacter. Não foram verificadas diferenças entre a estirpe CTC B07 de L. xyli subsp. xyli e a estirpe australiana. / Leifsonia xyli subsp. xyli (Davis et al.; 1984; Evtushenko et al.; 2000) is the causal agent of one of the most economically important disease of sugarcane worldwide, i.e, ratoon stunting disease (Gillaspie Jr. & Davis, 1992; Davis et al.; 1994). The main objective of this study was to confirm the assembly of the genome of L. xyli subsp. xyli obtained after shotgun sequencing by the Agronomic and Enviromental Genomes group of the ONSA/FAPESP network. The identity of the strain was confirmed by amplification and sequencing of the 23S rRNA region as well as by microaglutination serological tests with specific antiserum. Besides this, scanning electron microscopic analysis was used to assess the purity of the strain culture. The size of the genome of L. xyli subsp. xyli was estimated based on restriction analysis after digestion of genomic DNA with SpeI and XbaI followed by pulsed-field gel electrophoresis. The estimates of 2,530 kb and 2,540 kb, respectively for SpeI and XbaI, are in agreement with the one obtained by whole genome sequencing (2,596 kb). In addition, the number of repeated sequences and ribossomal genes predicted by thesequencing project was confirmed by hybridization experiments with the appropriate probes. Genomic comparisons of L. xyli subsp. xyli, L. xyli subsp. cynodontis and two Clavibacter species comprised a second objective of this study. Comparisons were based on RFLP analysis after hybridization of digested genomic DNA using mobile genetic elements present in the genome of L. xyli subsp. xyli as probes. The estimates of number of copies of these elements in the genome of L. xyli subsp. xyli obtained by this approach agreed with the ones obtained by sequencing if RFLP fragments smaller than 9 kb are considered. Data from larger fragments were not obtained since they were not adequately resolved by electrophoresis. Finally, RFLP and rep-PCR comparisons unveiled differences between L. xyli subsp. xyli and L. xyli subsp. cynodontis as well as between these and Clavibacter. No differences were found between strain CTC B07 of L. xyli subsp. xyli and an Australian strain.

Os programas de melhoramento da cana-de-açúcar demandam aproximadamente 12 anos para a obtenção de um novo cultivar. Assim, os marcadores moleculares podem ser usados como uma ferramenta valiosa, uma vez que possibilitamo estudo da arquitetura genética de caracteres quantitativos, ajudando a reduzir este tempo. Embora a cana-de-açúcar seja uma cultura perene, para a qual o desempenho genotípico é avaliado através de ensaios estabelecidos ao longo de diferentes locais e cortes, a maior parte dos estudos de mapeamento de QTLs ignora a existência de interação entre QTLs, corte e local (QTL × H × L). Neste contexto, o presente trabalho apresenta uma estratégia que foi desenvolvida para a detecção de QTLs em cana-de-açúcar, com base em modelos mistos e mapeamento por intervalo, considerando diferentes estruturas de (co)variância que permitem supor heterogeneidade de variâncias genéticas e existência de correlações genéticas entre cortes e locais. A metodologia de modelos mistos foi aplicada aos dados de uma população segregante obtida a partir do cruzamento entre dois cultivares pré-comerciais de cana-de-açúcar, constituída por 100 indivíduos avaliados em dois locais (Piracicaba e Jaú, SP, Brasil) e em três cortes para produção (toneladas de cana por hectare, TCH), produção de açúcar (toneladas de Pol por hectare, TPH), porcentagem de fibra e Pol (teor de sacarose). A análise fenotípica resultou na seleção do modelo não-estruturado, que assume heterogeneidade de variâncias e existência de correlação genética específica para cada combinação de corte e local, para todos os caracteres avaliados. Na análise de mapeamento, foram detectados 50 QTLs, incluindo 14 QTLs para TCH, 15 para TSH, 10 para Pol e 11 para Fibra. Além disso, os resultados mostram que os efeitos das interações entre QTL e corte (QTL × H), QTL e local (QTL × L) e QTL, corte e local (QTL × H × L) foram importantes para todos os caracteres avaliados. Do total de QTLs identificados, 33 (66 %) apresentaram algum tipo de interação e apenas 17 (34 %) mostraram mesmo efeito entre as diferentes combinações de corte e local. Estes resultados fornecem informações importantes para o entendimento da base genética de caracteres quantitativos relacionados com produção e teor de sacarose em cana-de-açúcar. / Sugarcane breeding programs take at least twelve years to develop new commercial cultivars. Thus, molecular markers can be used as a valuable tool since they offer the possibility to study the genetic architecture of quantitative traits, helping to reduce this time. Although the performance of genotypes in sugarcane breeding programs has been evaluated across a range of locations and harvest years, since sugarcane is a perennial crop, many of the QTL detection methods ignore QTL by harvest by location interaction (QTL × H × L). In this work, a strategy for QTL detection in sugarcane was developed, based on mixed models and interval mapping, considering different (co)variance structures for the modeling of heterogeneous genetic variances and genetic correlations between harvests and locations. The mixed model approach was applied to a data set provided by a segregating population developed from a cross between two pre-commercial Brazilian cultivars, consisted of 100 individuals planted in two locations in 2003 (Piracicaba and Jaú, SP, Brazil) and evaluated in the first, second and third subsequent harvest years for cane yield (tonnes of cane per hectare, TCH), sugar yield (tonnes of sugar per hectare, TSH), fiber percent and Pol (sucrose content). Phenotypic analysis provided the selection of the unstructured model, which allows the assumption of heterogeneity of variance and presence of a specific genetic correlation for each combination of harvest and location. In the QTL mapping procedure, 50 QTLs were detected, including 14 QTLs for TCH, 15 for TSH, 10 for Pol and 11 for Fiber. In addition, the results show that QTL by harvest (QTL × H), QTL by location (QTL × L) and QTL by harvest by location (QTL × H × L) interaction effects were important for all evaluated traits. From the total of QTLs identified, 33 (66%) had some interaction and only 17 (34%) showed stable effects across the different combinations of harvest and location. These results can provide useful information to understand the genetic control of complex traits related with sugarcane production and sucrose content.

Dados coletados de experimentos de melhoramento geralmente contêm observações fenotípicas para vários caracteres avaliados em múltiplos ambientes. Especificamente para cana-de-açúcar, medidas repetidas são obtidas para cana-planta e uma ou mais socas. Tal cenário presta-se naturalmente ao uso de modelos mistos para modelagem de variâncias genéticas heterogêneas e correlações entre caracteres, locais e cortes. Essa abordagem também nos permite incluir informações de marcadores moleculares, auxiliando no entendimento da arquitetura genética dos caracteres quantitativos através do mapeamento de QTLs. Este trabalho teve como objetivo detectar QTLs e interação QTL por ambiente pelo método do Mapeamento de Múltiplos Intervalos, o qual também permite a inclusão de epistasia no processo de busca. Nossa população de mapeamento foi composta por 100 indivíduos oriundos de um cruzamento biparental entre os cultivares brasileiros pré-comerciais SP80-180 e SP80-4966, avaliados em duas localidades (Piracicaba e Jaú, SP, Brasil) e três anos (2004 a 2006) para percentual de fibra, conteúdo de sacarose (POL) e toneladas de cana por hectare (TCH). Um mapa genético com 96 grupos de ligação cobrindo 2468,14 cM já estava disponível para esse cruzamento. O modelo fenotípico selecionado conteve matrizes de covariância separadas para caracteres e ambientes, o que resultou em um modelo mais parcimonioso com bom ajuste aos dados. Foram detectados 13 QTLs com efeitos principais e 8 interações epistáticas, cada um deles exibindo interação QTL por local, QTL por corte ou a interação tripla. Assim, nenhum QTL apresentou efeitos estáveis ao longo de todas as combinações de ambientes. No total, 13 dos 21 efeitos apresentaram algum grau de pleiotropia, afetando pelo menos dois dos três caracteres. Além disso, esses QTLs sempre afetaram os caracteres fibra e TCH na mesma direção, enquanto que POL foi afetado no sentido oposto. Não foi observada evidência em favor da hipótese de QTLs ligados em detrimento da hipótese de QTL pleiotrópico para qualquer das posições genômicas detectadas. Esses resultados fornecem valiosas informações sobre a base genética da variação quantitativa em cana-de-açúcar e sobre a relação genética entre caracteres. / Data collected from breeding trials usually comprise phenotypic observations for various traits evaluated at multiple test environments. Specifically for sugarcane, repeated measures are obtained for plant crop and one or more ratoons. Such scenario naturally lends itself to the use of mixed models for modeling heterogeneous genetic variances and correlations between traits, locations and harvests. This modeling approach also enables us to include molecular marker information, aiding in understanding the genetic architecture of quantitative traits through QTL mapping. Our work was aimed at detecting QTL and QTL by environment interaction by the Multiple Interval Mapping method, which also allows the inclusion of epistasis in the search process. Our mapping population was composed of 100 individuals derived from a biparental cross between the Brazilian pre-commercial cultivars SP80-180 and SP80-4966, evaluated at two locations (Piracicaba and Jaú, SP, Brazil) and three harvest years (2004 through 2006) for fiber content, sugar content (POL) and tonnes of cane per hectare (TCH). A genetic linkage map with 96 linkage groups covering 2468.14 cM was already available for this cross. The selected phenotypic model contained separate covariance matrices for traits and environments, which resulted in a more parsimonious model with good fit to the data. We detected 13 QTL with main effects and 8 epistatic interactions, each exhibiting QTL by location, QTL by harvest or the three-way interaction. Thus, no QTL displayed stable effects across all environment combinations. Overall, 13 of the 21 effects presented some degree of pleiotropy, affecting at least two of the three traits. Furthermore, these QTL always affected fiber and TCH in the same direction, while POL was affected in the opposite way. There was no evidence in favor of the linked QTL over the pleiotropic QTL hypothesis for any of the detected genome positions. These results give valuable insights about the genetic basis of quantitative variation in sugarcane and about the genetic relation between traits.

Há tempos os melhoristas tentam prever as performances de híbridos a partir de informações das suas linhagens parentais. A aplicação mais promissora dos marcadores moleculares no melhoramento de plantas é sua utilização na seleção. A produção de grãos é o caráter de maior interesse para os melhoristas e caracteriza-se por ser controlado por grande número de locos, sofrendo acentuado efeito ambiental. Ela é função direta dos seus componentes e, como esses caracteres são correlacionados com a produção, eles podem ser utilizados na seleção indireta para aumentar a produção. Os objetivos desse estudo foram: estimar coeficientes de correlação entre linhagens S1 de milho e seus testecrosses; mapear QTL e verificar a congruência destes nas linhagens e nos testecrosses; obter médias preditas das linhagens com base em informações de marcadores moleculares; e verificar a possibilidade de selecionar testecrosses com base nas médias preditas das linhagens, para diversos caracteres. Foram avaliadas 256 linhagens S1 e 512 testecrosses dessas linhagens com dois testadores, em experimentos em látices simples 16x16 em seis ambientes. Foram avaliados os caracteres produção de grãos, acamamento e quebramento, florescimento masculino e feminino, intervalo entre florescimentos, altura da planta e da espiga, posição relativa da espiga, e os componentes da produção nas linhagens. Para o mapeamento de QTL nas linhagens e nos testecrosses foi utilizado um mapa genético com 177 marcadores microssatélites e o modelo de mapeamento por intervalo composto expandido para múltiplos ambientes. Além das médias fenotípicas das duas gerações, foram obtidas médias preditas das linhagens com base nos efeitos dos QTL e também com base em todos os marcadores do genoma. Os coeficientes de correlação entre as médias fenotípicas das linhagens e dos testecrosses variaram de reduzidos para produção de grãos até moderados para os caracteres de ciclo e estatura. Considerando os componentes da produção das linhagens e a produção dos testecrosses, a maioria das correlações não foram significativas e, quando foram, as magnitudes destas foram baixas. A congruência de QTL detectados nas linhagens e nos testecrosses foi pequena para todos os caracteres considerados. As correlações entre as médias preditas das linhagens e as médias fenotípicas dos testecrosses apresentaram resultados semelhantes àqueles obtidos considerando as médias fenotípicas das linhagens. As maiores coincidências de linhagens S1 e testecrosses superiores selecionados foram observadas para os caracteres de ciclo e estatura e, as menores, ocorreram para produção de grãos e seus componentes. Portanto, mesmo utilizando-se informações de marcadores moleculares, só é possível prever a performance de testecrosses a partir de informações das linhagens para os caracteres menos complexos e com reduzido efeito de dominância, além de não ser possível praticar seleção indireta para a produção dos testecrosses baseada nos componentes das linhagens. Nestes casos, as informações dos marcadores devem ser obtidas diretamente nos testecrosses. Mesmo utilizando informações de marcadores, a seleção pode ser iniciada durante a obtenção das linhagens para alguns caracteres mas, para outros, a seleção deve ser realizada pela avaliação das linhagens em cruzamentos. / For a long time breeders have been trying to predict the performance of hybrids based on the performance from their parental lines. The most promising application of molecular markers in plant breeding is their use in selection. Grain yield is the most important trait to breeders and it is controlled by a large number of loci undergoing accentuated environmental effect. It is a direct function of its components and as these traits are correlated with yield, they can be used for indirect selection to increase grain yield. The objectives of this research were to estimate correlations between S1 maize lines and their testcrosses; map QTL and verify its congruence in lines and testcrosses; predict means of the lines by using information from molecular markers; and verify the possibility to select testecrosses from the predict means of the lines for several traits. Two-hundred and fifty six S1 lines and five-hundred and twelve testcrosses of these lines with two testers were evaluated in simple lattice 16x16 design in six environments. The traits analyzed were grain yield, plant lodging, days to anthesis, days to silking, anthesis-silking interval, plant and ear height, ear placement, and the yield components in the lines. A genetic map with 177 microsatellite markers and the multiple-environmental composite interval mapping model were used to map QTL in the lines and in their testcrosses. In addition to the phenotypic means of the two generations, the predicted means of the lines based on QTL effects and based in all markers were obtained. The correlation coefficients between the phenotypic means of the lines and of the testcrosses ranged from low to grain yield to moderate for cycle and stature traits. Considering the grain yield components of the lines and yield of the testcrosses, most of the correlations were not significant and, when they were, their magnitudes were low. The congruence of QTL detected in the lines and testcrosses were small for all traits. The correlations between the predict means of the lines and the phenotypic means of the testcrosses showed similar results with those obtained by the lines phenotypic means. The highest coincidences of selected superior S1 lines and testcrosses were observed for cycle and stature traits and the lowest for grain yield and its components. Therefore, even by using molecular markers information, it is only possible to predict the testcrosses performance from the lines information to less complex traits and with small dominance effects, as well as not being possible to carry out indirect selection to testcrosses yield based on the components of the lines. For these cases, the markers information must be obtained directly from the testcrosses. Even by using markers information, selection may be initiated during lines development for some traits, but to others, the selection must be made by evaluation of the lines in crosses.

Dando continuidade aos trabalhos realizados no Departamento de Genética da ESALQ/USP, referentes aos estudos de mapeamento de genes de resistência à bacteriose em maracujá-amarelo, foram realizados dois novos experimentos de inoculação envolvendo uma população obtida a partir do cruzamento entre ‘IAPAR-06’ e ‘IAPAR- 123’, ambos acessos pertencentes ao Instituto Agronômico do Paraná (IAPAR). Essa população F1, composta de 160 indivíduos, foi utilizada para a construção dos mapas de ligação com base em marcadores AFLP, utilizando tanto marcas com segregação 1:1 quanto marcas bi-parentais 3:1, as quais serviram de ponte para a integração dos mapas construídos para cada genitor. Para a avaliação fenotípica, 104 indivíduos, além dos genitores, foram inoculados por dois isolados de Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae, em dois experimentos distintos. Foi constatado que a resistência à bacteriose é poligênica e há, pelo menos, três locos quantitativos (QRL) envolvidos. Testes quanto à metodologia de mensuração das lesões foliares também foram realizados. Foi verificado que, independente da metodologia de avaliação fenotípica, os resultados foram equivalentes quanto ao mapeamento de QRL. De acordo com as diferentes datas de avaliação e/ou idades das folhas, QRL com diferentes efeitos foram detectados ou, até mesmo, QRL foram alocados em diferentes grupos de ligação. Os dados oriundos do presente estudo corroboram resultados obtidos em trabalho anterior envolvendo a mesma população de mapeamento. A utilização de um segundo isolado bacteriano possibilitou a detecção de um novo QRL. As limitações do uso de marcadores dominantes para fins de mapeamento de locos quantitativos são discutidas. / Continuing the studies carried out in the Genetics Department at ESALQ/USP concerning the mapping of resistance genes for the bacterial disease in yellow passion fruit, two new assays were conducted involving a population derived from a cross between ‘IAPAR-06’ and ‘IAPAR-123’, both accessions belonging to Instituto Agronômico do Paraná (IAPAR). This F1 population, composed of 160 individuals, was used for constructing genetic maps based on AFLP markers, using both markers with segregation 1:1 and with biparental 3:1, which act as a bridge to integrate the maps constructed for each of the parents. For phenotypic evaluation, 104 individuals plus the parents were inoculated with two isolates of Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae in two different assays. It was seen that the resistance to bacterial disease is polygenic, and there are at least three quantitative loci (QRL) involved. Tests regarding methods for measuring leaf lesions were also carried out. It was seen that, irrespective of the methodology used for phenotypic evaluation, the results were identical for QRL mapping. Different evaluation times and/or leaf ages resulted in detection of QRL with different effects, and even QRL allocated on different linkage groups. Data derived from the present study corroborate results obtained previously involving the same mapping population. The use of a second bacterial isolate did allow a new QRL to be detected. The limitations of using of dominant markers for mapping quantitative loci are discussed.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:59:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_luciana_nogueira_machado.pdf: 513011 bytes, checksum: 7c2764a3f1c5001fdbbcf496c8d8702f (MD5) Previous issue date: 2011-04-15 / The peach (Prunus persica (L) Batsch) is the predominant stone fruit around the world, but in Brazil, due to factors such as incidence of pests in orchards, low quality plant propagation material and the lack of suitable rootstocks culture, the productivity is still considered low. In this context, is necessary to develop new rootstocks of Prunus, more adapted to the ecological conditions of the Southern region of Brazil and carrying genes for pests resistance such as nematodes. In this study, microsatellite loci (SSR) were used to verify the hybrid offspring of genotypes and makers segregation in an F2 population of peach rootstocks, obtained from controlled crosses, generating data to marker-assisted selection (MAS) of new genotypes carrying genes for nematode resistance. This work was divided in two articles; the first was a paternity test to verify the paternal and maternal offspring of 13 hybrids from controlled crosses between several rootstocks and scion with desirable agronomic traits. We obtained confirmation of paternity for 11 of the 13 hybrids analyzed. Two genotypes, presumably descendants of Prunus mume as male parent, were confirmed as being generated by selfing of genotipe Aldrighi P1. In the second article, a linkage map was constructed for a population of 50 F2 plants obtained by selfing of F1 hybrid, derived from a cross between the peaches Capdeboscq‟ x Flordaguard'. The segregation of 37 SSR loci was evaluated and 11 markers showed a link, allowing us to build a map with two groups. It was found that the markers BPPCT004, CPDCT044, BPPCT034 and BPPCT002 were grouped in a manner similar to that found in the GL2 Prunus reference map. With the data obtained suggests that these SSR loci are associated with genes for resistance to Meloidogyne spp. in different mapping populations, in which case inherited from the rootstock 'Flordaguard', and may be used directly in SAM and improvement genetic peach rootstocks derived from a cross between Capdeboscq‟ x Flordaguard‟. / O pessegueiro (Prunus persica (L) Batsch) é a frutífera de caroço mais predominante em todo mundo, porém, no Brasil, devido a fatores como incidência de pragas nos pomares, baixa qualidade fitossanitária do material propagativo e falta de porta-enxertos adequados para a cultura, a produção ainda é considerada baixa. Neste contexto, existe a grande necessidade de desenvolver novos porta-enxertos de Prunus, mais adaptados as condições edafoclimáticas da Região Sul do Brasil e portadores de genes de resistência a pragas, dentre as quais os fitonematóides. No presente trabalho, locos de microssatélites (SSR) foram utilizados com o objetivo de verificar a descendência e a segregação de marcadores em genótipos híbridos da população F2 de porta-enxertos de pessegueiro, obtida a partir de cruzamento controlado, gerando dados para auxiliar na seleção assistida por marcadores (SAM) de novos genótipos portadores de genes de resistência a nematóides das galhas. Esta dissertação foi dividida em dois artigos, no primeiro, foi realizado um teste de paternidade, para verificar a descendência de 13 híbridos provenientes de diversos cruzamentos controlados entre diversos porta-enxertos e copas com características agronômicas desejáveis. Obteve-se confirmação da paternidade para 11 dos 13 híbridos analisados. Dois genótipos, supostamente descendentes de Prunus mume como parental masculino, foram confirmados como sendo gerados por autofecundação da cultivar Aldrighi. No segundo artigo, foi construído um mapa de ligação para uma população de 50 plantas F2 obtidas por autofecundação de um híbrido F1, proveniente do cruzamento entre os pessegueiros cv. Capdeboscq‟ x Flordaguard‟, onde a segregação de 37 locos SSR foi avaliada e 11 marcadores apresentaram ligação, permitindo a elaboração de um mapa com dois grupos. Verificou-se que os marcadores BPPCT004, CPDCT044, BPPCT034 e BPPCT002 foram agrupados de forma similar ao encontrado no GL2 do mapa de referência de Prunus. Com os dados obtidos, sugere-se que estes locos SSR, estejam associados a genes de resistência a Meloidogyne spp., em diferentes populações de mapeamento, sendo neste caso herdados do porta-enxerto Flordaguard‟ e poderão ser utilizados diretamente em SAM e melhoramento genético de porta-enxertos do cruzamento entre os pessegueiros cv. Capdeboscq‟ x Flordaguard‟.