Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-02-07T17:43:18Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 635962 bytes, checksum: 85d4f7e8b3feb1e7c7300dd67746e532 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-07T17:43:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 635962 bytes, checksum: 85d4f7e8b3feb1e7c7300dd67746e532 (MD5) Previous issue date: 2016-07-27 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O trabalho teve como objetivo contribuir para a caracterização dos acessos de macaúba do Banco de Germoplasma de Macaúba da Universidade Federal de Viçosa à fim de colaborar com o estabelecimento do programa de melhoramento de macaúba e selecionar os acessos potencias que reúnam características a serem agregadas ao ideótipo final correspondente às necessidades do produtor e as demandas dos mercados potenciais para a espécie. Dessa maneira, os acessos foram avaliados em duas etapas. Na primeira etapa 52 acessos foram avaliados quanto a características vegetativas: altura da primeira espata (HFS), diâmetro a altura do peito (DBH), área da copa (AC); fenológicas: precocidade (PREC); e reprodutivas: total de espatas (TS); quanto a diversidade, estimação de parâmetros genéticos e estudo de correlação para a seleção dos acessos destaque para estas características. A diversidade genética resultou na formação de quatro grupos pela metodologia de Tocher que aliada aos valores de herdabilidade e coeficiente de variação representaram diversidade primordial para o melhoramento da espécie. A herdabilidade no sentido restrito, foi classificada como de magnitudes moderada (PREC, TS, CA) e alta (HFS e DBH) e os valores de acurácia foram classificados em moderados (PREC e CA) à altos (TS, HFS e DBH). A seleção de acessos para as características PREC, TS e HFS resultaram em ganhos superiores à 100% com destaque para os acessos 36, 44 e 4 de Minas Gerais. Na segunda etapa 36 acessos foram avaliados para as características precocidade (PREC), altura de emissão da primeira espata (APE), número total de frutos (NFT), teor de óleo na polpa (TOP) e produção de óleo por planta (PROD) através da estimação de parâmetros genéticos e correlação genética para realizar a predição de valores genéticos a fim de selecionar melhores indivíduos para compor a população de produção de sementes para um programa a curto prazo e a de melhoramento para um programa a longo prazo. A herdabilidade individual e a acurácia seletiva foram classificadas como de magnitude moderada para as características PREC, NTF e PROD e alta para APE e TOP, refletindo em sucesso e segurança na seleção. Os maiores valores de correlação foram encontrados entre as características PREC e APE, PREC e NTF e NTF e PROD, possibilitando ganhos indiretos através da seleção das características de mais simples mensuração. A seleção dos 20 melhores indivíduos resulta em ganhos de 74,8% em relação a média para a característica PROD para a formação do pomar de sementes a curto prazo, já a seleção dos 52 melhores indivíduos resulta em ganhos de 40,5% para a formação da população de melhoramento a longa prazo. Considerando a seleção simultânea através do índice de seleção aditivo com pesos econômicos é possível obter ganhos diretos com a seleção para a característica PROD de 67,6%. Este trabalho foi pioneiro na avaliação destas características em um banco de germoplasma de macaúba e os resultados aqui encontrados revelam diversidade genética essencial à programas de melhoramento aliada à parâmetros genéticos com excelente potencial seletivo e ganhos com a seleção, base para o sucesso do programa de melhoramento da espécie com estabelecimento de populações de melhoramento a curto e longo prazo e desenvolvimento de cultivares com ideótipo demandado pelo mercado. / The study aimed to contribute to the characterization of Macaw Palm accessions from the Germplasm Bank of Macaw Palm in Federal University of Viçosa, in order to collaborate with the establishment of macaw palm breeding program and select potential accessions that meet characteristics to be aggregated to the final ideotype corresponding to the producer needs and demands of the potential markets for the species. Thus, the accessions were evaluated in two stages. In the first stage 52 accessions were evaluated for vegetative (HFS, DBH, AC), phenological (PREC) and reproductive (TS) characteristics, for diversity, estimation of genetic parameters and correlation study aiming selection of the superior accessions for these traits. Genetic diversity resulted in the formation of four groups by Tocher methodology coupled with the heritability values and coefficient of variation represented primordial diversity for the improvement of the species. Heritability in the narrow sense was classified as moderate (PREC, TS, CA) and high (HFS and DBH) magnitudes, and accuracy values were classified from moderate (PREC and CA) to high (TS, HFS and DBH). Selection of accessions for PREC, TS and HFS resulted in gains higher than 100% especially for accessions 36, 44 and 4 from Minas Gerais. In the second stage 36 accessions were evaluated for the traits precocity (PREC), first spathe height (APE), total number of fruits (NFT), pulp oil (TOP) and oil production per plant (PROD) through the estimation of genetic parameters and genetic correlation to proceed the prediction of breeding values to select the best individuals to compose the seed production population for a short-term program and the breeding population for a long-term program. The individual heritability and selective accuracy were classified as moderate magnitude for the traits PREC, NTF and PROD and high magnitude for APE and TOP, reflecting success and security in selection process. The highest correlation coefficients were found between the traits PREC and APE, PREC and NTF, and NTF and PROD, allowing indirect gains through selection of the simpler measurement trait. The selection of the top 20 individuals results in 74.8% gains over the average of PROD trait for a short-term seed orchand formation, since the selection of the top 52 individuals results in 40.5% gains for the formation of long-term breeding population. Considering the simultaneous selection through additive selection index with economic weights is possible to obtain direct gains from selection for PROD characteristic of 67.6%. This was the first study to evaluate these characteristics in a germplasm bank of macaw palm and our findings reveal essential genetic diversity for breeding programs combined with genetic parameters with excellent selective potential and gains with the selection, the basis for the success of the breeding program for the species with the establishment of seed production population for a short-term program and the breeding population for a long-term program and the development of cultivars with the ideotype demanded by the market. / O autor não apresentou título em português.

Submitted by Amauri Alves (amauri.alves@ufv.br) on 2015-11-19T15:14:12Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 944140 bytes, checksum: 19f5c333a8a2fda5330d70a3d2de317f (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-19T15:14:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 944140 bytes, checksum: 19f5c333a8a2fda5330d70a3d2de317f (MD5) Previous issue date: 2015-07-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A palmeira macaúba (Acrocomia aculeata) é espécies oleaginosas na América do Sul com abundante distribuição natural no Brasil. A macaúba é considerado como um grande potencial para a produção de biodiesel e estar sob domesticação no Brasil. Recentemente pesquisas mostram que macaúba está sob a ameaça de extrativismo predatório, as alterações climáticas e as políticas de uso da terra na população natural e precisa ser conservada ex situ para o futuro melhoramento genético e uso sustentável de seus recursos genéticos. Os microssatélites (Simple Sequence Repeats-SSR) são um dos marcadores moleculares mais aplicáveis na caracterização de coleções de germoplasma e ajudar na conservação da variabilidade genética em bancos de germoplasma. No passado, apenas alguns marcadores SSR foram desenvolvidos para a macaúba, devido ao alto custo do desenvolvimento e da limitação do conhecimento sobre o potencial da macaúba. Dois experimentos foram conduzidos neste estudo: (1) para demonstrar o uso de amplificação cruzada de marcadores SSR como uma alternativa de baixo custo para estabelecer os marcadores SSR para A. aculeata; e (2) para estudar a diversidade genética nas coleções ex situ de germoplasma da A. aculeata que foram originalmente coletadas de diferentes procedências no Brasil. Na primeira parte do trabalho, um estudo de amplificação cruzada realizado para avaliar a possibilidade de transferência de 34 marcadores SSR, originalmente desenvolvidos para duas espécies de Arecaceae (Astrocaryum aculeatum e Elaies oleifera) em A. aculeata usando 192 acessos de 41 famílias originalmente oriundos de seis procediências no Brasil. Do total de marcadores avaliados, 15 SSR (44%) amplificaram com sucesso o DNA genômico de A. aculeata, dos quais quatro SSR (26%) foram polimórficos. O baixo sucesso do amplificção cruzada foi devido á relativa distância taxonómica entre as fontes (A. aculeatum e E. oleifera) e as espécies-alvo (A. aculeata). No entanto, os marcadores polimórficos identificados pela transferência detectaram uma média elevada de locos polimórficos (P = 79%) por procediência. Os marcadores também revelaram a deficiência de heterozigotos nos acessos analisados, e que for confirmado pelo coeficientes de endogamia positivos obtidos em todos os locos. No segundo trabalho, estudo da xi diversidade genética foi realizada nos 192 acessos de A. aculeata com base em dez marcadores SSR (incluindo dois SSR polimórficos identificados no estudo da transferibilidade e o resto de oito SSR foram seleccionados a partir de grupos de SSR anteriormente desenvolvidos para A. aculeata). O estudo resultou em diferentes níveis de diversidade alélica, heterozigosidade e polimorfismo entre os acessos analisados. Com base em distâncias genéticas, três grupos distintos de procediências foram estabelecidos utilizando diferentes métodos de agrupamento. No entanto, o teste de Mantel revelou uma correlação não significativa entre a distância genética e geográfica entre as procediências. A proporção da variação genética foi estimada pela análise de variância molecular (AMOVA), que revelou maior variação genética dentro da família do que entre as famílias de A. aculeata, seguido de variação entre as procediências. O estudo comprovou a eficiência de transferência inter-espécies de marcadores SSR entre diferentes espécies de Arecaceae. Ele também reafirmou que SSR são marcadores moleculares úteis na caracterização de germoplasma de A. aculeata e as informações que foram gerados podem ser utilizados em conservação de germoplasma e no programa de melhoramento da A. aculeata. Os marcadores podem ser utilizados para ajudar o programa de melhoramento genético através de genotipagem de cada indivíduo no banco de germoplasma que ajudaria a identificar grupos geneticamente distintos e também minimizar a redundância de entradas no banco de germoplasma que potencialmente maximizar a eficiência de conservação e reduzir seus custos. / Macaw palm (Acrocomia aculeata) is newly emerging oleaginous species in South America with abundant natural distribution in Brazil. It is considered as a great potential palm for production of biodiesel and being under domestication in Brazil. Recently researches show that macaw palm is under the threat of predatory extractivism, climate change and land use policies in the natural population and need to be conserved ex situ for future genetic improvement and sustainable use of its genetic resources. Microsatellites (Simple Sequence Repeats-SSR) are one of the most applicable molecular markers in characterization of germplasm collections in plants and help to conserve genetic variability in germplasm banks. In the past only few SSR markers were developed for the macaw palm owing to the high development cost and limitation in knowledge about the importance of the palm. Two experiments were set up in this study: (1) to demonstrate the use of cross-species amplification as a cost-effective altarnative to establish SSR markers for A. aculeata; and (2) to study the genetic diversity in A. aculeata ex situ germplasm collections which were originally collected from different provenances in Brasil. In the the first part of the work, a cross-species amplification study was conducted to evaluate the transferability of 34 SSR markers, originally developed for two Arecaceae species (Astrocaryum aculeatum and Elaies oleifera) in A. aculeata using 192 accessions from 41 families collected from six provenances in Brazil. From the total markers evaluated, 15 SSR (44%) successfully amplified the genomic DNA in A. aculeata, of which four SSR (26%) were polymorphic. The low success of the cross-amplification was accounted for the relatively wider taxonomic distance between the sources (A. aculeatum and E. oleifera) and the target (A. aculeata) species. However, the polymorphic markers identified by this study detected a high average percentage of polymorphic loci (P=79%) per provenance. The markers also revealed heterozygote deficiency in the accessions and this was confirmed by positive inbreeding coefficients obtained in all the loci analyzed. In the second work, genetic diversity study was carried out in the 192 accessions of A. aculeata, based on ten SSR markers (including two polymorphic SSR indentified in the transferability study and the rest eight from sets of SSR previously developed for A. xiii aculeata). The study resulted in different levels of allelic diversity, heterozygosity and polymorphism among the accessions analyzed. Based on genetic distances, three distinct groups of provenances were established using different methods of grouping. However, Mantel test detected a non-significant correlation between the genetic and geographic distances among the provenances, revealing genetic similarities among geographically distant provenances in the country. Analysis of Molecular Variance (AMOVA) revealed the proportions of genetic variation, in which more genetic variation was obtained within family than among families of A. aculeata followed by variation among provenances. The study proved the efficiency of inter-species transferability of SSR markers between different species in Arecaceae. It also reaffirmed that SSR are useful molecular markers in characterizing A. aculeata germplasm and the information that were generated could be utilized in A. aculeata germplasm conservation and breeding program. The markers could be used to help the breeding program through genotyping each individuals in the germplasm bank that would help to identify genetically distinct groups and also minimize the unnecessary redundancies of entries in the germplasm bank that would potentially maximize conservation efficiencies and reduce its costs.