Made available in DSpace on 2018-08-01T22:57:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_10266_Dissertação Final Iana Pedro da Silva Quadros.pdf: 2554686 bytes, checksum: 3716e4642d5c167349ceddb1c5ee793f (MD5) Previous issue date: 2016-08-31 / A mandioca é típica dos trópicos e fonte de segurança alimentar para mais de 600 milhões de pessoas, utilizada na alimentação humana e animal e na indústria, pela extração de amido e produção de biocombustível. O Brasil é o segundo país em produção, entretanto o incremento em produção é baixo para atender o crescente mercado. A compreenção da arquitetura genética de caracteres agronomicamente importantes é útil para delinear cruzamentos e possibilita a identificação de loci controladores de características quantitativas (QTL), no intuito de seleção assistida e clonagem de genes candidatos. Neste trabalho objetivou-se identificar, mapear e caracterizar QTL para as características de altura das plantas (AP), produtividade de parte aérea (PPA), produtividade total de raízes fresca (PTR), teor de matéria seca da raiz (MS) e produtividade de amido (PROD-AMD) de mandioca. Para isto foi utilizada uma população F1 de 141 indivíduos, oriunda do cruzamento entre as cultivares Fécula Branca e BRS Formosa, mantida em delineamento em blocos, com duas repetições e 16 plantas por parcela para as análises fenotípicas. A genotipagem dos indivíduos foi realizada usando SNPs, microssatélites e minissatélites. O mapa foi construído com abordagem multiponto e a detecção dos QTL realizada por análise de contraste entre médias e intervalo, considerando os diferentes tipos de segregação do QTL. Variabilidade foi observada para todas as características e altas correlações fenotípicas, exceto para MS, com destaque para PTR e PROD-AMD (0,98), bem como alta herdabilidade para AP (74,29%). Também, segregação transgressiva foi detectada para todas as características, indicando complementariedade de alelos dos pais na progênie segregante. O mapa genético representou regiões dos 18 cromossomos da mandioca e foi composto por 283 marcadores em 32 grupos de ligação. Uma região do cromossomo 10 apresentou evidência de pleitropia. Para AP, PPA e PROD-AMD um QTL comum foi identificado, bem como para PTR e PROD-AMD, três QTL comuns foram verificados. O MS apresentou QTL exclusivos. Estes resultados indicam o controle quantitativo das características estudadas, com QTL de grande e pequeno efeito detectados. Estes são úteis no melhoramento da cultura visando maior produtividade.

Submitted by Chaylane Marques (chaylane.marques@ufpe.br) on 2015-03-13T17:49:52Z No. of bitstreams: 2 TESE_ALBERTO VINICIUS + Ficha.pdf: 1935294 bytes, checksum: 033dcc1254e3fb1696da0979cf81b236 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-13T17:49:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 TESE_ALBERTO VINICIUS + Ficha.pdf: 1935294 bytes, checksum: 033dcc1254e3fb1696da0979cf81b236 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012 / MCT/RENORBIO (Rede Nordeste de Biotecnologia); FINEP (Financiadora de Estudos e Projetos); BNB (Banco Nordeste do Brasil); FACEPE (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Pernambuco). / O feijão-caupi é uma das principais leguminosas cultivadas em todo o mundo. Além da importância econômica e social, essa espécie possui atributos biológicos que a tornam um interessante organismo para a pesquisa em biotecnologia. O uso de marcadores moleculares tem contribuído para os estudos de diversidade dos acessos depositados em bancos de germoplasma e das cultivares mais utilizadas pelos produtores, bem como no desenvolvimento de mapas de ligação. O presente trabalho teve como objetivo saturar o mapa genético, previamente estabelecido, com a população de interesse para o melhoramento da cultura de feijão-caupi no Brasil (BR 14-Mulato x IT85F2687). O mapa de ligação foi construído com base em marcadores SSR (Simple Sequence Repeats), ISSR (Inter Simple Sequence Repeat), AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism) e DAF (DNA Amplification Fingerprinting). O mapa de ligação foi construído através do programa MapMaker 2.0. Adotando o valor do limite de detecção (LOD) de 3,0 e uma frequência máxima de recombinação de 0,35, foram mapeadas 216 marcas em onze grupos de ligação cobrindo uma distância de recombinação total de 2064,6 cM. Os grupos de ligação variaram de 68,8 cM (Grupo 11) a 323,3 cM (Grupo 1). A distância entre marcadores adjacentes variou entre 0 e 39,5 cM, com média de 9,7 cM. Os resultados encontrados indicam as bases para o desenvolvimento de mapas específicos saturados para identificação de locos de herança quantitativa de utilidade em programas de melhoramento do feijão-caupi, bem como para estudos comparativos de mapeamento a partir da integração entre espécies do gênero Vigna. Esses marcadores representam uma ferramenta útil para isolamento de genes de resistência a estresses bióticos e abióticos desta espécie via clonagem baseada em mapeamento genético.

Tambaqui (Colossoma macropomum) is the largest native Characiform species from the Amazon and Orinoco river basins of South America. Tambaqui farming is growing rapidly in Brazil, its production reached 139.209 tons in 2014, what corresponds to 57.7% of increase compared with 2013. However, few genetic studies of tambaqui are currently available. The tambaqui genetic studies for cultured and wild populations need a holistic approach for a rational action facing ecological and market challenges in aquaculture. Approaches based on genetic studies have provided important tools to understand population dynamics, local adaptation, and gene function to improve selection strategies to be applied in breeding programs. The next-generation sequencing (NGS) allowed a great advance in genomic and transcriptomic approaches, especially related to non-model species. The genotype-by-sequencing (GBS) is one of this approaches based on genome complexity reduction using restriction enzymes (REs). This thesis presents the application of these approaches to provide advances in the genetic background for tambaqui studies. The GBS approach provided a high-density SNPs panel that allowed us to develop the first linkage map, and association studies with environmental variables, local adaptation, and lack of intermuscular bones, both using tambaqui as a model. This work can give us many theoretical references to be applied in genetic breeding programs for tambaqui, allowing a better understanding of genetic processes related to traits of interest in aquaculture. / O tambaqui (Colossoma macropomum) é a maior espécie nativa de Characiforme da América do Sul e é encontrado nas bacias do rio Amazonas e Orinoco. O cultivo do tambaqui está crescendo rapidamente no Brasil, sua produção atingiu 139.209 toneladas em 2014, o que corresponde a 57,7% de aumento em relação a 2013. No entanto, poucos estudos genéticos realizados com o tambaqui estão disponíveis atualmente. Estudos genéticos em tambaqui, tanto em populações cultivadas quanto em populações selvagens, necessitam de uma abordagem holística para uma ação racional frente aos desafios ecológicos e mercadológicos na aquicultura. Abordagens baseadas em estudos genéticos têm fornecido ferramentas importantes para se entender a dinâmica populacional, adaptação local e função gênica visando melhorar as estratégias de seleção a serem aplicadas em programas de melhoramento genético. O sequenciamento de nova geração (NGS) permitiu um grande avanço nas abordagens genômicas e transcriptômicas, especialmente relacionadas a espécies não-modelo. A genotipagem por sequenciamento (GBS) é uma dessas abordagens que utilizam enzimas de restrição (REs) para reduzir a complexidade do genoma. Esta tese apresenta a aplicação desta abordagem objetivando proporcionar avanços significativos nos estudos genéticos de base para tambaqui. A técnica de GBS forneceu um painel de SNPs de alta densidade que nos permitiu desenvolver o primeiro mapa de ligação e estudos de associação com variáveis ambientais, adaptação local e ausência de ossos intermusculares no tambaqui. Este trabalho pode nos dar muitas referências teóricas a serem aplicadas em programas de melhoramento genético do tambaqui, permitindo uma melhor compreensão dos processos genéticos relacionados a traços de interesse na aquicultura.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:21:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2646.pdf: 870244 bytes, checksum: b88bf96aa8cafe0798c953895db021a7 (MD5) Previous issue date: 2009-08-28 / Financiadora de Estudos e Projetos / A preliminary genetic linkage map was constructed for the species Prochilodus argenteus, an endemic fish from the São Francisco river basin, using 23 microsatellite markers in a progeny with 95 individuals from a single cross by the pseudo-testcross strategy. The male and female parents were collected in different regions, downstream of the dam of the Três Marias (MG). Only 11 (52.4%) markers grouped in some linkage group and the the remaining was unlinked. Twenty-one (91.5%) markers appeared to segregate according to Mendelian inheritance, and only two (8.7%) showed segregation distortion. The map covered 297.58 cM of the genome, according to the Kosambi s function. The number of linkage groups (3) found in this study was much lower than expected for the species (equivalent to the haploid number of chromosomes, n = 27), demonstrating the importance of using a larger number of molecular markers in future studies. The data obtained in this work will be compiled with the marks obtained by AFLP by Rojas (2008) in order to obtain a denser genetic map. Although the number of linkage groups found have been lower than expected for the species, the results can be considered promising for the Brazillian Fish Genetics, since genetic mapping studies are virtually absent in Neotropical fish. / Um mapa genético preliminar foi construído para a espécie Prochilodus argenteus, um peixe endêmico da bacia hidrográfica do rio São Francisco, através de 23 marcadores moleculares microssatélites em uma progênie com 95 indivíduos provenientes de um único cruzamento através da estratégia pseudo-testcross . Os genitores masculino e feminino foram coletados em diferentes regiões, à jusante da barragem de Três Marias (MG). Apenas 11 (52.4%) marcadores foram alocados em algum grupo de ligação e os restantes não estavam ligados. Vinte e um (91.5%) marcadores segregaram de acordo com a herança mendeliana e apenas dois (8.7%) apresentaram distorção da segregação. O mapa cobriu 297.58 cM do genoma, de acordo com a função de Kosambi. O número de grupos de ligação (3) encontrado no presente trabalho foi muito inferior ao esperado para a espécie (equivalente ao número de cromossomos haplóides, n = 27), demonstrando a importância da utilização de um número maior de marcadores moleculares em estudos futuros. Os dados obtidos no presente trabalho serão compilados com as marcas AFLP obtidas por Rojas (2008), visando um mapa genético mais denso. Embora o número de grupos de ligação encontrado tenha sido inferior ao esperado para a espécie, os resultados podem ser considerados como promissores na área de Genética de Peixes do Brasil, já que estudos de mapeamento genético são praticamente inexistentes em peixes neotropicais.

Tambaqui (Colossoma macropomum) is the largest native Characiform species from the Amazon and Orinoco river basins of South America. Tambaqui farming is growing rapidly in Brazil, its production reached 139.209 tons in 2014, what corresponds to 57.7% of increase compared with 2013. However, few genetic studies of tambaqui are currently available. The tambaqui genetic studies for cultured and wild populations need a holistic approach for a rational action facing ecological and market challenges in aquaculture. Approaches based on genetic studies have provided important tools to understand population dynamics, local adaptation, and gene function to improve selection strategies to be applied in breeding programs. The next-generation sequencing (NGS) allowed a great advance in genomic and transcriptomic approaches, especially related to non-model species. The genotype-by-sequencing (GBS) is one of this approaches based on genome complexity reduction using restriction enzymes (REs). This thesis presents the application of these approaches to provide advances in the genetic background for tambaqui studies. The GBS approach provided a high-density SNPs panel that allowed us to develop the first linkage map, and association studies with environmental variables, local adaptation, and lack of intermuscular bones, both using tambaqui as a model. This work can give us many theoretical references to be applied in genetic breeding programs for tambaqui, allowing a better understanding of genetic processes related to traits of interest in aquaculture. / O tambaqui (Colossoma macropomum) é a maior espécie nativa de Characiforme da América do Sul e é encontrado nas bacias do rio Amazonas e Orinoco. O cultivo do tambaqui está crescendo rapidamente no Brasil, sua produção atingiu 139.209 toneladas em 2014, o que corresponde a 57,7% de aumento em relação a 2013. No entanto, poucos estudos genéticos realizados com o tambaqui estão disponíveis atualmente. Estudos genéticos em tambaqui, tanto em populações cultivadas quanto em populações selvagens, necessitam de uma abordagem holística para uma ação racional frente aos desafios ecológicos e mercadológicos na aquicultura. Abordagens baseadas em estudos genéticos têm fornecido ferramentas importantes para se entender a dinâmica populacional, adaptação local e função gênica visando melhorar as estratégias de seleção a serem aplicadas em programas de melhoramento genético. O sequenciamento de nova geração (NGS) permitiu um grande avanço nas abordagens genômicas e transcriptômicas, especialmente relacionadas a espécies não-modelo. A genotipagem por sequenciamento (GBS) é uma dessas abordagens que utilizam enzimas de restrição (REs) para reduzir a complexidade do genoma. Esta tese apresenta a aplicação desta abordagem objetivando proporcionar avanços significativos nos estudos genéticos de base para tambaqui. A técnica de GBS forneceu um painel de SNPs de alta densidade que nos permitiu desenvolver o primeiro mapa de ligação e estudos de associação com variáveis ambientais, adaptação local e ausência de ossos intermusculares no tambaqui. Este trabalho pode nos dar muitas referências teóricas a serem aplicadas em programas de melhoramento genético do tambaqui, permitindo uma melhor compreensão dos processos genéticos relacionados a traços de interesse na aquicultura.

Acca sellowiana, known as feijoa or pineapple guava, is a Myrtaceae fruit tree species native to Uruguay and Brazil. The species stand out for its highly aromatic fruits, with nutraceutical and therapeutic value. Despite its agronomically promising valuable, genetics studies on this species are limited. Linkage genetic maps are valuable tools for genetic and genomic studies, and can be employed in breeding programs to support the development of molecular breeding strategies. The lack of a high number of polymorphic markers is one of the main limitation to development saturated genetic maps. Recently, novel genotyping methods based on next generation sequencing technology allow to detect and genotype thousands of markers in mapping populations. This represents a rapid and cost-effective strategy, remarkably useful for minor species with limited genomic resources. In this study, we constructed a high-density integrated genetic linkage map of A. sellowiana using two populations, H5 (\'TCO × BR\' , n = 160) and H6 (\'TCO × DP\', n = 184), which have the same female parent. Genotyping by sequencing (GBS) approach was used to simultaneously discover and genotype single nucleotide polymorphism (SNP) markers in both populations. Two strategies were carried out to identify SNP markers: a reference pipeline using the reference genome of the closely-related species Eucalyptus grandis, and a de-novo pipeline that do not require a reference genome. After quantitative genotype calling, 5,350 and 4,227 high quality SNP markers were selected for mapping in H5 and H6 populations, respectively. The two resulting maps of populations H5 and H6 comprised 1,236 and 1,302 markers distributed over the expected 11 linkage groups. The H5 and H6 maps spanned a map length of 1,593 cM and 1,572 cM, with an average inter-marker distance of 1:29 cM and 1:21 cM, respectively. A high degree of collinearity was observed between the two maps. In addition, a large proportion of markers were common to both maps and were used to construct the composite genetic linkage map. A novel approach to estimate recombination of two connected populations is described, where the meiosis information of all individuals is captured in a single estimator using a multipoint maximum likelihood estimation. The composite map consisted of 641 SNPs markers with a total map length of 1011 cM. This composite map represent the best consensus ordering of markers, a valuable reference framework for future studies in A. sellowiana. The large number of SNPs identified allowed us to construct high-density genetic maps, molecular tools which represent a relevant contribution for future genetic research and breeding efforts in A. sellowiana. / Acca sellowiana, conhecida como feijoa, pineapple guava ou goiabeira-serrana, é uma árvore frutífera nativa do Uruguai e do Brasil, pertencente a família Myrtaceae. A espécie destaca-se por suas frutas altamente aromáticas, com reconhecido valor nutracêutico e terapêutico. Apesar do promissor valor agronômico, os estudos genéticos nesta espécie são limitados. Os mapas genéticos são valiosas ferramentas em tais estudos, sendo empregados no desenvolvimento de estratégias de melhoramento molecular nos programas de melhoramento. No entanto, a falta de um elevado número de marcadores polimórficos nas populações de mapeamento é uma das principais limitações no desenvolvimento de mapas genéticos saturados. Recentemente, novos métodos de genotipagem baseados em tecnologia de sequenciamento de nova geração permitem identificar e genotipar milhares de marcadores em populações de mapeamento. Esta rápida e eficiente estratégia é muito útil para culturas pouco estudadas, com recursos genômicos limitados. Neste estudo, foram construídos mapas genéticos saturados em A. sellowiana. Foram usadas duas populações de mapeamento, H5 (\'TCO × BR\', n = 160) e H6 (\'TCO × DP\', n = 184), conectadas geneticamente pelo mesmo genitor feminino. A estratégia de genotipagem por sequenciamento (genotyping by sequencing; GBS) foi usada para simultaneamente identificar e genotipar marcadores de polimorfismos de nucleotídeo único (single nucleotide polymorphism; SNP) em ambas populações. No processo de detecção de SNPs, duas estratégias foram implementadas: na primeira foi empregado o genoma de referência de especie relacionada Eucalyptus grandis; na segunda, foi empregado uma abordagem de novo, que não requer genoma de referência. Após o processo de genotipagem quantitativo, 5350 e 4227 SNPs de alta qualidade foram selecionados para mapeamento em H5 e H6, respectivamente. Os mapas integrados H5 e H6 compreendem 1236 e 1302 marcadores distribuídos no 11 grupos de ligação esperados. Os mapas genético abrangeram um comprimento total de 1593 cM e 1572 cM, com uma distância média entre marcadores de 1:29 cM e 1:21 cM, nas populações H5 e H6, respectivamente. Um alto nível de colinearidade foi observado entre os dois mapas. Além disso, uma grande proporção de marcadores foram mapeados em ambos mapas e posteriormente usados na construção de um mapa genético integrado, considerando a informação de ambas populações simultaneamente. Foi apresentada uma nova abordagem para estimar as frações de recombinação em duas populações conectadas, onde a informação das meioses de todos os indivíduos é capturado num único estimador, usando uma estimativa de máxima verossimilhança multiponto. O mapa integrado composto contém 641 marcadores SNP com um comprimento total de 1011 cM. Este mapa representa o melhor ordenamento consenso de marcadores, sendo una valiosa referencia para futuros estudos nesta espécie. O grande número de SNPs identificados permitiu-nos a construção de mapas genéticos de alta densidade, ferramentas moleculares que representam uma contribuição relevante para futuras pesquisas genéticas e avanços no melhoramento genético em A. sellowiana.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:42:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1107978 bytes, checksum: 5a845c5ae4a67c50d70037eeeeb7eed9 (MD5) Previous issue date: 2008-07-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The genetic mapping facilitates the breeding work once one or more marks of the genotype can be associated to controlling genes of qualitative and quantitative characteristics (QTL). Genetic maps for several species have been built by different groups of researchers with different molecular markers and populations. A way to generate maps more saturated for those species would be the integration of the existent maps. The key to integrate different maps is the presence of common marks among them. Only when there are a minimum number of common marks among the different maps, these can be integrated. This way, the objective of this work was to develop a process of integration of genetic maps and to test the efficiency of this process. Data from the simulation of genome and populations were generated and analyzed. A important factor to obtain solid data in a mapping work is the sample or population size. Based in these simulated data it was evaluated the optimum population size to study the integration of genetic maps. To obtain and study the consensus maps, parental genomes and samples of co- dominant F2, dominant F2 and backcrosses populations were simulated. The generated samples had 100, 200, 400 individuals with 3 linkage groups each and 11 dominant and co-dominant molecular marks spaced by 5, 10 and 15 centiMorgans. 10 repetitions were accomplished by sample, five used to construct the consensus maps with analysis multilocus and other five without analysis multilocus. It was concluded that the obtention of the consensus maps becomes more efficient with the increase of the population size. A population size of 200 individuals would be enough to rescue the original information. To study the obtention of the effective integrated map samples of co-dominant F2 and backcrosses populations were simulated. The generated samples had 100, 200 and 400 individuals, 21 marks for linkage group and markers equidistant by 5 cM, in a total of four simulations for co-dominant F2 and four for backcrosses. Each simulated genome was fragmented in four new maps which three maps had eight markers and one had nine markers, each one of these maps containing four markers that are anchors among the four maps. These new maps were aligned, orderly and integrated and then compared with the original map. It was concluded that the process of ordainment and integration are efficient to obtain the integrated map. The population size exercises influence on the map and the distances measures among the marks. / O mapeamento genético facilita o trabalho de melhoramento uma vez que uma ou mais marcas do genótipo podem ser associadas a genes controladores de características qualitativas e quantitativas (QTL). Mapas genéticos para diversas espécies tem sido construídos por diferentes grupos de pesquisadores com diferentes tipos de marcadores e diferentes tipos de populações. Uma maneira de gerar mapas mais saturados para as diversas culturas seria a integração dos mapas genéticos já existentes. A chave para integração de mapas distintos é a presença de marcas comuns entre os mapas. Somente quando há um número mínimo de marcas comuns entre os diferentes mapas, estes podem ser integrados. Deste modo, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um processo de integração de mapas genéticos e testar a eficiência do processo de integração. Para isso foram gerados e analisados dados a partir da simulação de genoma e de populações. Um dos fatores de fundamental importância para se obter dados consistentes em um trabalho de mapeamento é o tamanho da amostra ou população a ser trabalhada. Com base nestes dados simulados, avaliou-se o tamanho ótimo de populações para estudo de integração de mapas genéticos. Para estudo e obtenção dos mapas consenso foram simulados genomas parentais e amostras de populações F2 codominantes, F2 dominantes e de retrocruzamentos. As amostras geradas foram de tamanho 100, 200 e 400 indivíduos com três grupos de ligação cada e 11 marcas moleculares co-dominantes e dominantes espaçadas a 5, 10 e 15 centimorgans por grupo de ligação. Foram realizadas 10 repetições por amostra, sendo que destas, cinco foram utilizadas para construção de mapas consenso com análise multiloco e outras cinco sem análise multiloco. Concluiu-se que a obtenção dos mapas consenso se torna mais eficiente com aumento do tamanho da população. Um tamanho populacional de 200 indivíduos seria o suficiente para resgatar as informações originais. Para estudo da obtenção do mapa integrado efetivo foram simuladas F2 co-dominante e retrocruzamento com tamanhos de 100, 200 e 400 indivíduos, com 21 marcas por grupo de ligação e marcadores eqüidistantes a 5 cM, em um total de quatro simulações para F2 codominante e quatro para retrocruzamentos. Cada genoma simulado foi fragmentado em quatro novos mapas de modo que, foram obtidos três mapas com oito marcadores e um com nove marcadores, sendo que cada um deles constando quatro marcadores que são âncoras entre os quatro mapas. Estes novos mapas foram alinhados, ordenados, integrados e em seguida comparados com o mapa de origem. Concluiu-se que os processos de ordenamento e integração são eficientes para obtenção do mapa integrado e, também, que o tamanho da população exerce influência sobre o mapa e as medidas de distâncias entre as marcas.