Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2018-09-04T21:36:01Z No. of bitstreams: 1 2017 - Odair Scatolin Rossafa Garcia.pdf: 1812000 bytes, checksum: 37d6d5a375daf6bc6b0ef40d4687a7f7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-04T21:36:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017 - Odair Scatolin Rossafa Garcia.pdf: 1812000 bytes, checksum: 37d6d5a375daf6bc6b0ef40d4687a7f7 (MD5) Previous issue date: 2017-05-26 / Goat meat has lower levels of fat than those found in other types of meat such as beef, pork, sheep and deer, but the lack of selection criteria for slaughter, storage and commercialization of meat leads to a low level because of the lack of standardization of the product presenting unpleasant sensory characteristics. A study of polymorphism, variation in gene expression and the association of these variations with the desired phenotype allows to broaden the understanding of the physiological processes, which helps in the strategies aimed at improving the characteristic of interest, resulting in the expected final phenotype. The objective of the present study was to evaluate polymorphisms and gene expression among some of the most promising genotypes of pleiotropic genes, comparing the polymorphism and expression among groups of animals with greater and lesser weight at slaughter to verify if there is any relation with the weight difference Or softness of the flesh. For this purpose, genotypes of 40 goats from the Saanen and Alpina breeds for the growth hormone (GH) gene, diacylglycerol acyltransferase 1 gene (DGAT1), myostatin gene (MSTN), growth factor gene Similar to insulin 1 (IGF1), fatty acid carrier protein (FATP1) gene, nuclear factor 1 (NF1) gene, gamma peroxisome proliferator activated receptor (PPAR?) gene. After analyzing the association of the different genotypes with the slaughter weight (AP), carcass weight (PC) and meat softness expressed in shear force (FC), some genes were selected for the analysis of expression and association with them Variables. The GH, NF1 and PPAR genes were not evaluated for expression, the first for not having presented a good result for the efficiency analysis of the other two primers due to the lack of substantial data for the preparation of the primers. For the softness test, previously performed in another study by the same team, the longissimus lumborum muscle was used. Polymerase chain reaction (PCR) technique was used for the genotyping and later, for some genes, the digestion of the fragments amplified by restriction enzymes, a technique known as PCR-RFLP. Gene expression was conducted using the Real Time PCR technique (qPCR) and the meat tenderness phenotype was analyzed in a texturometer. The data were statistically related using the SAS GLM procedure. The UNIVARIATE procedure was used to verify the normality of residues of expression of the genes under study (expressed as 2-?Ct) and softness data. The averages were compared by the Tukey test and the Pearson correlations tested by the t test. The polymorphism already described in the GH was also detected in the population studied in the present study, the genotype heterozygous AB presented a mean 2.78kg at slaughter weight more than the AA individuals, for the MSTN the individuals with heterozygous M1M2 genotype presented higher scores for weight at slaughter, while for the IGF1 gene the heterozygous AB animals present less tender meat. The group with lower weight at slaughter showed higher expression of the DGAT1 and FATP genes, which may reflect a higher deposition of fat in the carcass and greater softness, in comparison with the group of higher weight. / A carne caprina apresenta teores de gordura abaixo dos encontrados em outros tipos de carne como a de bovino, su?no, ovino e veado. Entretanto, a falta de crit?rio de sele??o para o abate, estocagem e comercializa??o da carne, acaba por gerar um baixo n?vel de consumo, devido ? falta de padroniza??o do produto apresentando caracter?sticas sensoriais desagrad?veis. Estudo de polimorfismo, varia??o na express?o g?nica e associa??o destas varia??es com o fen?tipo desejado permite ampliar a compreens?o sobre os processos fisiol?gicos, al?m de auxiliar programas de melhoramento gen?tico animal para a sele??o de animais com fen?tipos superiores para a caracter?stica de interesse. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a associa??o de polimorfismos e express?o g?nica com a caracter?stica peso ao abate e verificar se h? rela??o entre a diferen?a de peso e a maciez da carne. Para este prop?sito foram identificados inicialmente os gen?tipos de cabritos das ra?as Saanen e Alpina para os seguintes genes: horm?nio do crescimento (GH), diacilglicerol aciltransferase 1 (DGAT1), miostatina (MSTN), fator de crescimento semelhante ? insulina 1 (IGF1), prote?na transportadora de ?cidos graxos (FATP1), fator nuclear 1 (NF1), receptor ativado por proliferadores de peroxissomas gama (PPAR?). Ap?s a an?lise de associa??o dos diferentes gen?tipos com o peso ao abate (PA), peso da carca?a (PC) e maciez da carne expressa em for?a de cisalhamento (FC), foram selecionados alguns genes para a an?lises de express?o e associa??o com as mesmas vari?veis. Os genes GH, NF1 e PPAR n?o foram avaliados quanto a express?o, o primeiro por n?o ter apresentado um bom resultado para as analise de efici?ncia dos primers os outros dois devido ? problemas no genoma refer?ncia para a confec??o dos primers. Para o teste de maciez foi utilizado o m?sculo longissimus lumborum. Para a genotipagem foi utilizada a t?cnica da rea??o em cadeia pela polimerase (PCR) e posteriormente, para alguns genes, digest?o dos fragmentos amplificados por enzimas de restri??o (PCR-RFLP). A express?o g?nica foi conduzida utilizando a t?cnica de PCR em Tempo Real (qPCR) e o fen?tipo de maciez da carne foi analisado em textur?metro. Os dados foram analisados estat?sticamente utilizando o procedimento GLM do SAS. O procedimento UNIVARIATE foi utilizado para verificar a normalidade dos res?duos da express?o dos genes em estudo (expressos com 2-?Ct) e dados de maciez. As m?dias foram comparadas pelo teste de Tukey e as correla??es de Pearson testadas pelo teste de t. O polimorfismo j? descrito no GH foi tamb?m detectado na popula??o estudada no presente trabalho, o gen?tipo heterozigoto AB apresentou m?dia 2,78kg a mais de peso ao abate do que os indiv?duos AA, para a MSTN os indiv?duos com gen?tipo heterozigoto M1M2 apresentaram maiores escores para peso ao abate, enquanto para o gene IGF1 os animais heterozigotos AB apresentam carne menos macia. O grupo com menor peso ao abate apresentou maior express?o dos genes DGAT1 e FATP, o que pode refletir maior deposi??o de gordura de gordura na carca?a e maior maciez, em compara??o com o grupo de maior peso.

Mais de 200 milhões de bovinos, em sua maioria animais da raça Nelore ou produtos de cruzamento com Nelore, compõem o rebanho do maior exportador de carne in natura do mundo, o Brasil. No entanto, o faturamento por kg de carne exportada poderia ser elevado se a qualidade do produto atendesse a mercados mais exigentes. A maciez da carne, a quantidade de gordura entremeada, a cobertura de gordura da carcaça e área do músculo Longissimus dorsi são fatores relevantes na procura por qualidade e padronização. A seleção genética assistida por marcadores moleculares poderá ter impacto positivo no melhoramento animal, principalmente em características de mensuração tardia e difícil para o pecuarista. Polimorfismos dos genes da tiroglobulina (TG), µ-calpaína (CAPN1) e calpastatina (CAST) são hoje marcadores disponíveis comercialmente, implicados na maciez e na marmorização da carne. Os genes do diacilglicerol O-aciltranferase (DGAT1) e da leptina (LEP) são candidatos pesquisados no desenvolvimento de marcadores relacionados à qualidade da carne. Leptina, tiroglobulina e diacilglicerol O-aciltranferase influenciam no metabolismo energético e na deposição de gordura. A calpastatina inibe a atividade proteolítica de µ-calpaína regulando o processo de amaciamento da carne no postmortem. Este trabalho avaliou as freqüências alélicas e genotípicas de polimorfismos dos genes CAPN1, CAST, LEP, TG e DGAT1 e relacionando os com qualidade de carne. Os polimorfismos escolhidos foram alterações de ponto (SNP) observadas pelo método da reação da polimerase em cadeia seguida de restrição enzimática (PCR-RFLP). Entre animais de raça Nelore e Canchim e cruzamentos de Nelore com Bos taurus (Rubia Gallega, Brangus, Pardo Suíço) foram genotipados 147 animais. Os mesmo foram abatidos com idade entre 15 e 19 meses, os animais foram avaliados quanto à maciez da carne (Warner-Bratzler Shear Force - SF - e Índice de Fragmentação Miofibrilar - MFI), à deposição de gordura (intramuscular e de cobertura) e à área de olho de lombo (AOL - Longissimus dorsi). O estudo de associação entre genótipos e fenótipos utilizou o procedimento General Linear Model do programa SAS e o teste F. Com o nível de significância de 5%, as freqüências alélicas de CAPN1/PsyI foram semelhantes entre os grupos genéticos estudados, mas as freqüências dos demais polimorfismos diferiram entre os grupos. Um achado inovador do trabalho foi a presença das duas variantes dos polimorfismos CAST/XmnI e DGAT1/CfrI na raça Nelore. Neste estudo o polimorfismo de TG/PsuI não foi informativo para raça Nelore, pois todos os animais apresentaram o mesmo genótipo (CC). Os resultados não mostraram associações significativas entre os polimorfismos e as análises da carne, exceto pelo efeito de CAST/XmnI cujo genótipo AA foi superior ao AB com relação ao MFI. Mais estudos semelhantes se fazem necessários para desenvolver marcadores adicionais e descartar os não informativos, adequando as novas ferramentas de seleção ao gado zebuíno brasileiro e respectivos cruzamentos. Os cinco genes estudados continuam como candidatos, apresentando diversos polimorfismos para serem pesquisados. No futuro, estudos com maior número de bovinos poderão validar o polimorfismo CAST/XmnI como indicador da maciez da carne. / Over 200 million bovines, mostly Nellore breed and its crosses, form the herd of the world biggest meat in natura exporter, Brazil. Even so, profit per kg of traded meat would improve if the product\'s quality achieved selective markets. Tenderness, marbling, backfat thickness and Longissimus dorsi área are traits to consider when pursuing meat quality and standardization. Marker assisted selection (MAS) can have positive impact over genetic improvement in livestock, mainly over traits such as the above mentioned, which are measured late in the production system and are hard to measure at the farm. Polymorphisms of thyroglobulin (TG), µ-calpain (CAPN1) and calpastatin (CAST) genes are commercially available markers assumed to predict meat tenderness and marbling. The genes encoding diacylglycerol O-acyltranferase (DGAT1) and leptin (LEP) are candidats researched to develop new markers related to meat quality. Thyroglobulin, Diacylglycerol O-acyltranferase and leptin influence energy metabolism and fat deposition. Calpastatin inhibits µ-calpain proteolysis regulating postmortem meat tenderization. This study evaluated allelic and genotype frequencies of polymorphisms located at CAPN1, CAST, LEP, TG and DGAT1 and tried to correlate the polymorphisms with meat quality. In each gene a single nucleotide polymorphism (SNP) was assessed by polymerize chain reaction followed by restriction enzyme digestion (PCR-RFLP). Including Nellore, Canchim and crosses of Nellore with Bos taurus breeds (Rubia Gallega, Brangus and Brown Swiss) a total of 147 animals were genotyped. Slaughterd aging 15 to 19 month, the animals were evaluated for meat tenderness (Warner-Bratzler Shear Force - SF - Myofibrillar fragmentation index - MFI), fat deposition (intramuscular and backfat) and rib eye area (REA - Longissimus dorsi). The assossiation study between genotypes and phenotypic traits used the linear regression model of SAS and the least square means were compared by the F test. Allelic frequencies of CAPN1/PsyI were similar in every genetic group of the study, but other polymorphisms allele frequencies differed between groups. A novel finding was the occurrence of both variants of CAST/XmnI and DGAT1/CfrI in the Nellore breed. In this study, the TG/PsuI polymorphism was uninformative for Nellore animals since only CC genotype was found. The results shwoed no significant assossiation between polymorphisms and the meat chacacteristics, except for the effect of CAST/XmnI over MFI, the AA genotype was superior to AB, predicting AA animals to have more tender meat. Further research is required to develop additional markers, disposal uninformative ones and to adequate molecular selecting tools to Brazilian zebu cattle and its crosses. The five genes here presented remain as candidates, in attendance to several polymorphisms yet to be carefully evaluated. Future studies, with bigger animal numbers, may validate CAST/XmnI as a meat tenderness indicator.

A utilização de metodologias Bayesianas tem se tornado freqüuente nas aplicações em Genética, em particular em mapeamento de QTLs usando marcadores moleculares. Mapear um QTL implica em identificar sua posição no genoma, bem como seus efeitos genéticos. A abordagem Bayesiana combina, através do Teorema de Bayes, a verossimilhança dos dados fenotípicos com distribuições a priori atribuídas a todos os parâmetros desconhecidos (número, localização e efeito do QTL) induzindo distribuições a posteriori a respeito dessas quantidades. Métodos de mapeamento Bayesiano podem tratar o número desconhecido de QTLs como uma variável aleatória, resultando em complicações na obtençãao da amostra aleatória da distribuição conjunta a posteriori, uma vez que a dimensão do espaço do modelo pode variar. O Método MCMC com Saltos Reversíveis (MCMC-SR), proposto por Green(1995), é excelente para explorar distribuições a posteriori nesse contexto. O método proposto foi avaliado usando dados simulados no WinQTLCart, onde o maior objetivo foi avaliar diferentes prioris atribuídas para o número de QTLs. / The use of Bayesian methodology in genetical applications has grown increasingly popular, in particular in the analysis of quantitative trait loci (QTL) for studies using molecular markers. In such analyses the aim is mapping QTLs, estimating their locations in the genome and their genotypic effects. The Bayesian approach proceeds by setting up a likelihood function for the phenotype and assigning prior distributions to all unknowns in the problem (number of QTL, chromosome, locus, genetics effects). These induce a posterior distribution on the unknown quantities that contains all of the available information for inference of the genetic architecture of the trait. Bayesian mapping methods can treat the unknown number of QTL as a random variable, which has several advantages but results in the complication of varying the dimension of the model space. The reversible jump MCMC algorithm offers a powerful and general approach to exploring posterior distributions in this setting. The method was evaluated by analyzing simulated data, where the major goal was evaluate if different priors distributions on the QTL numbers.

A teca (Tectona grandis) é uma das principais espécies madeireiras do mundo, com alto valor econômico, muito famosa por sua beleza, resistência e durabilidade. A espécie ocorre naturalmente na Índia, Mianmar, Tailândia, Laos e Indonésia, onde estudos de diversidade têm sido realizados no que tange à conservação de recursos genéticos. Entretanto, existe a necessidade de estudos de diversidade genética de teca no Brasil que poderiam ser utilizados, principalmente, para a proteção de cultivares e para o melhoramento genético. Visto isso, o objetivo deste trabalho foi caracterizar a diversidade genética de genótipos de teca utilizados nos plantios brasileiros. Para tanto foram testados 10 primers de microssatélites, obtidos na literatura, para a avaliação de 60 genótipos, 33 provenientes de sementes de plantios de teca em Cáceres, 14 correspondentes a clones obtidos em Cáceres e 13 genótipos referentes a clones de procedências fora do Brasil, sendo estas, Honduras, Malásia, Índia, Indonésia, Costa do Marfim e Ilhas Salomão. Os genótipos foram divididos em oito grupos, de acordo com sua procedência, para a análise da diversidade genética. Foram realizadas análises multivariadas pelo método bayesiano no programa STRUCTURE, análises de agrupamento e coordenadas principais. Dos 10 primers testados, nove se mostraram polimórficos, sendo então utilizados para as análises estatísticas. Elevada variabilidade genética para os genótipos de teca foi detectada, sendo o número médio de alelos por loco igual a 5,22. Os genótipos de Cáceres apresentaram 100% de polimorfismo, seguido pelos clones da Índia com 90% de polimorfismo. A heterozigosidade média observada ( o= 0,352) foi menor que a heterozigosidade média esperada ( e =0,443). Coerentemente com outros estudos em teca, a maior parte da variabilidade genética concentrou-se dentro dos grupos (Hs = 0,436). Com as análises do programa STRUCTURE foi possível definir a divisão dos genótipos em três grupos, sendo 73,4% dispostos em um único grupo (vermelho) representado pela maioria dos genótipos de Cáceres, 13,3% alocados no grupo verde compostos por alguns clones da Índia, Ilhas Salomão, um clone da Malásia, um de Honduras e os clones da Costa do Marfim e os 13,3% dos genótipos restantes possuíram uma mistura dos dois grupos (vermelho e verde). A análise de agrupamento, utilizando índice de Jaccard, indicou a separação dos genótipos em seis grupos distintos: grupo I pertencente ao clone da Indonésia, grupo II possuindo dois clones da Índia, grupo III com os genótipos de Cáceres e dois clones de fora (um da Índia e outro da Malásia), grupo IV possuindo os genótipos de Honduras e Malásia, grupo V com clones da Índia e grupo VI pertencente aos clones da Costa do Marfim e das Ilhas Salomão, sendo coerente com a análise de coordenadas principais. Através do agrupamento utilizando distância de Nei, foi possível inferir duas possíveis origens da teca implantada no Brasil: Malásia e Índia. Após a avaliação das divergências genéticas, sugestões são feitas no que tange a utilização de genótipos contrastantes para o uso como parentais em programas de melhoramento genético. / Teak (Tectona grandis) is one of the main timber species in the world with high economic value, famous for its beauty, strength and durability. The species occurs naturally in India, Myanmar, Thailand, Laos and Indonesia, where diversity studies have been conducted with regard to the conservation of genetic resources. However, there is a need for studies of genetic diversity of teak in Brazil that could be used mainly for the protection of plant varieties and for breeding. Therefore, the objective of this study was to characterize the genetic diversity of teak genotypes used in Brazilian plantations. We tested 10 microsatellite primers, obtained in the literature, to assess 60 teak genotypes, 33 genotypes from seeds of plantations in Caceres, 14 clones obtained in Caceres and 13 clones originated from Honduras, Malaysia, India, Indonesia, Ivory Coast and Solomon Islands. The genotypes were divided in eight groups, in accordance to its origin, for the genetic diversity analysis. Multivariate analysis were conducted using the Bayesian method implemented in the program STRUCTURE, as well as cluster and principal coordinates analysis. Of the 10 primers tested, 9 showed polymorphism, and were then used for statistical analysis. High genetic variability for the teak genotypes was detected, with the average number of alleles per locus equal to 5.22. Caceres genotypes showed 100% polymorphism, followed by the clones from India with 90% polymorphism. The average observed heterozygosity ( o = 0.352) was lower than the average expected heterozygosity ( e = 0.443). Consistent with other studies in teak, most of the genetic variability was concentrated within groups (Hs = 0.436). With the analysis of the STRUCTURE software it was possible to define the division of the genotypes into three groups, 73.4% placed in one group (red) represented the majority of the genotypes of Caceres, and 13.3% allocated in the green group composed of some clones from India, a clone from Solomon Islands, Malaysia and Honduras and the clones of the Ivory Coast. The 13.3% of the remaining genotypes possessed a mixture of the two groups (red and green). Cluster analysis using Jaccard index indicated the separation of the genotypes into six distinct groups: group I belonging to the clone from Indonesia, group II having two clones from India, group III with genotypes from Caceres and two clones from India and Malaysia, group IV having the Honduras and Malaysia genotypes, group V with clones from India and group VI with clones belonging to the Ivory Coast and the Solomon Islands. This result was consistent with the principal coordinate analysis. From the results described above, together with the cluster analysis using Neis distance, it was possible to infer two probable origins of teak implemented in Brazil: India and Malaysia. After assessing the genetic divergences, suggestions were made concerning the use of contrasting genotypes as parents in breeding programs.

Amostras populacionais de Oc. scapularis foram coletadas nos municípios de Tremembé-SP (TRE), São Paulo-SP (SPA) e Itaboraí-RJ (ITA). Foram empregados como marcadores biológicos: o gene mitocondrial Citocromo Oxidase Subunidade-1 (COI), geometria alar e análise da genitália masculina. Tais marcadores são tradicionalmente reconhecidos pelo poder discriminante em estudos desta natureza. As populações ITA, TRE e SPA mostraram-se distintas quanto à forma alar, sugerindo baixo fluxo gênico entre elas. Foi verificado dimorfismo sexual em relação ao tamanho isométrico, à forma alar e ao grau de diferenciação populacional. A população de ITA apresentou menor tamanho dos centróides que as demais populações estudadas. Foi verificado amplo polimorfismo genético, tendo sido detectados 51 haplótipos de COI e apenas 11 compartilhados entre as populações ITA, TRE e SPA. Quando comparados com as populações de estudo anteriormente realizado por Devicari, 2010 encontramos um padrão parecido. Analisando conjuntamente os presentes dados com aqueles obtidos por Devicari, 2010, computamos 52 haplótipos sendo apenas alguns compartilhados. Os valores do índice de diferenciação genética <font face=\"Symbol\">Fst observados foram moderados somente entre SPA e ITA, nas demais populações estudadas a diferenciação foi baixa, a diferenciação observada foi compatível com a hipótese de distanciamento geográfico das populações coletadas. Analisando cada marcador biológico, concluímos que as populações estudadas não se tratam de complexo de espécies. Ainda não descartamos a existência de complexo dentro de Oc. scapularis, porém, para definitiva resposta a essa questão serão necessários mais estudos envolvendo populações de outras regiões. / Samples of Oc. scapularis were collected in the municipalities of Tremembé-SP (TRE), São Paulo-SP (SPA) and Itaboraí-RJ (ITA). We used the following biological markers: mitochondrial cytochrome oxidase subunit-1 gene (COI), wing geometry and shape of male genitalia. These markers are traditionally known by its discriminating power in studies of this nature. ITA, SPA and TRE populations, showed distinct wing shape, suggesting low gene flow. We observed sexual dimorphism concerning the isometric size, wing shape and the degree of populational differentiation. ITA sample exhibited the lowest centroid sizes. We found high genetic polymorphism in all populational samples, being 51 COI haplotypes. Out of them, only 11 haplotypes were noted to be shared between at least two or three populations. When comparing our results with those of a previous survey conducted by Devicari (2010), we found a quite similar pattern of hign polymorfism. In total, both studies comprised 52 haplotypes. The <font face=\"Symbol\">Fst index of genetic differentiation values were considered \"moderate\" between ITA and SPA and \"low\" in the other comparisons. Present results are consistent with the hypothesis that populations are subjected to isolation by geographical distance. Analyzing together each biologcal marker, we conclude that populations studied do not consist a species complex. We do not rule out the possible occurence of a complex in Oc. scapularis, however, a definitive answer to this question will require further studies and sampling of populations from elsewhere.

Embora já existam estudos anteriores a respeito da estrutura de população em cana-deaçúcar, até o momento nenhum estudo foi feito usando marcadores SNPs gerados a partir de plataformas de genotipagem de larga escala, como por exemplo, Sequenom iPLEX MassARRAY. No presente trabalho, foi investigada a estrutura populacional no painel brasileiro de variedades de cana-de-açúcar. Esse painel é formado por materiais elites, ancestrais importantes e cultivares utilizados em programa de melhoramento. Um total de 1033 marcadores SNPs foram utilizados para genotipar os acessos do painel. A classificação dos dados feita usando o software SuperMASSA. A estrutura de população foi analisada por meio de análise de componentes principais (ACP), análise de agrupamentos e usando o software STRUCTURE. Devido ao fato que no software STRUCTURE não é possível dados de marcadores moleculares provenientes de espécies poliploides com aneuplodia frequente, o conjunto de dados foi separado e analisado de acordo com nível de ploidias dos SNPs. Com a finalidade de comparar os resultados, foi feita uma análise de coordenadas principais na matriz de distância, com os elementos definidos por 1 - coeficiente de parentesco. A análise de componentes principais revelou presença de estrutura de população. O primeiro componente separou o acesso IN84-58 (S. spontaneum) dos outros acessos que por sua vez estão separados em três grupos: o primeiro grupo formado pelos acessos que são S. sinense, o segundo grupo formado pelos cultivares modernos de cana-de-açúcar e o terceiro grupo formado por acessos que são espécies S. officinarum. Resultados da análise de agrupamento usando distância de alelos compartilhados são condizentes com resultados da ACP. Por outro lado, análise de coordenadas principais e método de agrupamento UPGMA usando o coeficiente de parentesco mostraram uma maior dissimilaridade genética entre os acessos separando as progênies do cultivar RB72454 do grupo formado pelos genitores e ou progenies do cultivar NA56-79. A diferença entre os resultados da análise de componentes principais e de coordenadas principais é devido principalmente a pressuposições nas estimativas do coeficiente de parentesco que são irrealísticas. Com relação a análise feita com o software STRUCTURE, o número de subpopulações e a matriz Q estimada variou de acordo com nível de ploidia dos marcadores. De um modo geral, as análises de estrutura de população mostrou que há evidências de estreitamento da base genética dos acessos devido a cruzamentos recorrentes de indivíduos aparentados. Espera-se que estas informações sejam importantes para o mapeamento associativo e melhoramento genético da espécie. / Although there are several studies inferring population structure in sugarcane, none of them have yet used SNP markers generated from high-throughput platforms, such as, Sequenom iPLEX MassARRAY platform. In this study, it was investigated the population structure in a Brazilian panel of sugarcane varieties. This panel is comprised by elite breeding materials, important ancestors, and cultivars mostly used by breeding programs. 1,033 SNP markers were scored. SNP genotype calling was made using software SuperMASSA. The population structure was analyzed via principal components analysis (PCA), cluster analysis and using the software STRUCTURE. Due to the fact that STRUCTURE is not possible to analyze molecular markers data scored on species withmixed ploidy level, the dataset was separated and analyzed according to SNPs level ploidy estimates. With purpose of comparing the results, it was made a principal coordinate analysis (PCO) of distance matrix, with elements defined by 1 - kinship coefficient. The principal components analysis revealed some structure. The first component separated out IN84-58 (Saccharum spontaneum) from the others acessions, whereby these others acessions were allocated in three groups, comprised by S. sinense species, sugarcane modern cultivars and S. officinarum species. Results from cluster analysis using allele shared distance are in agreement with PCA results. On the other hand, principal coordinates analysis and UPGMA hierarchical clustering method based on kinship coefficient showed a broader genetic dissimilarity between acessions, allocating RB72454 progenies apart from its parents and/or progenies of NA56-79. The difference of results between PCA and PCO are mainly due to irrealistics assumptions in the calculation of kinship. Regarding analysis from the STRUCTURE, the number of subpopulations and Q matrix estimated varied with level ploidy. In general, the study of population structure showed some evidence of narrow genetic distances between accessions, due to recurrent crosses between related individuals. The information presented hereby could be important for association mapping and sugarcane breeding program.

Heliothis virescens (Fabricius) é uma das pragas-alvo do algodão geneticamente modificado que expressa a proteína Cry1Ac de Bacillus thuringiensis Berliner (Bt). Estudos sobre a suscetibilidade de H. virescens à proteína Cry1Ac e sobre a estrutura genética e padrões de fluxo gênico nas escalas locais e regionais desse inseto são fundamentais para a implementação de programas de Manejo da Resistência de Insetos (MRI) no Brasil. Dessa forma, os principais objetivos do trabalho foram: (a) avaliar a suscetibilidade à proteína Cry1Ac em populações de H. virescens coletadas nas principais regiões produtoras de algodão no Brasil (Bahia, Goiás, Mato Grosso e Mato Grosso do Sul) durante as safras agrícolas 2007/08 e 2008/09; e (b) avaliar a variabilidade genética e fluxo gênico de populações de H. virescens provenientes das culturas de algodão (safras 2007/08, 2008/09 e 2009/10) e de soja (safra 2009/10) utilizando sequências de DNA mitocondrial (DNAmit). As linhas-básica de suscetibilidade à proteína Cry1Ac foram estabelecidas mediante o uso de lagartas neonatas, por meio de bioensaios de incorporação das diferentes concentrações da proteína em dieta artificial. Para avaliar a variabilidade genética e o fluxo gênico entre populações de H. virescens utilizou-se sequências de DNAmit das subunidades I e II da citocromo oxidase COI e COII e a subunidade 6 da desidrogenase dinucleotídica da adenina nicotinamida nad6. As CLs50 estimadas variaram de 0,18 a 0,66 µg de Cry1Ac/mL de dieta para as populações coletadas na safra 2007/08 (variação de 3,7 vezes). Da mesma forma, as concentrações efetivas médias para a inibição do desenvolvimento larval (CE50) variaram de 0,0053 a 0,0161 µg de Cry1Ac/mL dieta (variação de 3,0 vezes). A partir da análise conjunta dos dados de concentração-mortalidade de todas as populações avaliadas, foram definidas e validadas as concentrações diagnósticas de 3,1 e 5,6 µg de Cry1Ac/mL de dieta para programas de monitoramento da resistência de H. virescens à proteína Cry1Ac no Brasil. Baseadas em análises de agrupamento (Neighbor-Joining e Análise de Componentes Principais) e Bayesiana (Structure) foram verificadas uma baixa estruturação entre as populações de H. virescens de diferentes regiões, bem como para aquelas coletadas em plantas hospedeiras diferentes. As análises de AMOVA também indicaram baixa estruturação genética entre as populações de H. virescens estudadas independente da cultura (Fst= 0,019) ou escala geográfica (Fst= 0,012), sugerindo um nível significativo de fluxo gênico. Em média, a distância genética entre as amostras foi de 0,1%. Uma rede de haplótipos obtida com os dados combinados resultou em 35 haplótipos, com quatro haplótipos únicos presentes somente nas amostras coletadas em soja. A principal característica dessa rede é a forma de estrela na distribuição dos haplótipos, bem como a ocorrência de muitos alelos em baixa frequência. Esse tipo de rede é característico de populações que passaram por uma recente expansão populacional e, de fato, a história demográfica de H. virescens, baseada no teste de distribuição da diferença genética par-a-par entre haplótipos (distribuição de Mismatch) e nos resultados negativos nos testes de neutralidade seletiva indicam também um episódio de expansão populacional recente. As informações obtidas no presente trabalho serão fundamentais para o acompanhamento da efetividade das estratégias de manejo da resistência de H. virescens à proteína Cry1Ac no Brasil. / The tobacco budworm, Heliothis virescens (Fabricius), is one of target pests of genetically modified cotton expressing Cry1Ac insecticidal protein derived from Bacillus thuringiensis Berliner. Studies on susceptibility of H. virescens to Cry1Ac and the genetic structure and gene flow patterns at local and regional levels are crucial for establishing an Insect Resistance Management (IRM) program for Bt cotton in Brazil. Thus, the objectives of this study were (a) to evaluate the susceptibility of field-collected populations of H. virescens to Cry1Ac from major cotton-growing regions in Brazil (Bahia, Goiás, Mato Grosso and Mato Grosso do Sul) in the cropping seasons of 2007/08 and 2008/09; and (b) to evaluate the genetic variability and gene flow among H. virescens populations from cotton (2007/08, 2008/09 and 2009/10 cropping seasons) and soybean (2009/10 cropping season) with mitochondrial DNA markers. Baseline susceptibility data to Cry1Ac protein were estimated with neonate larvae thereby using diet incorporation bioassays. Genetic variation and gene flow among H. virescens populations were evaluated by using mitDNA sequences of cytochrome oxidase subunities I and II COI e COII and the subunity 6 of dinucleotide dehydrogenase of adenine nicotinamide nad6. The estimated LC50 values varied from 0.18 to 0.66 µg of Cry1Ac/mL of diet among the 2007/08 populations (3.7 fold variation). Similarly, the EC50 values based on growth inhibition ranged from 0.0053 to 0.0161 µg of Cry1Ac/mL of diet for the 2007/08 populations (3.0 fold variation). A joint analysis of the mortality data across all tested populations was used to develop candidate diagnostic concentrations for future monitoring programs. The proposed diagnostic concentrations of 3.1 and 5.6 µg of Cry1Ac/mL of diet were validated against field-collected populations from 2008/09 and will form the basis for future resistance monitoring programs with H. virescens. Based on cluster analysis (Neighbor-Joining and Principal Coordinate Analysis) and Bayesian analysis (Structure), a low structure was detected among H. virescens populations either by regions or host plants. AMOVA analysis also indicated low genetic structure among H. virescens populations across crops (Fst= 0.019) or geographic scale (Fst= 0.012), suggesting a significant gene flow. The mean genetic distance among samples was 0.1%. The haplotype network obtained with joint data resulted in 35 haplotypes, with four unique haplotypes present only in samples collected from soybean crop. The major characteristics of the haplotype network were the star-like pattern and the occurrence of many alleles at low frequencies. This type of network is typical for populations that passed through a recent population expansion and, in fact, the demographic history of H. virescens, based on distribution test of pair-wise genetic difference among haplotypes (Mismatch distribution) and negative results from tests of selective neutrality also indicate an episode of a recent population expansion.

A espécie arbórea Copaifera langsdorffii foi utilizada como modelo de estudo para manutenção da estrutura demográfica, diversidade genética e do fluxo gênico aparente entre as Unidades de Conservação (UCs) e em propriedades particulares rurais (PPRs) no cerrado do Estado de São Paulo. Para tanto, utilizou-se oito locos microssatélites nucleares específicos de C. langsdorffii; e foram mapeados, mensurados e genotipados ao todo 400 indivíduos com DAP 5 cm em quatro áreas nas cidades de Assis, Itirapina e Brotas. Em Assis foram amostrados 100 indivíduos na Estação Ecológica de Assis (EEA) e 100 indivíduos em uma PPR a 13 km de distância da EEA. Em Itirapina 100 indivíduos foram amostrados na Estação Ecológica de Itirapina (EEI) e 100 indivíduos numa PPR em Brotas a 24 km de distância da EEI. As populações em propriedade particulares rurais e unidades de conservação apresentaram alta diversidade genética. Contudo as PPRs tiveram um número maior de alelos exclusivos do que as UCs, indicando que as populações nas PPRs necessitam urgentemente de planos de manejo para conservar esses alelos exclusivos que podem conferir às populações do cerrado vantagens adaptativas. Todas as populações apresentaram fraca estrutura genética espacial, porém significativa por volta de 20 m de distância, indicando uma dispersão restrita de sementes. Foi observado nas populações analisadas um alto índice de fixação que, provavelmente, deve-se à sobreposição de gerações. A estimativa do tamanho efetivo das populações sugere que tanto as UCs quanto as PPRs têm área mínima viável para a conservação in situ das respectivas populações. A divergência genética entre as populações foi alta segundo o estimador \' ST G e o fluxo gênico aparente entre as UCs e PPRs foi baixo, sendo insuficiente para contrapor os efeitos da deriva genética. A alta porcentagem de alelos raros encontrados nas populações, provavelmente, evidencia o comprometimento das mesmas com a perda de diversidade genética, através da deriva genética. É fundamental a conservação de remanescentes de cerrado em áreas particulares rurais, para que seja mantida a manutenção do potencial evolutivo da espécie no longo prazo. A C. langsdorffii mostrou-se ser uma espécie eficiente para estudos comparativos em áreas de cerrado, provavelmente devido à sua ampla abrangência e alta densidade populacional. / The tree species Copaifera langsdorffii was used as a model for maintaining the population structure, genetic diversity and gene flow between Protected Areas (PAs) and Rural Private Properties (RPPs) in the cerrado of São Paulo State. For this purpose, eight nuclear microsatellite loci specific of C. langsdorffii were used, and altogether 400 individuals were mapped, measured and genotyped with DHB 5 cm in four areas in the municipalities of Assis, Itirapina and Brotas. In Assis, 100 individuals were sampled at the Assis Ecological Station (AES) and 100 individuals in a RPP 13 km away from the EEA. In Itirapina 100 individuals were collected at the Itirapina Ecological Station (IES) and 100 individuals in a RPP in Brotas 24 km away from the IES. The populations in RPPs and PAs showed high genetic diversity. However the RPPs had a greater number of exclusive alleles than the PAs, indicating that the populations of RPPs are in urgent need of management plans to conserve such alleles, which can confer to the populations of cerrado adaptive advantages. All populations showed weak spatial genetic structure, but significant around 20 m away, indicating a restricted dispersal of seeds. It was observed in the populations analyzed a high fixation rate which is probably due to the overlapping of generations. The estimated effective size of populations suggests that both PAs and RPPs have minimum viable area for in situ conservation of their populations. The genetic divergence among populations was high according to estimator \' ST G and the apparent gene flow between PAs and RPPs was low, insufficient to counteract the effects of genetic drift. The high percentage of rare alleles found in populations probably demonstrates the compromising condition of the populations with loss of genetic diversity through genetic drift. The conservation of cerrado fragments in rural private properties is essential to ensure the evolutionary potential of species in the long term. C. langsdorffii proved to be an efficient species for comparative studies in cerrado areas, probably due to its wide coverage and high population density.

Este estudo trata da estrutura e diversidade genética de uma espécie típica do Cerrado brasileiro, Qualea grandiflora Mart (Vochysiaceae), presente nas diversas fisionomias do bioma. Foram desenvolvidos oito locos microssatélites para analisar 420 amostras de indivíduos adultos pertencentes a quatro populações distribuídas no estado de São Paulo, sendo três delas em unidades administradas pelo Instituto Florestal de São Paulo (Assis, Itirapina e Pedregulho) e uma em propriedade particular (Brotas) além de 300 progênies coletadas de 25 matrizes na área de estudo em Assis. Os resultados mostraram a ocorrência média de 12,9 alelos por loco, sendo que o número médio de alelos efetivos foi seis, além de terem sido encontrados 26 alelos exclusivos nas populações. A média dos valores de Heterozigosidade esperada foi de 0,803 enquanto de Heterozigosidade observada foi de 0,512. O Conteúdo de Informação Polimórfica (PIC) variou de 0,708 a 0,801 nos locos estudados. A média dos valores de fixação foi de 0,349 indicando a presença de endogamia nas populações. Não há presença de clones em nenhuma população. O teste de adesão ao Equilíbrio de Hardy Weinberg confirma o desvio de equilíbrio em todas as populações. Há formação de estrutura populacional nas primeiras classes de distância em todas as populações estudadas, variando de 30 a 40 metros e há uma formação de 3 possíveis grupos de genótipos. A influência do efeito Wahlund foi variável nas populações (de 8,5% até 53,3%). As estimativas de tamanho efetivo populacional foram baixas (menos de 10 indivíduos) e a área mínima viável foi estimada de 4 a 184 hectares, considerando estimativas de curto, médio e longo prazos. Com relação ao sistema reprodutivo, os resultados indicam que Q. grandiflora Mart se reproduz por cruzamentos entre indivíduos parentes e não parentes (0,913). A taxa uniloco foi de 0,632, indicando que há mais cruzamentos entre não aparentados do que aparentados. A taxa de autofecundação foi baixa (0,087) indicando que a espécie é alógama, com pouca pré disposição para autofecundação. Aproximadamente 35% das plantas dentro de progênies eram parentes no grau de irmãos-completos e aproximadamente 57% eram meios-irmãos. Além disso, aproximadamente 8% das progênies eram irmãos de autofecundação. O coeficiente de coancestria estimado nas progênies foi de 0,139 enquanto o índice de fixação foi de aproximadamente 27%. A estimativa do tamanho efetivo indicou que a representatividade genética da descendência é inferior à esperada em progênies de cruzamentos aleatórios: as amostras analisadas correspondem a apenas 13,2 indivíduos de uma população panmítica ideal. Os resultados demonstram que a espécie possui potencial para conservação genética in situ embora a coleta de sementes para manter o tamanho efetivo deva utilizar de um número elevado de árvores. Sugere-se que as áreas estudadas sejam tratadas como Unidades Significativas Evolutivas (USE) e como Unidades Independentes para o Manejo (UIM). / This study deals with the structure and genetic diversity of a species typical of the Brazilian Cerrado, Qualea grandiflora Mart (Vochysiaceae), present in different physiognomies of this biome. We developed eight microsatellite loci to analyze 420 samples of adult individuals from four populations distributed in the state of São Paulo, three of them in units managed by the Forestry Institute of Sao Paulo (Assis, Itirapina and Pedregulho) and one in a private property (Brotas). We also analyzed 300 progeny collected from 25 matrix in Assis. The results showed an average occurrence of 12.9 alleles per locus. The average number of effective alleles was six, and 26 exclusive alleles were found in the populations. The average expected heterozygosity was 0.803 while the observed heterozygosity was 0.512. The polymorphic information content ranged from 0.708 to 0.801 at the loci studied. The mean fixation was 0.349, therefore indicating the presence of inbreeding within populations. There is no presence of clones in the populations. The test of adherence to the Hardy Weinberg Equilibrium confirms the deviation from equilibrium in all populations. There is formation of population structure in the first distance classes in all populations studied, ranging from 30 to 40 meters, and there is a formation of three possible genotype groups. The influence of the Wahlund effect varied among populations (from 8.5% to 53.3%). The effective population size estimates were low (less than 10 individuals) and the minimum viable area was estimated between 4 to 184 hectares, taking into account estimates of short, medium and long terms. Regarding the reproductive system, results indicate that Q. grandiflora Mart reproduces by crosses between relatives and unrelated individuals (0.913). The single locus rate was 0.632, indicating that there are more crosses between unrelated than related individuals. The self-fertilization rate was low (0.087), therefore indicating that the species is allogamous, with little predisposition for self-fertilization. Approximately 35% of the plants within progenies were full-sibs and approximately 57% were half-sibs. In addition, approximately 8% of progenies were self-fertilized brothers. The estimated coefficient of coancestry in progenies was 0.139, while the rate of fixation was about 27%. The estimated effective size indicated that the genetic representativeness of the offspring is lower than the expected in random cross progenies: the samples analyzed account for only 13.2 individuals in a ideal panmitic population. The results show that this species has potential for in situ genetic conservation, although the collection of seeds to maintain the effective size should use a large number of trees. It is suggested that the studied areas be treated as evolutionary significant units and as independent units for management.

Amostras populacionais de Oc. scapularis foram coletadas nos municípios de Tremembé-SP (TRE), São Paulo-SP (SPA) e Itaboraí-RJ (ITA). Foram empregados como marcadores biológicos: o gene mitocondrial Citocromo Oxidase Subunidade-1 (COI), geometria alar e análise da genitália masculina. Tais marcadores são tradicionalmente reconhecidos pelo poder discriminante em estudos desta natureza. As populações ITA, TRE e SPA mostraram-se distintas quanto à forma alar, sugerindo baixo fluxo gênico entre elas. Foi verificado dimorfismo sexual em relação ao tamanho isométrico, à forma alar e ao grau de diferenciação populacional. A população de ITA apresentou menor tamanho dos centróides que as demais populações estudadas. Foi verificado amplo polimorfismo genético, tendo sido detectados 51 haplótipos de COI e apenas 11 compartilhados entre as populações ITA, TRE e SPA. Quando comparados com as populações de estudo anteriormente realizado por Devicari, 2010 encontramos um padrão parecido. Analisando conjuntamente os presentes dados com aqueles obtidos por Devicari, 2010, computamos 52 haplótipos sendo apenas alguns compartilhados. Os valores do índice de diferenciação genética <font face=\"Symbol\">Fst observados foram moderados somente entre SPA e ITA, nas demais populações estudadas a diferenciação foi baixa, a diferenciação observada foi compatível com a hipótese de distanciamento geográfico das populações coletadas. Analisando cada marcador biológico, concluímos que as populações estudadas não se tratam de complexo de espécies. Ainda não descartamos a existência de complexo dentro de Oc. scapularis, porém, para definitiva resposta a essa questão serão necessários mais estudos envolvendo populações de outras regiões. / Samples of Oc. scapularis were collected in the municipalities of Tremembé-SP (TRE), São Paulo-SP (SPA) and Itaboraí-RJ (ITA). We used the following biological markers: mitochondrial cytochrome oxidase subunit-1 gene (COI), wing geometry and shape of male genitalia. These markers are traditionally known by its discriminating power in studies of this nature. ITA, SPA and TRE populations, showed distinct wing shape, suggesting low gene flow. We observed sexual dimorphism concerning the isometric size, wing shape and the degree of populational differentiation. ITA sample exhibited the lowest centroid sizes. We found high genetic polymorphism in all populational samples, being 51 COI haplotypes. Out of them, only 11 haplotypes were noted to be shared between at least two or three populations. When comparing our results with those of a previous survey conducted by Devicari (2010), we found a quite similar pattern of hign polymorfism. In total, both studies comprised 52 haplotypes. The <font face=\"Symbol\">Fst index of genetic differentiation values were considered \"moderate\" between ITA and SPA and \"low\" in the other comparisons. Present results are consistent with the hypothesis that populations are subjected to isolation by geographical distance. Analyzing together each biologcal marker, we conclude that populations studied do not consist a species complex. We do not rule out the possible occurence of a complex in Oc. scapularis, however, a definitive answer to this question will require further studies and sampling of populations from elsewhere.