Incidência de melanoma cutâneo maligno (MM) está aumentando em torno de 2,5 a 4% por ano no mundo. Os principais fatores de risco são história familiar de MM, múltiplos nevos benignos ou atípicos, e fatores adicionais como a imunossupressão, sensibilidade solar e exposição à radiação ultravioleta (UV). A instabilidade genômica é responsável pelo acúmulo de mutações que frequentemente estão envolvidas na transformação maligna. Podemos estudar a instabilidade genômica através de duas formas: microssatélites e RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA). Na instabilidade genética o DNA repetitivo pode sofrer alterações. Através da Instabilidade de microssatélites (MSI) e da perda da heterozigosidade (LOH) podemos diferenciar tecidos normais de tumorais. A técnica de RAPD (baseada na PCR) produz fingerprints utilizados para detectar instabilidade genômica, polimorfismos, mutações e translocações quando comparados à fingerprints de amostras normais. No estudo de nove microssatélites encontramos um aumento de MSI (p=0.0132). D9S50 apresentou o maior número de alterações (28,5%) em nevos e MMs. D6S252, D9S52 e D9S180 são candidatos à marcador de prognóstico de MM porque apresentaram alterações (MSI + LOH) apenas em MMs. Na análise de 15 primers de RAPD em 12 amostras de MMs obtivemos 100 % de alteração com relação ao número ou posição das bandas. Os primers OPA-2 e OPA-14 são capazes de detectar alterações genéticas nos MMs. Dos padrões obtidos foram encontradas bandas que estavam ausentes nos tumores e estas foram clonadas e seqüenciadas. Estes procedimentos evidenciaram alterações em 9q33 e 12q15. O RAPD propicia o estudo do genoma humano sem a definição prévia de um lócus. Assim, podemos detectar alterações até então desconhecidas aumentando o conhecimento sobre a genômica tumoral. / The incidence of malignant skin melanoma (MM) increases around 2,5 a 4% each year in the world. The main risk factors are family history of MM, multiple benign or atypical nevi, and additional factors such as immunossuppression, sun sensibility and UV exposure. Genomic instability is responsible for a collection of mutations that are frequently involved in malignant transformation, and it can cause alterations in repetitive DNA sequences. There are two ways of studying genomic instability: microsatellites and RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA). Through microsatellite instability (MSI) and loss of heterozygosis (LOH) we can separate normal from tumoral tissues. RAPD technique (which is based on PCR) generates fingerprints used for detection of genomic instability, polymorphisms, mutations and translocations that can be compared with fingerprint generated from normal tissue. Studying nine microsatellite, we found an increased MSI (p=0.0132). D9S50 showed the greater number of alterations (28,5%) in nevi and MM. D6S252, D9S52 e D9S180 are candidates for MM prognostic marker for showing alterations (MSI+LOH) in melanomas only. The analysis of 15 RAPD primers in 12 MM samples showed 100% of alteration related to the number or location of the bands. OPA-2 and OPA-14 primers are capable of detecting genetic alterations in MM. In the patterns obtained, two bands which were absent in tumors were found, and they were cloned and submitted to sequencing. These procedures highlighted alterations in loci 9q33 e 12q15. RAPD makes it possible to study the genome without a previous definition of a locus. So we are able to detect alterations so far unknown, increasing our knowledge on tumor genetics.

Os objetivos foram definidos com base no cromossomo 5: 1) caracterizar genotipicamente as populações CTCT e TCTC, 2) construir o mapa consenso e 3) mapear simultaneamente QTLs associados às características de desempenho e carcaça. Foram obtidos dados fenotípicos para vinte e quatro características de desempenho e carcaça em 906 animais F2 (356 CTCT e 550 TCTC) oriundos de cruzamentos recíprocos entre uma linhagem de postura (CC) e outra de corte (TT). As quatro famílias CTCT e as seis famílias TCTC, que apresentaram maior grau de informatividade, tiveram seus F2 genotipados para 11 e sete marcadores microssatélites, respectivamente. A caracterização das gerações parentais, F1 e F2 foi realizada através da estimação dos parâmetros genotípicos conteúdo de informação polimórfica (PIC), heterozigosidades observada (Hetobs) e esperada (Hetesp) e número de alelos por loco (A) empregando o programa Cervus 3.0. Os cruzamentos recíprocos entre as duas linhagens (PIC = 0,07-0,78; Hetobs = 0,07-0,79; A = 2,0-7,0) possibilitaram um incremento no nível de informatividade dos locos tanto nas gerações F1 (PIC = 0,43- 0,76; Hetobs = 0,52-1,00; A = 3,0-6,0) quanto nas F2 (PIC = 0,44-0,71; Hetobs = 0,48-1,00; A = 3,0-6,0). Portanto, as populações CTCT e TCTC são apropriadas para a construção do mapa de ligação e mapeamento de QTLs. Mapas de ligação para cada população e o consenso (CTCT/TCTC) foram obtidos através da estimação das ordens e distâncias entre os locos pelo programa CRI-MAP. Os mapas apresentaram (intervalo médio entre marcadores, em cM) 148,0 cM (24,6) em TCTC, 174,7 cM (17,4) em CTCT e 163,8 cM (16,3) no consenso. Os mapas CTCT e o consenso foram mais semelhantes devido ao maior número de locos avaliados na região alvo e não foram constatadas inversões. O mapeamento simultâneo de QTLs empregou o mapeamento por intervalo combinado à modelagem fenotípica através de modelo misto (efeito de incubação aleatório) e as análises foram implementadas pelos programas SAS, QTL Express e R. Foram mapeados 12 QTLs (11 sugestivos e 1 significativo), dos quais seis ainda não foram descritos (peso dos pés, asas, fígado, peso vivo 42 dias, eficiência alimentar 35-41 dias e colesterol). Foi constatado efeito da interação QTL x população para o peso da gordura abdominal, cujos alelos para incremento dessa característica tiveram origem em fêmeas da linhagem de corte da população CTCT. Quatro possíveis genes candidatos (FGF4, FGF19, ALX4 e FMN1) foram selecionados através do mapeamento de QTLs. Futuramente, polimorfismos associados a estes genes poderão ser identificados e validados em populações comerciais. Dessa forma, a seleção assistida por marcadores em associação com a seleção fenotípica em programas de melhoramento genético poderá ser efetivamente implementada na galinha doméstica. / The aims were defined based on the chromosome 5: 1) to describe genotypically CTCT and TCTC populations, 2) to construct consensus linkage map and 3) to map jointly QTL associated with performance and carcass traits. Phenotypic data were obtained for twenty-four performance and carcass traits from 906 F2 animals (356 CTCT and 550 TCTC) generated from reciprocal crosses between a layer line (CC) and a broiler line (TT). The four families CTCT and the six families TCTC, which showed the highest degree of informativeness, had their F2 offsprings genotyped using 11 and seven microsatellite markers, respectively. Parental, F1 and F2 generations were genotypically characterized by estimation of the genotypic parameters polymorphic information content (PIC), observed heterozygosity (Hetobs) and expected heterozygosity (Hetesp) and number of alleles per locus (A) using Cervus 3.0 software. Reciprocal crosses between two lines (PIC = 0.07 to 0.78; Hetobs = 0.07 to 0.79, A = 2.0 to 7.0) increased the level of informativeness of the loci in both generations F1 (PIC = 0.43 to 0.76; Hetobs = 0.52 to 1.00, A = 3.0 to 6.0) and F2 (PIC = 0.44 to 0.71; Hetobs = 0.48 to 1.00, A = 3.0 to 6.0). Therefore, CTCT and TCTC populations are suitable for constructing the linkage map and QTL mapping. Linkage maps for each population and the consensus (CTCT / TCTC) were obtained by estimation of orders and distances between loci using CRI-MAP software. The maps presented (average interval between markers in cM) 148.0 cM (24.6) in TCTC, 174.7 cM (17.4) in CTCT and 163.8 cM (16.3) in consensus. CTCT and consensus maps were more similar due to high number of loci evaluated in the target region. No inversion was detected. Joint mapping of QTL was accomplished using interval mapping combined with phenotypic modeling via mixed model (random effect of hatch) and analyses were implemented in SAS, QTL Express and R softwares. Twelve QTL were mapped (11 suggestive and one significant). Out of these, six were not previously described (weights of legs, wings and liver, body weight at 42 days, feed efficiency 35-41 days and cholesterol). QTL x population interaction was evidenced for abdominal fat weight, indicating that the alleles that increased this trait came from the female broiler line of the population CTCT. Four putative candidate genes (FGF4, FGF19, ALX4 and FMN1) were selected by QTL mapping. In future, polymorphisms associated with these genes can be identified and validated in commercial populations. Thus, marker-assisted selection in combination with phenotypic selection in breeding programs will be effectively implemented in poultry.

Entre as doenças que trazem preocupações e podem causar prejuízos no setor canavieiro em todo o Brasil, destaca-se a ferrugem marrom, causada pelo fungo Puccinia melanocephala H. & P. Sydow. Essa doença ocorre em todas as regiões canavieiras do mundo, desde a Ásia e a África, de onde o complexo \"Sacharum spp.\" é originário, até as Américas e Oceania. No Brasil, a ferrugem foi detectada, pela primeira vez em 1986, no município de Capivari-SP e logo em seguida em Pernambuco e Alagoas. Desde o primeiro surgimento no Brasil, a ferrugem tem sido mantida sob controle, com grande parte das cultivares apresentando resistência. O conhecimento acerca da estrutura populacional de P. melanocephala é necessário para desenvolver estratégias satisfatórias no controle desta doença e no desenvolvimento de cultivares resistentes. A variabilidade genética entre isolados pode ser avaliada por meio de marcador molecular microssatélite e os dados podem ser usados para monitorar as populações do patógeno. Este trabalho teve como objetivo avaliar, por meio do desenvolvimento de uma biblioteca enriquecida em locos de microssatélites, a variabilidade genética entre isolados de P. melanocephala bem como avaliar a patogenicidade de isolados de diferentes regiões produtoras de cana-de-açúcar. Primeiramente, os 44 isolados de ferrugem da cana foram identificados por microscopia utilizando estruturas morfológicas dos urediniósporos. Desse total, 34 foram identificadas como P. melanocephala e 10 como Puccinia kuehnni. Por meio da construção da biblioteca enriquecida com locos microssatélites foram desenvolvidos 21 locos para ferrugem marrom, e desse total, 16 apresentaram amplificações satisfatórias e somente quatro foram polimórficos. A variabilidade genética dos isolados de P. melanocephala foi relativamente alta (HT = 0,650). A análise de agrupamento não permitiu a separação dos isolados de P. melanocephala de acordo com sua região de origem. Os índices de diversidade (DST = -0,039) e divergência (GST = -0,061) genética observados sugerem que a variabilidade genética está igualmente distribuída nas regiões estudadas, ocorrendo uma única população heterogênea. As regiões de origem dos isolados utilizadas para avaliação de patogenicidade não apresentaram variações significativas na agressividade. Os resultados obtidos no presente trabalho evidenciam que o melhoramento genético da cana-de-açúcar para resistência a ferrugem marrom deve ser conduzido em locais com clima favorável a ocorrência do patógeno, que possivelmente representam a diversidade genética presente em diferentes regiões de cultivo / Among the diseases that bring concerns and can cause losses in the sugarcane industry in Brazil, stands out the brown rust, caused by the fungus Puccinia melanocephala H. & P. Sydow. This disease occurs in all sugarcane regions of the world, from Asia and Africa, where the complex \"Sacharum spp.\" originates, to the Americas and Oceania. In Brazil, the rust was detected for the first time in 1986 in the region of Capivari-SP and soon after in the Pernambuco and Alagoas. Since the first appearance in Brazil, the rust has been brought under control, with most of the cultivars showing resistance. The knowledge about the population structure of P. melanocephala is necessary to develop suitable strategies to control this disease and the development of resistant cultivars. The genetic variability between isolates can be assessed by means of microsatellite molecular markers and data can be used to monitor populations of the pathogen. The aim of this work was to develop a library enriched for microsatellite loci in P. melanocephala and assessment of pathogenicity of isolates from three different sugarcane regions producing. First, the 44 sugarcane rust isolates were identified by microscopy using morphological structures of urediniospores. Of this total, 34 were identified as P. melanocephala and 10 as P. kuehnni. Through the construction of the library enriched with microsatellite loci were developed 21 loci brown rust of those, 16 had satisfactory PCR amplifications and only four were polymorphic. The genetic variability of isolates of P. melanocephala was relatively high (HT = 0.650). The cluster analysis did not allow the separation of isolates of P. melanocephala according to their region of origin. The index of the genetic diversity (DST = -0.039) and genetic divergence (GST = -0.061) suggest that genetic variability is equally distributed in the regions studied, occurring only a heterogeneous population. The regions of origin of isolates used for pathogenicity assessment did not show significant variations in aggressiveness. The results obtained in this work show that the genetic improvement of sugarcane for resistance to brown rust should be conducted in areas with favorable weather for the occurrence of the pathogen, which may represent the genetic diversity present in different sugarcane regions

A produtividade de grãos em milho é um caráter altamente complexo e muito dependente das condições ambientais. Neste trabalho de pesquisa, buscouse identificar regiões cromossômicas relacionadas à produtividade de grãos em milho por meio de análises de regressão múltipla stepwise, em vários ambientes. Os dados genotípicos advém da genotipagem de linhagens S2 por 163 locos RFLP, enquanto os dados fenotípicos foram obtidos de experimentos com repetições instalados em 11 locais distintos, nos quais foram avaliados os topcrosses das linhagens com quatro testadores diferentes. Foram selecionadas marcas associadas ao caráter nos diferentes ambientes, posteriormente comparadas a fim de verificar a consistência na expressão de genes das regiões detectadas. De maneira geral, observou-se que a maioria delas é ambiente-específica. Após a seleção das marcas, foi aplicado um índice de seleção de linhagens, baseado nos valores bj da regressão múltipla. O índice é composto pelo valor próprio das linhagens em topcrosses e por uma medida da complementaridade genotípica entre linhagens. As melhores linhagens, segundo o índice de seleção, foram agrupadas por testador e verificouse que a coincidência de linhagens entre locais variou de 48,5% a 80,0%. O emprego de marcadores permitiu verificar que a interação genótipo x ambiente foi devida à alta inconsistência na manifestação das regiões cromossômicas responsáveis pela produtividade de grãos em milho ao longo dos locais. Porém, a coincidência entre as linhagens indica que, mesmo na presença de interação, foi possível selecionar linhagens generalistas. / Grain yield in maize is a complex trait, highly dependent on environmental conditions. Identification of consistent chromosomal regions across environments related to this trait is desirable in the context of marker assisted selection. This work was aimed at identifying regions associated with maize grain yield by stepwise multiple regression analysis in several environments. Maize S2 lines were genotyped by 163 RFLP loci and topcrossed to four different testers. These top crosses were evaluated in 11 locations. Grain yield associated markers were identified for each environment and the consistency of expression of associated genes was verified. Most of the chromosome regions were environment specific. After marker identification for each environment, a selection index was applied, which was composed by the performance of a line in topcross and a measure of genetic complementarity. The best lines were grouped by tester across locations and the coincidence of superior lines varied from 48.5% to 80.0%. The use of molecular markers showed that genotype x environment interaction was due to a high expression inconsistency of chromosome regions related to grain yield in maize across environment. Nonetheless, the coincidence between superior lines indicated the possibility to selecting lines with good performance along environments, even in the presence of genotype x environment interaction.

O câncer do colo do útero constitui a terceira neoplasia maligna mais comum na população feminina, com aproximadamente 520 mil novos casos e 260 mil óbitos por ano e origina-se a partir da infecção genital persistente pelo Papiloma Vírus Humano (HPV) oncogênico. Os principais HPVs considerados de alto risco oncogênico são os tipos HPV-16 e 18, responsáveis por cerca de 70% de todos os casos de cânceres cervicais (CC) no mundo. Pacientes com CC apresentam taxa de recidiva variando de 8% a 49%. Dentro de dois anos de seguimento, 62% a 89% das recidivas são detectadas. Atualmente, os testes usados para detecção de recidiva são a citopatologia da cúpula vaginal e exames de imagem, porém ainda não estão disponíveis testes específicos. O DNA livre-circulante (cf-DNA) representa um biomarcador não-invasivo facilmente obtido no plasma e soro. Vários estudos mostram ser possível detectar e quantificar ácidos nucléicos no plasma de pacientes com câncer e que as alterações no cfDNA potencialmente refletem mudanças que ocorrem durante a tumorigênese. Essa ferramenta diagnóstica não-invasiva pode ser útil no rastreio, prognóstico e monitoramento da resposta ao tratamento do câncer. Portanto, o desenvolvimento e a padronização de testes laboratoriais não invasivos capazes de identificar marcadores tumorais e diagnosticar precocemente a recidiva da doença aumentam a chance de cura através da utilização dos tratamentos preconizados. Sendo assim, este estudo tem o objetivo de detectar o DNA de HPV no plasma de pacientes com CC para avaliar sua potencial utilidade como marcador precoce de recidiva. Um fragmento de tumor e sangue de pacientes com CC, atendidas no ICESP e HC de Barretos, foram coletados antes do tratamento. Entraram no estudo 137 pacientes nas quais o tumor foi positivo para HPV-16 ou 18, sendo 120 amostras positivas para HPV-16 (87,6%), 12 positivas para HPV-18 (8,8%) e cinco positivas para HPV-16 e 18 (3,6%). A média de idade das pacientes deste estudo foi de 52,5 anos. Plasma de 131 pacientes com CC da data do diagnóstico e de 110 pacientes do seguimento foram submetidas ao PCR em Tempo Real HPV tipo específico. A presença do DNA de HPV no plasma pré-tratamento foi observada em 58,8% (77/131) com carga viral variando de 204 cópias/mL a 2.500.000 cópias/mL. A positividade de DNA no plasma pré-tratamento aumentou com o estadio clínico do tumor: I - 45,2%, II - 52,5%, III - 80,0% e IV - 76,9%, (p=0,0189). A presença do DNA de HPV no plasma pós-tratamento foi observada em 27,3% (30/110). A média de tempo das recidivas foi de 3,1 anos (2,7 - 3,5 anos). O DNA de HPV foi positivo até 460 dias antes do diagnóstico clínico da recidiva. As pacientes com DNA de HPV no plasma apresentaram pior prognóstico, tanto sobrevida como o tempo livre de doença, em relação às que foram negativas. Nas pacientes com CC a presença de HPV no plasma de seguimento pode ser um marcador precoce útil para o monitoramento da resposta terapêutica e detecção de pacientes com risco aumentado de recidiva e progressão da doença. / Cervical cancer (CC) is the third most common malignancy in the female population, with approximately 520,000 new cases and 260,000 deaths per year. It is caused by a persistent genital infection with oncogenic Human Papillomavirus (HPV). The HPV-16 and 18 types are considered of high risk and account for about 70% of all cases in the world. Patients with CC have a relapse rate ranging from 8% to 49%. Within two years of follow up, 62% to 89% of relapses are detected. Nowadays, the tests used to detect recurrence are cytopathology from the vaginal vault and imaging tests, but there are no available specific tests yet. The cell-free circulating DNA (cf-DNA) is a non-invasive biomarker easily obtained from plasma and serum. Several studies have shown the possibility to detect and quantify nucleic acids in the plasma of cancer patients and that the changes in cf-DNA potentially reflect the changes that occur during tumorigenesis. This non-invasive diagnostic tool may be useful in screening, prognosis and monitoring response to treatment. Therefore, the development and standardization of non-invasive laboratory tests that are able to identify tumour markers and to make early diagnosis of the disease recurrence increase the chance of cure by appropriate treatments. Accordingly, this study aims to detect HPV DNA in the plasma of patients with CC to assess its potential utility as an early marker of recurrence. A tumour biopsy and blood of patients with CC, attended in ICESP and HC Barretos, were collected before treatment. 137 patients entered the study tumour being positive for HPV-16 or 18, 120 samples positive for HPV-16 (87.6%), 12 positive for HPV-18 (8.8%) and five positive for HPV -16 and 18 (3.6%). The average age of patients in this study was 52.5 years old. Plasma from patients with CC, 131 from the date of diagnosis and 110 from follow-up of were subjected to Real-Time PCR HPV type-specific. The presence of HPV DNA in plasma pre-treatment was observed in 58.8% (77/131) with viral load ranging from 204 copies / ml to 2,500,000 copies / mL. The DNA positivity in the pre-treatment plasma increased with advancing clinical tumour stage: I - 45.2%, II - 52.5%, III - 80.0% IV - 76.9%, (p = 0.0189). The presence of HPV DNA in the post-treatment plasma was observed in 27.3% (30/110). The average time of relapse was 3.1 years (2.7 to 3.5 years). HPV DNA was positive for up to 460 days before clinical diagnosis of recurrence. Considering survival and remission analysis, the patients who had the presence of HPV DNA in plasma had a worse prognosis compared to those who were negative. The overall survival and remission interval showed a significant association between the presence of HPV DNA in plasma and recurrence of the disease, indicating that in patients with CC HPV DNA in the plasma can be a useful early marker for monitoring and detection of the therapeutic response of patients at increased risk of relapse and progression of the disease.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2017-02-21T13:28:55Z No. of bitstreams: 1 Onildo Nunes de Jesus.pdf: 2414715 bytes, checksum: 214b16bf3a641fd0b947a2db75756cec (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-21T13:28:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Onildo Nunes de Jesus.pdf: 2414715 bytes, checksum: 214b16bf3a641fd0b947a2db75756cec (MD5) Previous issue date: 2006-02-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Banana genetic breeding at Embrapa Cassava and Tropical Fruits has carried out great efforts in trying to obtain banana cultivars resistant to most pests and diseases and with good agronomic characteristics, once most of the existing cultivars are tall in height and susceptible to most diseases. In this attempt, great financial and intellectual efforts are required for the obtainment of new hybrids that present desirable characteristics. With the creation of the Cultivar Protection Law, the right to protect a cultivar being released, with the emission of a Cultivar Certificate, was instituted. Therefore, the characterization of new genotypes becomes necessary in order to minimize the risk of unlawful acquirement of cultivars being released. The actual characterization being accepted, is the one based in morphological descriptors, even though the isoenzime pattern has also been used. The characterization of the genotypes with morphological and isoenzimatic descriptors, present some limitations, for they are influenced by the environment and therefore, the use of DNA descriptors acting directly in the plant genome presents another tool to overcome these problems. The objective of the present work was to use two types of descriptors: morphological and molecular (RAPD and SSR) in thediscrimination of banana cultivars being recommended by Embrapa Cassava and Tropical Fruits. The morphological descriptors were made up of 12 quantitative and sixty-one qualitative characteristics. For the molecular characterization, 48 RAPD primers and 34 microsatellite primers were used. The results concluded that the application of the qualitative and quantitative descriptors showed a broad genetic variability between the genotypes studied, but the Preciosa, Pacovan Ken and Garantida cultivars presented little perceptible differences, being perceptible only at DNA level. The descriptors based on microsatellites were superior to the others due to their repeatability and high discriminating power, enabling the definition of molecular patterns for some of the cultivars evaluated. With the selected primers in addition to the ones indicated, the creation of a molecular data bank for varietal identification takes its first steps. / O melhoramento genético de bananeira da Embrapa Mandioca e Fruticultura Tropical vêm conduzindo esforços na tentativa de obter cultivares de bananeira resistentes às principais pragas e doença com boas características agronômicas, uma vez que a maioria das cultivares existentes apresenta porte elevado, além de serem suscetíveis às principais doenças. Nessa tentativa, grandes esforços financeiros e intelectuais são requeridos para a obtenção de novos híbridos que apresentem características desejáveis. Com a criação da Lei de Proteção de Cultivares, foi instituído o direito a proteção da cultivar que é efetivada mediante a emissão de Certificado de Cultivar. Para tal, torna-se necessário caracterizar os novos genótipos, para minimizar os riscos da apropriação indevida dos mesmos e maximizar a eficiência dos programas de melhoramento e a utilização do germoplasma elite. A caracterização atualmente aceita é a baseada em descritores morfológicos, embora padrões de izoenzimas têm sido também usados. A caracterização dos genótipos com descritores morfológicos e izoenzimáticos, apresenta algumas limitações por ser influenciada pelo ambiente, portanto, a utilização de descritores de DNA atuando diretamente no genoma da planta, apresenta-se como solução para contornar estes problemas. O presente trabalho teve como objetivo utilizar dois tipos de descritores: morfológico e molecular (RAPD e SSR),na diferenciação de cultivares de bananeira recomendadas pela Embrapa Mandioca e Fruticultura Tropical. Os descritores morfológicos constituíram-se de 12 características quantitativas e 61 características qualitativas. Para a caracterização molecular, utilizou 48 primers de RAPD e 37 primers de microssatélites. Os resultados permitiram concluir que a aplicação dos descritores qualitativos e quantitativos mostrou uma ampla variabilidade genética entre os genótipos estudados, mas as cultivares Preciosa, Pacovan Ken e Garantida apresentaram pouca diferença, diferença esta perceptível somente em nível de DNA. Os descritores baseados em microssatélites foram superiores aos demais pela repetibilidade e alta capacidade discriminatória detectada, permitindo definir padrões moleculares para algumas cultivares avaliadas. Com os primers selecionados, somados aos já indicados, tem-se o inicio da criação de um banco de dados moleculares para a identificação varietal de bananeiras.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2017-02-21T17:40:13Z No. of bitstreams: 1 Romulo Maciel de Moraes Filho.pdf: 665518 bytes, checksum: 8d31b9ce2391f95c56b834a1cb8d349e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-21T17:40:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Romulo Maciel de Moraes Filho.pdf: 665518 bytes, checksum: 8d31b9ce2391f95c56b834a1cb8d349e (MD5) Previous issue date: 2010-02-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Brazil produces around 41 million tons of fruit annually, moving around U.S. $ 11 billion. Currently Brazil is the largest producer of orange with a crop forecast for 2010 exceeding 19 million tons. Regarding the acerola, Brazil is also the biggest producer and the Northeast region has great importance on the national scene, accounting for 60% of the national production. Despite these promising numbers there is a low diversification of cultivars for both crops, and the situation is more alarming for the citrus culture in Northeast region where 95% of production comes from the Pêra variety. The objective of this work was to acess the genetic variability by the use of ISSR Markers between Citrus varieties that were introduced and recommended to the Northeast region by the Embrapa Mandioca e Fruticultura and also to identify and characterize the genetic variability between accessions from Acerola´s Active Germplasm Bank (AGB) located at the Estação Experimental de Cana-de-açúcar de Carpina (EEAC)/UFRPE through RAPD Markers. The ISSR-PCR method allowed the visualization of a total of 167 loci with the use of 15 primers. 162 (97%) loci exhibited polymorphism and five (3%) were monomorphic. According to the analysis of the dendrogram and the genetic similarity matrix, was possible to group the 15 varieties of sweet orange in a single group with 27% diversity between them and 40% over the five other genotypes, consisting of three lemons, a tangerine and a grapefruit. The high degree of polymorphism observed between the group of oranges and the other five accessions suggests a large genetic variability within the genus, which may be particularly useful in breeding programs aiming to develop new rootstocks adapted to many different environmental conditions as well as the identification of promising varieties in terms of production. The fifteen RAPD primers used showed good amplification, identifying 182 markers. Among these markers, 166 showed polymorphism (91.2%) and 16 were monomorphic. The acerola presents great genetic variability, clearly seen in commercial orchards, as a result of extensive seed propagation, which causes non uniform and unproductive orchards. These markers were analyzed using the UPGMA clustering method. The genetic similarity coefficients ranged from 0.56 (005APE and 040CMF access) to 0.90 (028-CMF and 030-CMF and 026-CMF and 027-CMF). The genotypes were classified into two groups, two subgroups and five smaller groups, gathering hits that share chemical, morphological and production characteristics, noting that individuals with higher production of fruits had the lowest levels of vitamin C. It was observed an inverse relationship between the production of vitamin C and productivity, because in general, higher yielding genotypes had lower levels of ascorbic acid, while those that produce fruits rich in vitamin C, have low production of fruit. The analysis of the results revealed, by genetic diversity of the access, that BAG has considerable genetic variability, which may be a source of very important genes in the study of genetic improvement of acerola, enabling proper planning of crosses to be performed, optimizing the genetic combinations higher in the statement of genotypes well adapted to regional environmental conditions. / O Brasil produz em torno 41 milhões de toneladas de frutas anualmente, movimentando cerca de US$ 11 bilhões. Atualmente o Brasil é o maior produtor de laranja com uma previsão de safra para 2010 ultrapassando os 19 milhões de toneladas. No que concerne a aceroleira o Brasil também é o maior produtor mundial tendo a região Nordeste grande destaque no cenário nacional respondendo por 60% da produção do país. Apesar destes dados promissores observa-se baixa diversificação de cultivares para as duas culturas, sendo mais alarmante a situação da citricultura nordestina onde 95% da produção advém do cultivo de variedades do tipo Pêra. Os objetivos deste trabalho foram atestar a variabilidade genética, por meio de marcadores moleculares ISSR, das variedades do gênero Citrus a serem introduzidas e recomendadas para a região Nordeste pela Embrapa Mandioca e Fruticultura, e também caracterizar e identificar a variabilidade genética existente entre os acessos do Banco Ativo de Germoplasma (BAG) de acerola localizado na Estação Experimental de Cana-de-açúcar de Carpina (EEAC)/UFRPE por meio de marcadores RAPD. A metodologia ISSR-PCR permitiu a visualização de um total de 167 loci com a utilização de 15 primers. Destes 162 (97%) exibiram polimorfismo e 5 (3%) foram monomórficos. De acordo com a análise do dendrograma e da matriz de similaridade genética foi possível agrupar as 15 variedades de laranja doce em um único grupo com 27% de diversidade entre si e 40% em relação aos outros cinco genótipos, formados por três limões, uma tangerina e um pomelo. O alto grau de polimorfismo observado entre o grupo das laranjas e os outros cinco acessos sugere grande variabilidade genética dentro do gênero, o que pode ser particularmente útil em programas de melhoramento vegetal visando desenvolver novas variedades-copa adaptadas às diversas condições ambientais, bem como a identificação de variedades promissoras em termos de produção. Os quinze primers RAPD utilizados apresentaram boa amplificação, identificando 182 marcadores. Destes, 166 demonstraram polimorfismo (91,2%) e 16 foram monomórficos. As aceroleiras apresentam grande variabilidade genética, nitidamente observada nos pomares comerciais, como conseqüência da extensa propagação por sementes, o que gera pomares desuniformes e pouco produtivos. Os marcadores obtidos foram analisados, usando o método de agrupamento UPGMA. Os coeficientes de similaridade genética variaram de 0,56 (acessos 005APE e 040CMF) a 0,90 (028-CMF e 030-CMF e 026-CMF e 027-CMF). Os genótipos estudados foram classificados em dois grandes grupos, dois subgrupos e cinco agrupamentos menores, reunindo os acessos que compartilham características químicas, morfológicas e de produção, constatando que os indivíduos com maior produção de frutos apresentam os menores teores de vitamina C. Observou-se também uma relação inversa entre a produção de vitamina C e a produtividade, pois de um modo geral, genótipos mais produtivos apresentam menores índices de ácido ascórbico, enquanto os que produzem frutos mais ricos em vitamina C, têm baixa produção de fruto. A análise dos resultados revelou, por meio da diversidade genética dos acessos, que este BAG apresenta considerável variabilidade genética, podendo ser fonte de genes muito importantes no estudo de melhoramento genético da cultura, viabilizando um planejamento adequado dos cruzamentos a serem realizados, otimizando as combinações genéticas superiores na indicação de genótipos bem adaptados as condições ambientais regionais.

O presente estudo foi realizado com os seguintes objetivos de (a) caracterizar morfo-agronômica e molecularmente cinco genótipos de feijão-caupi; (b) avaliar a preservação da qualidade de grãos de feijão-caupi minimamente processado empacotado em três tipos de embalagens (PVC, PP e PEBD) sob temperaturas de armazenamento de 1, 5 e 10 °C, durante nove dias e, (c) identificar os danos causados por caruncho [Callosobruchus maculatus (Fabr.)] e sua relação com a qualidade fisiológica das sementes de feijão-caupi, por meio da análise de raios X. Na caracterização morfo-agronômica os genótipos analisados foram: IPA-206, BRSPAJEU, BRS-POTENGI, L 281.005 e L ESP 10 e na caracterização molecular foram utilizados 26 primers de RAPD e 37 primers de ISSR. Foram construídos três dendrogramas baseados em marcadores moleculares RAPD, ISSR e RAPD+ISSR. Na caracterização morfo-agronômica, as características que apresentaram maior poder discriminante para os cinco genótipos avaliados, foram: cor das folhas; comprimento e largura do folíolo apical; vigor da planta; número de dias à floração, cor das flores; número de dias para maturação da primeira vagem, e ainda, o comprimento, a largura e o número de lóculos por vagem, como também o número de vagens por plantas; e na semente, massa de 100 sementes, comprimento, largura e espessura. A caracterização molecular demonstrou a utilidade do método, não só para avaliar o conjunto da diversidade no germoplasma, mas também para permitir aglomeração potencial dos genótipos com base nas suas afinidades entre si em características de desempenho agronômico. No ensaio de processamento mínimo foi utilizado como matéria prima grãos de feijão-caupi, linhagem L ESP 10. Foram realizadas as seguintes análises: perda de massa fresca, composição gasosa, aroma e aparência. Os dados foram analisados através da construção de gráficos. Constatou-se que a perda de massa dos grãos foi muito reduzida. A temperatura de 1°C e o uso do filme de PVC foi mais eficientes na conservação da qualidade pós-colheita do feijão-caupi minimamente processado, propiciando melhor manutenção da cor verde, aparência, odor e menor oxidação na região próxima ao hilo. Com relação à identificação dos danos causados por caruncho por meio da análise de raios X foram utilizadas três cultivares: IPA-206, BRS-Pajeu, BRS-Potengi e duas linhagens, L 281.005 e L ESP 10. As amostras foram submetidas ao teste de raios X e ao teste de germinação, a fim de determinar a relação de causa e efeito entre os danos provocados pelo caruncho e a germinação das sementes. Para os danos classificados como severos, localizados no eixo embrionário e, ou nos cotilédones, as sementes originaram plântulas anormais ou as sementes estavam mortas. O teste de raios X se mostrou eficiente para a avaliação de danos causados por caruncho em sementes de feijão-caupi, permitindo relacionar os eventuais danos com os prejuízos causados à germinação. / This study was undertaken with the following objectives: (a) to characterize, morphoagronomic and molecularly, five genotypes of cowpea beans, (b) to evaluate the preservation of grain quality of cowpea minimally processed in three types of packaging (PVC, PP and PEBD) under storage temperatures of 1, 5 and 10 ° C for nine days, and (c) to identify the damage caused by the weevil [Callosobruchus maculatus (Fabr.)] using the X-ray analysis and evaluate its relationship to the physiological quality of the cowpea seeds. The genotypes used in this morpho-agronomic characterization were IPA 206, BRS-PAJEU, BRS-POTENGI, L 281.005 and L ESP 10. For the molecular characterization, it was used 26 primers of RAPD and 37 primers of ISSR. Three dendograms were constructed based on molecular markers RAPD, ISSR and RAPD+ISSR. Concerning to morpho-agronomic characterization, the characteristics which presented the highest discriminating power were: color of the leaves, lenght and width of the apical leaflet, plant vigor, number of the days for flowering, color of the flowers, number of the days for first ripe pod, and number of beans per individual plant. For seeds were evaluated, mass of 100 seeds, lenght, width and thickness. The molecular characterization showed the efficiency of the method not only to evaluate all the diversity conditions in the germoplasm but also to allow the potential agglomeration of the genotypes based on their similarities for their characteristics regarding to the agronomic behavior. To set up the trial of cowpea grains minimally processed it was used the line L ESP 10. The following traits were analysed: mass loss, gas composition, odor, and appearance. The results were evaluated by the graphs construction. The results showed that temperature at 1 0C and use of PVC were the most efficient process to preserve the postharvest quality of minimally processed cowpea beans, keeping its green color, appearance, odor, and lowest oxidation level near the hilum. As regards the damage caused to the cowpea seeds by weevil were used the cultivars IPA-206, BRSPajeu and BRS-Potengi, and two lines (L 281.005 and L ESP 10). The samples were exposed to X-ray and germination test to determine the cause-effect relationship between weevil damage and seed germination. Seed damage classified as severe, located in the embryonic axis or in the cotyledons, resulted in abnormal seedlings or dead seeds. The X-ray test, therefore, is efficient for evaluating weevil damage in cowpea seeds.

As características relacionadas à frutificação do cafeeiro são altamente influenciadas pelo ambiente. Portanto, a associação de análises agronômicas, fenológicas e genômicas são necessárias para o entendimento desse processo. Esses estudos fazem parte do programa de melhoramento genético do café, com o objetivo de obter plantas com maior uniformidade de maturação, duração de ciclo e bebidas específicas. Nesse contexto, os objetivos desse trabalho foram estabelecer padrões agronômicos e fenológicos comparativos entre diferentes cultivares e safras de café, caracterizar genes diferencialmente expressos durante o desenvolvimento dos frutos de cafeeiro arábica e correlacionar genes diferencialmente expressos com atributos fenológicos e agronômicos. Os estudos foram realizados no Centro de Café do IAC em Campinas, SP. As cultivares de Coffea arabica utilizadas foram: Mundo Novo, Catuaí Vermelho, Icatu Vermelho, Obatã e Icatu Precoce, nas safras de 2004/2005 e 2005/2006. Os atributos fenológicos foram avaliados com base no desenvolvimento do ciclo fenológico e na porcentagem de frutos maduros na colheita. As avaliações agronômicas foram avaliadas baseadas nas características tecnológicas do produto como, produção e rendimento, tipos de sementes e tamanho dos grãos. A expressão gênica diferencial foi avaliada por método semi-quantitativo e quantitativo RT-PCR em todos os estádios de desenvolvimento dos frutos. Seqüências de genes específicos foram identificadas por buscas em bancos de dados do Programa Genoma Café e no Genbank, possibilitando a construção de oligonucleotídeos específicos para cada gene. Em geral, os resultados das análises confirmaram a influência ambiental no desenvolvimento dos frutos do cafeeiro, especialmente as variações hídricas e de temperatura. Diferenças significativas foram identificadas entre as cultivares, em relação aos atributos fenológicos e agronômicos, principalmente na safra 2005/2006 quando foi possível discriminar as cultivares quanto à duração do ciclo fenológico. A expressão gênica durante o desenvolvimento dos frutos, seguiu padrão similar entre as cultivares, mesmo comparando diferentes anos agrícolas. Conseqüentemente, essas análises permitiram a identificação de genes candidatos a serem usados como marcadores genéticos das fases de frutificação de C. arabica, como: crescimento (PAL, CHS e manB), transição do crescimento para o início da maturação (csp1, GLA e ER5), maturação e amadurecimento (CS, AAT, ACS, ACO, ETR e ICL) e transição da maturação para o amadurecimento (PAL). Esses genes marcadores em associação com atributos agronômicos e fenológicos, podem ser utilizados como parâmetros moleculares para a definição de estádios adequados à colheita, assegurando composição final específica dos frutos e da qualidade da bebida. / Coffee fruit development and ripening are biological processes largely influenced by environmental conditions. Therefore, the association of agronomic, phenologic and genomic analyses is necessary for a broad comprehension of these processes. This type of approach is already part of coffee breeding programs, which aimed the development of coffee cultivars bearing maturation uniformity, controlled life cycle and specific cup qualities. In this context, the main objectives of this dissertation are to establish comparative patterns of fruit ripening among different coffee cultivars, to characterize gene expression during fruit development, and to correlate possible differential gene expression with agronomic and phenologic traits. All investigations were performed at the experimental field of the Coffee Center/IAC, Campinas, SP. The Coffea arabica cultivars Mundo Novo, Catuaí Vermelho, Icatu Vermelho, Obatã and Icatu Precoce, years 2004/2005 and 2005/2006, were evaluated regarding phenologic cycle and percentage of cherry fruits at harvesting time. Agronomic traits evaluated included productivity and outturn, type of seeds and grain size. Differential gene expression was evaluated through semi-quantitative and quantitative RT-PCR, in all stages of fruit development. Sequences of selected genes were identified through blast searches in the database of the Coffee Genome EST Project and the Genbank, and used to design gene-specific primers. In general, analyzed results confirmed the environmental influence over fruit development, especially temperature variations during evaluated seasons. Significant differences were identified among cultivars regarding phenologic and agronomic traits, especially in the year 2005/2006 where life cycle duration allowed cultivar discrimination. Gene expression during fruit development followed a similar pattern among evaluated cultivars, even when comparing different harvesting years. Therefore, these patterns allowed the identification of candidate genes for use as genetic markers of C. arabica fruit development phases, such as growing (PAL, CHS and manB), transition from growing to maturation (csp1, GLA, ER), maturation and ripening (CS, AAT, ACS, ACO, ETR, ICL) and transition from maturation to ripening (PAL). These gene-markers, in association with agronomic and phenological traits, may be used as molecular parameters for the definition of best colleting stage, ensuring specific final coffee fruit composition and cup quality.

O patógeno Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae causa a mancha oleosa ou bacteriose do maracujazeiro, uma doença que acarreta prejuízos à cultura em decorrência da baixa produção de frutos, podendo causar a morte das plantas. Uma coleção de 87 isolados deste patovar, oriundos de 22 cidades dos Estados de São Paulo, Minas Gerais e Paraná e do Distrito Federal, foi usada para estudar a diversidade genética por rep-PCR e AFLP. Nove isolados de outros patovares foram incluídos nas análises genéticas. A técnica rep-PCR revelou pouca diversidade entre os isolados do patovar passiflorae, mas diferenciou, claramente, os diferentes patovares. Todavia, a técnica AFLP revelou considerável diversidade genética entre os isolados do patovar passiflorae. A análise molecular da variância mostrou que a maior parte da diversidade (49,4%) se encontra entre as cidades de coleta. O agrupamento gerado com base nos coeficientes de similaridade e os resultados do teste de atribuição pelo programa Structure revelaram clusters genotípicos homogêneos. Isto evidencia que a variação está mais associada à geografia, ou seja, às cidades de coleta, e que o fluxo desses isolados é pequeno. Cinco conjuntos de primers foram desenhados para a detecção do patógeno em plantas. Desses, um conjunto de primers foi desenhado a partir da seqüência intergênica 16S-23S rRNA e se mostrou específico para o patovar passiflorae. Nenhum amplicon foi detectado nos patovares controles. O restante dos primers foi desenhado a partir do seqüenciamento de locos de AFLP, monomórficos para o patovar passiflorae e ausentes nos demais patovares. Estes primers não foram totalmente específicos; no entanto, todos podem ser recomendados para o diagnóstico da mancha oleosa, uma vez que não há registros de outras Xanthomonas em pomares de maracujá. / The pathogen Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae is responsible for the bacterial leaf spot of passion fruits, a disease that provokes commercial losses due to low levels of fruit production and even plant death. A group of 87 isolates of this pathovar, collected from 22 localities of São Paulo, Minas Gerais and Paraná States as in the Federal District was used to evaluate the genetic diversity based on rep-PCR and AFLP. Isolates from other nine pathovars were included in the genetic analyses. Low level of genetic diversity was revealed by the rep- PCR technique, which clearly distinguished the different pathovars. However, considerable diversity between isolates of the pathovar passiflorae was revealed by the AFLP technique. The analysis of molecular variance showed that differences between localities contributed to most part of the variance (49.4%). Groups generated based on similarity coefficients as well as results produced by the software Structure assigning isolates to groups, revealed homogeneous genotypic clusters. This confirms that variance is associated with geographic origin e.g. sampling localities, and that flow of isolates is restricted among localities. Five primer sets were designed for pathogen detection in plants; a primer set was designed for PCR amplification of the intergenic sequence 16-23S rRNA, which was shown to be specific to the pathovar passiflorae. No amplicons were detected in the controls. The remaining primers were designed after sequencing AFLP bands that were monomorphic within the pathovar passiflorae but absent in the other pathovars. These primers were not absolutely specific but all could be recommended for diagnosis of leaf spot as there is no report on the occurrence of other Xanthomonas species in passion fruit orchards.