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.

A produção de grãos e outros caracteres de importância econômica para a cultura do milho, tais como a altura da planta, o comprimento e o diâmetro da espiga, apresentam herança poligênica, o que dificulta a obtenção de informações sobre as bases genéticas envolvidas na variação desses caracteres. Associações entre marcadores e QTLs foram analisadas através dos métodos de mapeamento por intervalo composto (CIM) e mapeamento por intervalo Bayesiano (BIM). A partir de um conjunto de dados de produção de grãos, referentes à avaliação de 256 progênies de milho genotipadas para 139 marcadores moleculares codominantes, verificou-se que as metodologias apresentadas permitiram classificar marcas associadas a QTLs. Através do procedimento CIM, associações entre marcadores e QTLs foram consideradas significativas quando o valor da estatística de razão de verossimilhança (LR) ao longo do cromossomo atingiu o valor máximo dentre os que ultrapassaram o limite crítico LR = 11; 5 no intervalo considerado. Dez QTLs foram mapeados distribuídos em três cromossomos. Juntos, explicaram 19,86% da variância genética. Os tipos de interação alélica predominantes foram de dominância parcial (quatro QTLs) e dominância completa (três QTLs). O grau médio de dominância calculado foi de 1,12, indicando grau médio de dominância completa. Grande parte dos alelos favoráveis ao caráter foram provenientes da linhagem parental L0202D, que apresentou mais elevada produção de grãos. Adotando-se a abordagem Bayesiana, foram implementados métodos de amostragem através de cadeias de Markov (MCMC), para obtenção de uma amostra da distribuição a posteriori dos parâmetros de interesse, incorporando as crenças e incertezas a priori. Resumos sobre as localizações dos QTLs e seus efeitos aditivo e de dominância foram obtidos. Métodos MCMC com saltos reversíveis (RJMCMC) foram utilizados para a análise Bayesiana e Fator calculado de Bayes para estimar o número de QTLs. Através do método BIM associações entre marcadores e QTLs foram consideradas significativas em quatro cromossomos, com um total de cinco QTLs mapeados. Juntos, esses QTLs explicaram 13,06% da variância genética. A maior parte dos alelos favoráveis ao caráter também foram provenientes da linhagem parental L02-02D. / Grain yield and other important economic traits in maize, such as plant heigth, stalk length, and stalk diameter, exhibit polygenic inheritance, making dificult information achievement about the genetic bases related to the variation of these traits. The number and sites of (QTLs) loci that control grain yield in maize have been estimated. Associations between markers and QTLs were undertaken by composite interval mapping (CIM) and Bayesian interval mapping (BIM). Based on a set of grain yield data, obtained from the evaluation of 256 maize progenies genotyped for 139 codominant molecular markers, the presented methodologies allowed classification of markers associated to QTLs.Through composite interval mapping were significant when value of likelihood ratio (LR) throughout the chromosome surpassed LR = 11; 5. Significant associations between markers and QTLs were obtained in three chromosomes, ten QTLs has been mapped, which explained 19; 86% of genetic variation. Predominant genetic action for mapped QTLs was partial dominance and (four QTLs) complete dominance (tree QTLs). Average dominance amounted to 1,12 and confirmed complete dominance for grain yield. Most alleles that contributed positively in trait came from parental strain L0202D. The latter had the highest yield rate. Adopting a Bayesian approach to inference, usually implemented via Markov chain Monte Carlo (MCMC). The output of a Bayesian analysis is a posterior distribution on the parameters, fully incorporating prior beliefs and parameter uncertainty. Reversible Jump MCMC (RJMCMC) is used in this work. Bayes Factor is used to estimate the number of QTL. Through Bayesian interval, significant associations between markers and QTLs were obtained in four chromosomes and five QTLs has been mapped, which explained 13; 06% of genetic variation. Most alleles that contributed positively in trait came from parental strain L02-02D. The latter had the highest yield rate.

A interação QTL por ambientes (QE) têm sido relatada como uma das principais causas de insucesso da seleção assistida por marcadores moleculares (SAM). Estudos que visam o melhor entendimento da interação QE podem contribuir para o aumento da eficiência dos programas de SAM. O objetivo deste trabalho foi mapear QTL para produção de grãos (PG), prolificidade (PROL), peso de 500 grãos (P500), comprimento (CE) e diâmetro de espiga (DE), profundidade de grão (PROF), número de fileiras (NFil) e de grãos por fileira (NGFil) em uma população de milho tropical, verificar a importância da interação QE para estes caracteres e avaliar a estabilidade dos efeitos genéticos dos QTL mapeados. Uma população de 256 progênies F2:3 obtida do cruzamento entre duas linhagens de grupos heteróticos distintos e contrastantes para diversos caracteres foi avaliada em 13 ambientes. Os ambientes foram alocados em grupo de ambientes utilizando um método de agrupamento e o modelo AMMI, sendo que ambos os métodos levaram a identificação de três grupos de ambientes. O mapeamento de QTL foi realizado considerando um mapa genético com 177 marcadores microssatélites e mapeamento por intervalo composto expandido para múltiplos ambientes (mCIM). As médias de grupo de ambientes para cada caráter foram utilizadas nas análises. Foram mapeados 87 QTL, sendo 9 para PG, 9 para PROL, 14 para P500, 7 para CE, 9 para DE, 14 para PROF, 17 para NFil e 8 para NGFil. A maioria dos QTL mapeados localizou-se em regiões genômicas que ainda não foram reportados QTL, tanto para germoplasma temperado quanto tropical. A interação QTL por grupo de ambientes foi significativa para PG e não significativa para os componentes de produção. Para PG, as metodologias QQE biplot e AMMI foram utilizadas para estudar a interação QE dos efeitos genéticos dos QTL. As estimativas dos efeitos aditivos e de dominância dos QTL foram influenciadas pela interação QTL por grupo de ambientes, sendo que o padrão de interação foi específico para cada efeito genético. A expressiva interação QTL por grupo de ambientes para PG e o padrão específico de interação dos efeitos genéticos dos QTL impõe desafios adicionais à incorporação da SAM nos programas de melhoramento que visam o desenvolvimento de genótipos produtivos e com estabilidade de produção. / QTL by environment (QE) interaction has been reported as one of the main reasons for the unsuccessful of marker-assisted selection (MAS). Studies aimed to a better understanding of QE interaction could contribute to increase the efficiency of MAS programs. The objectives of this study were to map QTL for grain yield (GY), prolificacy (PROL), 500 Kernels weight (W500), ear length (EL), ear diameter (ED), kernel depth (KD), row number per ear (RN) and kernels per row number (KRN) in a tropical maize population, to assess the importance of QE interaction for these traits and to evaluate the stability of the genetic effects of mapped QTL. A population of two-hundred and fifty-six progenies obtained from the cross between two inbred lines, which belong to different heterotic groups and divergent for different traits, was evaluated in 13 environments. The environments were jointed into groups using a cluster method and an AMMI model. Both methods led to the identification of three groups of environments. The QTL mapping was performed considering a genetic map with 177 microsatellites markers and the multiple-environment composite interval mapping analysis (mCIM). The means from each group of environments of each trait were used in the analyses. Eighty seven QTL were mapped: 9 for GY, 9 for PROL, 14 for W500, 7 for EL, 9 for ED, 14 for KD, 17 for RN and 8 for KRN. Most of the mapped QTL was located in genomic regions that have not been reported QTL in both temperate and tropical germplasm. The QTL by group of environments interaction was significant for GY and not significant for yield components. For GY, QQE biplot and AMMI methodologies were used to study the QE interaction of the genetic effects of the QTL. The estimates of additive and dominance effects of QTL were affected by QTL by group of environments interaction and the interaction pattern was specific for each genetic effect. The large QTL by group of environments interaction for GY and the specific interaction pattern of the genetic effects of QTL impose additional challenges for the incorporation of MAS in breeding programs that aim to develop high yielding genotypes with grain yield stability.

Amplamente disseminada pelo país, causando prejuízos em viveiros e plantios comerciais, a ferrugem do eucalipto, causada pelo fungo Puccinia psidii, é atualmente uma das mais preocupantes doenças em eucalipto. A seleção de genótipos resistentes é facilitada quando informações sobre o controle genético da resistência e estratégias eficientes de seleção, como a seleção assistida por marcadores, estão disponíveis. Este trabalho foi conduzido com o objetivo de compreender melhor o controle da resistência à ferrugem sob condições de campo e identificar marcadores moleculares ligados a genes de resistência a este patógeno. A herança da resistência foi estudada em quatorze progênies, obtidas a partir de cruzamentos e auto-cruzamentos controlados entre quatro clones híbridos inter-específicos de E. grandis x E. urophylla, contrastantes para a resistência. Os resultados indicaram a existência de um loco de grande efeito fenotípico e multialélico. Marcadores AFLP e RGA ligados ao loco de resistência foram identificados em uma progênie segregante por meio da análise de segregantes agrupados. O loco de resistência foi localizado no grupo de ligação 3, próximo ao marcador Embra 181. Um marcador AFLP(E12M32_165) e um RGA (AluI/NBS3_600) foram identificados a 4,3 e 6,8 cM do loco de resistência, respectivamente, em repulsão com o alelo de resistência. O marcador AluI/NBS3_600, apresenta grande potencial de uso na seleção assistida por marcadores, especialmente no viveiro antes dos genótipos serem testados em campo, minimizando assim os custos envolvidos nas instalações de áreas experimentais. / Widely disseminated all over the country, damaging nurseries and plantation areas, eucalyptus rust, caused by the fungus Puccinia psidii, is currently the most concerning eucalyptus disease. The selection of resistant genotypes is facilitated when information about the genetic control of resistance and quick selection strategies such as marker assisted selection, are available. This objective of this study was to better understand the control of rust resistance under field conditions and identify molecular markers linked to resistance genes. The mode of inheritance was analyzed in fourteen progenies obtained from controlled crosses and self-crosses between four interspecific hybrid clones of E. grandis x E. urophylla with contrasting phenotypes regarding rust resistance. The results suggested the existence of a single multiallelic locus with major phenotypic effects. However, this locus appears to be complex, multiallelic, and organized in clusters of resistance genes with interaction between the clusters. Some of these alleles may confer resistance to many pathogen isolates/races or even to other genetically related pathogens found near the geographic origin of eucalyptus. Using the strategy of bulked segregant analysis, AFLP and RGA linked markers to resistance were identified in one of the progenies. The resistance locus was located in linkage group 3, next to the Embra 181 marker locus. One AFLP (E12M32_165) and one RGA marker (AluI/NBS3_600) were located at 4.3 and 6.8 cM from the resistance locus, respectively, in repulsion phase with the resistance allele. The AluI/NBS3_600 marker has potential to be used in marker assisted selection, especially in the initial steps of selection in the nursery before field tests, thus minimizing the costs of field trials.

Encholirium é um gênero de Bromeliaceae de distribuição restrita ao território brasileiro, ocorrendo exclusivamente em afloramentos rochosos nos domínios do Cerrado, Caatinga e Floresta Atlântica, e com centro de diversidade na Cadeia do Espinhaço de Minas Gerais. Possui 23 espécies, das qua is 12 não estão protegidas por nenhuma Unidade de Conservação. O objetivo deste trabalho foi gerar informações úteis para a conservação de três espécies deste gênero, endêmicas da porção mineira da Cadeia do Espinhaço, através da análise da estrutura genética de suas populações. O conhecimento da distribuição da variabilidade genética existente em populações naturais de espécies ameaçadas é fundamental para o planejamento de sua conservação. E. pedicellatum e E. biflorum são espécies conhecidas por apenas uma população cada, ambas ocorrendo fora de Unidades de Conservação, e, desta forma, criticamente ameaçadas de extinção. E. subsecundum é mais bem distribuída, apresentando algumas populações protegidas. As três espécies apresentam propagação vegetativa e aparentemente o estabelecimento de plântulas nas populações é um evento raro. Foram amostradas quatro populações de E. subsecundum ao longo de 200 km, além das populações de E. biflorum e E. pedicellatum. Toda a amostragem foi estruturada em nível de agrupamentos de plantas dentro de populações, respeitando a distribuição espacial dos indivíduos. Utilizaram-se cinco primers RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) para gerar aproximadamente 60 bandas polimórficas para cada espécie. A técnica permitiu observar que cada indivíduo amostrado apresenta um genótipo diferente (com exceção de um clone encontrado para E. biflorum), evidenciando uma variabilidade anteriormente subestimada pelo hábito clonal das plantas, pela sua morfologia uniforme e pelo tamanho reduzido das populações. A porcentagem de bandas polimórficas, bem como o Índice de Diversidade de Shannon- Wiener, indicam que a espécie E. subsecundum, de distribuição mais ampla, apresenta maior diversidade genética molecular, seguida de E. biflorum. Através da Análise de Variância Molecular, AMOVA, observou-se que o padrão de distribuição da variabilidade genética molecular varia de espécie para espécie. Forte estruturação genética em nível de agrupamentos de plantas foi detectada para E. biflorum e E. pedicellatum. E. biflorum apresenta 16,06% da variância genética molecular entre agrupamentos (Fst= 0,16), que distam em média 11,6 m entre si, enquanto E. pedicellatum apresenta 8,44% da variância entre agrupamentos distando em média 88 m entre si (Fst = 0,08). Já a espécie E. subsecundum apresenta 14,52% da variância entre populações distantes em média 116,6 km umas das outras (Fst = 0,15). Nas três espécies, as diferenças genéticas moleculares existentes entre os indivíduos do mesmo agrupamento são responsáveis pela maior parte da variabilidade genética molecular total (maior do que 80% da variabilidade nos três casos). Tais resultados têm implicação direta para a conservação, sendo especialmente úteis para a otimização de coletas para a formação de bancos de germoplasma ex situ. / Encholirium is a Brazilian genus of Bromeliaceae which occurs exclusively in rocky landscapes in areas of Cerrado, Caatinga and Atlantic Forest. It’s diversity center is located at Cadeia do Espinhaço, Minas Gerais State, Brazil. Of the 23 species of Encholirium, 12 are not protected by any Conservation Unit, occurring only in non-protected territories. The aim of this work was to generate baseline information to the conservation of three Encholirium species, endemic to the rocky mountains of "Cadeia do Espinhaço" in Minas Gerais state, through its populations genetic analyses. Information on genetic diversity and its distribution has a great potential in devising conservation strategies. E. pedicellatum and E. biflorum are known by only one population, both occurring in non-protected territories, being critically endangered. E. subsecundum is more widespread, and some of its populations are protected by Conservation Units. These three species reproduces clonally and seedling recruitment is apparently a rare event in natural populations. Samples of E. subsecundum were collected in four populations along 200 km. E. biflorum and E. pedicellatum were collected in the only known populations. The sampling process was made carefully in order to respect the natural distribution of individuals in "patches" or "colonies" within populations. Five Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) primers generated approximately 60 polymorphic bands for each species. This technique demonstrated that there is a single genotype for every individual sampled (except for one clone found in E. biflorum). High levels of genetic variability were not expected, due to the clonal growth, homogeneous morphology of the plants, and small populations size. The percentage of polymorphic bands and the Shannon-Wiener diversity index showed that E. subsecundum has higher levels of genetic diversity, followed by E. biflorum. The results of an Analysis of Molecular Variance (AMOVA) showed that the populations of E. biflorum and E. pedicellatum are strongly struturated at the patches level. In E. biflorum, 16.06% (Fst= 0.16) of the total genetic diversity resided among the patches of the population, which are, on the average, 11.6 m separated, whereas in E. pedicellatum 8.44% (Fst = 0.08) of the total genetic diversity was attributable to the differences among patches, which are, on the average, 88 m apart. In E. subsecundum, 14.52% (Fst = 0.15) of the total genetic diversity resided among populations, which are, on the average, 116.6 km separated. The results are valuable to the development of conservation strategies, in particular to guide future samplings to compose germoplasm banks.

As estimativas de divergência genética (DG) são pouco utilizadas pelos programas de melhoramento na seleção de genitores, pois os resultados das predições têm sido inconsistentes. O objetivo deste trabalho foi avaliar a possibilidade de predizer a variabilidade genética (VG) de populações derivadas de cruzamentos biparentais de soja, utilizando dados de DG obtidos com marcadores AFLP (Bonato et al. 2006) e também avaliar a possibilidade de melhorar a associação entre DG e VG com o desdobramento das distâncias genéticas de acordo com um arranjo dialélico, isto é, em distância genética geral (DGGi e DGGj) e distância genética específica (DGEij). Para isso, utilizaram-se 10 populações oriundas de um dialélico com genitores adaptados e com diferentes níveis de divergência genética (DG): baixa ( 0,2 DG £ ), média ( 0,4 DG @ ) e alta ( 0,6 DG @ ). Cada população foi avaliada utilizando 100 progênies F2:3 no delineamento experimental em látice simples 10 x 10 (duas repetições), durante o ano agrícola 2009/10. Foram avaliados os caracteres produção de grãos (PG) e altura das plantas na maturação (AM). Para cada cruzamento foram estimados: variância genética entre progênies F2:3 ( 2 p s ), média das progênies F2:3 ( 3 : 2 F ), amplitude das médias das progênies F2:3 ( 3 : 2 F ), coeficiente de herdabilidade entre médias de progênies ) h ( F 2 x 3 : 2 e respostas à seleção (Rs) com intensidades de 20% e 40%. Para PG, as correlações de Spearman de DG com 2 p s , 2 x h e Rs foram positivas, altas e significativas (P<0,05), indicando um aumento na magnitude destas estimativas com o aumento da divergência genética (DG). Para AM as correlações foram altas e significativas somente entre DG e 2 x h (P<0,05). Em geral, o desdobramento de DG não causou um aumento na associação com as estimativas de parâmetros, exceto para a correlação de DG com 3 : 2 F e 3 : 2 F , em ambos os caracteres. Os resultados sugerem que as divergências genéticas entre os genitores determinadas pelos marcadores AFLP utilizadas neste trabalho refletem a real DG para o caráter PG, uma vez que os mesmos foram consistentes com os resultados obtidos em trabalho anterior, utilizando as mesmas estimativas de DG. Consequentemente, essas estimativas de DG poderiam auxiliar na escolha de genitores de alto potencial para a produção de grãos nos programas de melhoramento genético de soja. / Estimates of genetic divergence (DG) have not been used for parental selection in breeding programs, because of the inconsistence of the results. The objective of this study was to evaluate the possibility of predicting the genetic variability (VG) of soybean populations derived from two-way crosses, using DG data from AFLP markers (Bonato et al., 2006), and also to evaluate the possibility of improving the relationship between DG and VG by partitioning the genetic distance (GD) in general genetic distance (DGGi and DGGj) and specific genetic distance (DGEij), according to a diallel scheme. Ten populations derived from a diallel composed by adapted parents with different levels of genetic divergence (GD) were used: low ( 0,2 DG £ ), medium ( 0,4 DG @ ) and high ( 0,6 DG @ ). One hundred F2:3 progenies of each cross were evaluated in a simple lattice 10 x 10 design (two replications) during the 2009/10 growing season for the traits grain yield (PG) and plant height at maturity (AM). Genetic variance among F2:3 progenies ( 2 p s ), F2:3 progeny mean ( 3 : 2 F ), amplitude of individual F2:3 progeny means ( 3 : 2 F ), heritability among F2:3 progeny means ) h ( 2x , and responses to selection (Rs), with intensities of 20% and 40%, were estimated for each cross. For PG, the Spearman correlation between DG and 2 p s , 2 x h and Rs (20% and 40%) were positive, high and significant (P<0.05), indicating an increase of the parameter estimates following the genetic divergence (DG) increasing. For AM, the correlation were high and significant (P<0.05) only for DG and 2 x h . In general, the partitioning of DG did not increase the association with the parameters estimates, except for the correlation between DG with 3 : 2 F and 3 : 2 F for both traits. General results suggest that AFLP genetic divergence between the parents considered in this study expresses the true DG for PG, since they were consistent with the results of a previous work, using the same estimates of DG. Thus, these estimates of genetic divergence could be used in order to select high potential parents for grain yield in soybean breeding programs.

Solanum lycocarpum. St.Hil. (Solanaceae) é uma planta lenhosa encontrada nos cerrados e campos cerrados do Brasil Central. É heliófila e característica de formações secundárias abertas. É conhecida popularmente como lobeira. A polpa do fruto é utilizada na produção de um fitoterápico, o polvilho-de-lobeira, amplamente empregado no controle de diabetes e de obesidade, assim como para diminuição no nível de colesterol, sendo comercializado na forma de cápsulas. A espécie é andromonóica, com produção constante de flores hermafroditas e funcionalmente masculinas. A síndrome de polinização é vibrátil e as flores são polinizadas por abelhas do gênero Xylocopa. Os frutos carnosos são consumidos por diversos animais do cerrado. Os principais dispersores das sementes são o lobo-guará, o cachorro-do-mato, a raposa-do-campo, a anta e a formiga saúva. Conhecendo-se as principais características da biologia da reprodução de S. lycocarpum e os agentes polinizadores e dispersores de sementes dessa espécie, objetivou-se com esse trabalho estudar a contribuição relativa da migração mediada por pólen e por sementes no fluxo gênico total e na estrutura genética, em quatro populações naturais de S. lycocarpum situadas na região Sudeste do estado de Goiás. A razão de fluxo de pólen e semente no fluxo gênico total foi estimada por meio da análise comparativa de marcadores microssatélites nucleares e cloroplastidiais. O sistema de reprodução e a distribuição espacial dos genótipos nas populações também foram estudados. Buscou-se, ainda, avaliar a diversidade genética em plantas situadas na margem da estrada de terra que interliga três populações, com o objetivo de inferir sobre a origem das sementes que colonizaram esse ambiente. Os 294 indivíduos amostrados foram estudados com seis locos microssatélites nucleares e seis locos microssatélites cloroplastidiais. Observou-se menor diversidade gênica com os locos nucleares ( He =0,330±0,013) do que com os locos cloroplastidiais (h = 0,947±0,012). A estimativa do número médio de haplótipos por população ( nh =28,4±2,67) mostrou que tanto as populações naturais como a margem da estrada foram fundadas por número elevado de sementes de origens diversas. Estrutura espacial dos genótipos a uma distância de até 50 m foi observada em duas populações, sendo decorrentes da dispersão de sementes espacialmente restrita. A diferenciação genética entre populações estimada com marcadores cloroplastidiais ( &#977pC=0,042) foi ligeiramente menor que a obtida com marcadores nucleares ( &#977p=0,054). A razão de fluxo gênico (mp/ms ) para o conjunto de populações foi 1,22, mostrando que nessa escala de estudo as taxas de fluxo gênico via pólen e sementes são praticamente semelhantes. A margem da estrada foi colonizada por sementes vindas das populações naturais adjacentes e a distância média de dispersão de sementes foi de cerca de 20km. S. lycocarpum é predominantemente alógama, os cruzamentos entre parentes não são comuns e o número de doadores de pólen nos cruzamentos é superior a dez. Considerando apenas a área de abrangência do presente estudo, é necessário conservar 54 populações para reter um Ne=500. Na coleta de sementes para conservação ex situ, deve-se coletar igual número de sementes de 150 a 200 matrizes para reter o Ne=500 e as matrizes devem estar distantes umas das outras mais de 50m / Solanum lycocarpum St.Hil. (Solanaceae) is a woody plant that is found in the Brazilian Cerrados (savanna fields) in Central Brazil. It is heliophile, and it features open secondary formations. It\'s popularly known as wolf\'s fruit. The meat of its fruit is used in the production of a phytomedicine, the wolf\'s fruit powder, which is traded in the form of capsules, being widely used for the control of diabetes, obesity and cholesterol levels. The species is andromonoecious, with constant production of hermaphrodite and functionally male flowers. The pollination syndrome is vibratille, and Xylocopa bees pollinate flowers. Various animals in the Cerrado consume the fleshy fruits. The main seed dispersers are the maned wolf, the bush dog, the crab-eating-fox, the tapir, and the sauba ant. The main mating features of S. lycocarpum as well as its pollinators and seed dispersing agents were used as a basis for this study. Thus, this enquiry aimed at studying the relative contribution of migration mediated by pollen and by seeds in the total gene flow and in the genetic structure of four natural populations of Solanum lycocarpum located in the Southeast region of Goiás State. The pollen to seed flow rate in the total gene flow was estimated by means of comparative analysis of nuclear and chloroplast microsatellite markers. The mating system and genotype spatial distribution in the populations were also studied. We also focused on evaluating the genetic diversity in plants located on the dirt roadside that interlinks three of the populations as a means of inferring about the origin of the seeds that colonized the environment. The 294 individuals sampled were studied with six nuclear microsatellite loci and six chloroplast microsatellite loci. The nuclear loci ( He =0,330±0,013) showed smaller gene diversity than chloroplast loci (h = 0,947±0,012). The estimation of the average number of haplotypes per population ( nh =28,4±2,67) indicated that both natural and roadside populations were founded by a great number of seeds of various origins. Genotypes\' spatial structure at distance of up 50m was detected in two of the populations, resulting from spatially restricted seed dispersion. The genetic differentiation between populations estimated with chloroplast markers ( &#977pC=0,042) were slightly smaller than that obtained with nuclear markers ( &#977p=0,054). Gene flow ratio (mp/ms ) for the set of populations was 1.22, showing that gene flow rates by pollen and seed are practically similar in the scale of this study. The roadside was colonized by seeds from adjacent natural populations, and the average seed dispersion distance was about 20 Km. S. lycocarpum is predominantly alogamic. Biparental inbreeding was not common and the number of pollen donors in the crossings was above ten. Considering only the area comprised in this study, it is necessary to preserve 54 populations to retain Ne=500. When sampling seeds for ex situ conservation, the same number of seeds must be collected from 150 to 200 mother-trees to retain Ne=500. The mother-trees must be more than 50m away from each other

Algodão geneticamente modificado que expressa a toxina Cry1Ac de Bacillus thuringiensis Berliner tem sido plantado no Brasil desde 2006. Entre as pragas-alvo da tecnologia, Alabama argillacea (Hüeb.) é uma espécie monófoga e apresenta alto potencial de risco de evolução da resistência. Para a implantação de um programa de manejo da resistência de A. argillacea à toxina Cry1Ac no Brasil, os principais objetivos do trabalho foram: a) estabelecer a linhas-básicas de suscetibilidade à toxina Cry1Ac em populações de A. argillacea e definir concentrações diagnósticas para o monitoramento da resistência e b) isolar e caracterizar locos microssatélites para avaliar a variabilidade e estruturação genética de populações de A. argillacea no Brasil. As linhas-básicas de suscetibilidade foram estimadas por meio de bioensaio de imersão de discos de folhas em soluções contendo a toxina Cry1Ac para populações de A. argillacea coletadas nos estados da Bahia, Goiás, Mato Grosso e Mato Grosso do Sul, durante as safras agrícolas de 2008 e 2009. Foram isolados e caracterizados dez locos microssatélites. Para avaliar a variabilidade genética foram estimadas as heterozigosidades observadas e esperadas. Para o estudo da estruturação genética foram estimadas as estatísticas F e feita a análise de agrupamento (distância de Nei) e análise Bayesiana. Baseado na estimativa da CL50 foram encontradas variações naturais de até seis vezes na suscetibilidade à toxina Cry1Ac entre as populações testadas. A partir da análise conjunta dos dados de concentração-mortalidade das populações testadas, foram definidas as concentrações diagnósticas de 10 e 32 µg de Cry1Ac/ml de água para futuros programas de monitoramento da resistência. O número médio de alelos por loco foi de 7,1 (variando de dois a 23 alelos). As heterozigosidades observada e esperada médias foram de 0,532 e 0,329. O índice de fixação intrapopulacional médio (f FIS) foi de 0,268, com variação entre os locos de -0,008 a 0,736. O índice de fixação da espécie (FIS) estimado através da análise de variância foi de 0,244 (IC 95% de 0,093 a 0,418). O valor de FST estimado foi de 0,036 (IC 95% de 0,007 a 0,080). Esse valor de FST não diferiu significativamente de zero, indicando a ausência de estruturação genética. Contudo foi detectado certo grau de endogamia intrapopulacional. A estruturação espacial da variabilidade genética não foi detectada, pois as populações avaliadas apresentaram uma coesão que é mantida pela alta taxa de migração (6,7 migrantes por geração). Entretanto, foi identificada indícios de estruturação genética determinada pelo tempo, uma vez que tanto o agrupamento baseado em distâncias genéticas quanto à análise Bayesiana identificaram grupos que são formados por populações coletadas em safras agrícolas diferentes. As causas ligadas a essa mudança na variabilidade genética não puderam ser identificadas, entretanto pode se inferir que possivelmente causas naturais ou práticas de manejo estejam determinando eventos de gargalo genético. Devido ao intenso fluxo gênico entre populações de A. argillacea no Brasil, estratégias de manejo da resistência devem ser implantadas no âmbito nacional. / Genetically modified cotton expressing Cry1Ac toxin of Bacillus thuringiensis Berliner has been planted in Brazil since 2006. Among target pests of this technology, Alabama argillacea (Hüeb.) is a monophagous species and offers a high potential risk of resistance evolution. In order to implement a resistance management program of A. argillacea to Cry1Ac toxin in Brazil, the objectives of this research were: a) to establish baseline susceptibility to Cry1Ac toxin in A. argillacea populations and define diagnostic concentrations for resistance monitoring and b) to isolate and characterize microsatellite loci to evaluate the variability and genetic structure of A. argillacea populations in Brazil. The baseline susceptibility data were estimated with leaf-disc bioassays by dipping into different concentration of Cry1Ac solution. Populations of A. argillacea were collected in Bahia, Goiás, Mato Grosso and Mato Grosso do Sul States, during 2008 and 2009 cotton-growing seasons. Ten microsatellite loci were isolated and characterized. The genetic variability was evaluated estimating observed and expected heterozygosities. For the studied of genetic structure, the F statistics was estimated, and Cluster analysis (Nei´s distance) and Bayesian analysis were performed. Based on estimation of LC50, natural variation up to 6-fold was detected in the susceptibility to Cry1Ac among tested populations. Based on analysis of concentration-mortality data by combining all populations, diagnostic concentrations of 10 and 32 µg of Cry1Ac/ml of water were defined for monitoring resistance. The mean number of alleles per loci was 7.1 (varying from 2 to 23 alleles). The observed and expected heterozigosities was 0,523 e 0, 395. The mean intrapopulation fixation index (f FIS) 0,268, varying from -0.008 to 0.736 between loci. The species fixation index (FIS) estimated by analysis of variance was 0.244(95% CI of 0.093 to 0.418). The estimated value of FST was 0.036 (95% CI of 0.007 to 0.080). The FST value was not significantly different from zero, indicating absence of genetic structure However, some degree of intrapopulational inbreeding was detected. Spatial structure of genetic variability was not detected because tested populations showed cohesion kept by high migration rate (6.7 migrants per generation). However, evidence of genetic structure across time was detected by Cluster analysis of genetic distance as well as by Bayesian analysis with group formation by population collection seasons. Factors affecting changes in genetic variability were not identified; however, natural factors or management practices may be determining some genetic bottleneck events. Due to intense gene flow among A. argillacea populations in Brazil, resistance management strategies must be implemented in a national basis.

O maracujá-amarelo é uma espécie alógama, auto-incompatível, o que prejudica a geração de linhagens endogâmicas e, por conseqüência, a construção e integração de mapas de ligação pelas metodologias convencionais. A exemplo do que tem sido feito em outras espécies vegetais, populações F1 (com diferentes tipos de segregação) foram utilizadas para a construção dos mapas genéticos de maracujá. Mapas individuais para cada genitor do cruzamento foram gerados fazendo uso apenas de marcas com segregação 1:1. A integração desses mapas é possível com base em marcadores bi-parentais, quando ambos os genitores são heterozigóticos para os mesmos alelos que segregam na proporção 3:1 em F1. Apesar disso, o uso de marcadores codominantes e multialélicos, como os microssatélites, possuem maior valor, uma vez que permite a obtenção de estimativas de freqüência de recombinação e da fase de ligação com um menor viés. O objetivo deste estudo foi o desenvolvimento de marcadores microssatélites utilizando bibliotecas genômicas enriquecidas, visando à construção e a integração de mapas genéticos de maracujáamarelo. Foram usadas 160 plantas oriundas do cruzamento entre os acessos IAPAR-123 x IAPAR-06, marcadores AFLP com segregação 1:1 e 3:1 e marcadores microssatélites desenvolvidos no presente estudo. Para a construção dos mapas utilizou-se um algoritmo que estima, simultaneamente, a fase de ligação e a freqüência de recombinação. A biblioteca genômica enriquecida forneceu 107 clones contendo microssatélites, com uma eficiência de enriquecimento da ordem de 11%. Todas as seqüências contendo microssatélites foram analisadas e 26 locos mostraram-se polimórficos: 16 deles segregaram na proporção de 1:1; 1 na proporção de 3:1; 2 na proporção de 1:2:1 e 7 na proporção de 1:1:1:1. Com relação aos dados de AFLP, 253 locos mono-parentais (em 114 deles, o alelo dominante estava presente no genitor 06 e 139, no genitor 123) mostraram-se polimórficos com segregação 1:1. Outros 116 locos mostraram-se bi-parentais, segregando na proporção de 3:1. Foram obtidos 11 grupos de ligação (GL) sendo 8 grupos integrados e um GL com apenas dois marcadores. Também, um GL para cada genitor foi obtido, cuja integração não foi possível por falta de marcadores bi-parentais. Foi possível alocar no framework dos mapas genéticos, além dos microssatélites, as marcas de AFLP com segregação do tipo 3:1, que contribuíram para uma maior saturação e integração de oito dos nove grupos de ligação de maracujá-amarelo (2n = 18). Foram obtidos, em média, 25 marcadores por GL, que forneceram um comprimento de mapa de 1.765,6 cM. Este é o primeiro relato em Passiflora sobre o uso de marcadores microssatélites e do algoritmo proposto por Wu et al. (2002) visando à integração dos mapas anteriormente construídos com base na estratégia duplo pseudocruzamento teste. Este mapa integrado será útil na alocação de QTL (Quantitative Trai Loci) relacionados à resistência a doenças e a características de interesse agronômico, assim como para estudos genéticos e evolutivos. / The yellow passion fruit is an out-breeding, self-incompatible species, but those features impose severe constraints on the generation of inbred lines, consequently impairing the building and integration of linkage maps using conventional methodologies. Similar to the reports from other plant species, F1 populations (with distinct segregation modes) were used to build passion fruit genetic maps. Individual maps, one for each parent involved in the cross were generated solely employing genetic markers with 1:1 segregation. However, the integration of those maps is feasible using bi-parental markers, i.e. when both parents are heterozygous for the same alleles that show 3:1 segregation in F1. However, the use of co-dominant multi-allele markers, such as the microsatellites is even more important, since it allows recombination frequency and linkage phase estimates to be obtained less effected by bias. The goal of this research was the development of microsatellite markers using enriched genomic libraries for constructing and integrating genetic maps of yellow passion fruit. We have used 160 plants from a cross between the accessions IAPAR-123 x IAPAR-06, AFLP markers showing 1:1 and 3:1 segregations and microsatellite markers developed in the present work. The maps were built employing an algorithm that simultaneously estimates the linkage phase and the recombination frequency. The enriched library allowed us to obtain 107 microsatellite-containing clones, at an enrichment efficiency of 11%. All microsatellite-containing sequences were analyzed and 26 loci were shown to be polymorphic: 16 of them with a 1:1 segregation; 1 with a 3:1 segregation, 2 showing a 1:2:1 proportion and 7 with a 1:1:1:1 segregation pattern. In relation to the AFLP data, 253 mono-parental loci were shown to be polymorphic with a 1:1 segregation proportion (in 114 loci the dominant allele was present in the parent 06, and in 139 loci, the dominant allele was found in the parent 123). The remaining 116 loci were shown to be bi-parental, segregating in a 3:1 proportion. Eleven linkage groups (LG) were obtained, 8 of them being integrated and one LG with only two markers. Moreover, one LG for each parent was obtained, but due to the absence of bi-parental markers they were not integrated. It was possible to locate on the framework of the genetic maps, along with the microsatellites those AFLP markers showing a 3:1-segregation type, which contributed to a greater level of map saturation and to the integration of eight of the nine linkage groups of yellow passion fruit (2n=18). On average, we have obtained 25 markers per LG, providing a map distance of 1,765.6 cM. This is the first report in Passiflora on the use of microsatellite markers and the algorithm proposed by Wu et al. (2002) to integrate maps previously constructed using the double pseudo-testcross strategy. The integrated map will be useful for locating QTL (Quantitative Trai Loci) related to disease resistance and agriculturally interesting traits, as well as to provide tools for genetic and evolutionary studies.

A importância da cultura do meloeiro é crescente no Brasil, sobretudo na região Nordeste, tanto pelo volume comercializado como por ser estabelecida geralmente em pequenas propriedades. Diversas enfermidades acometem esta cultura, destacando-se as viroses. Dentre estas, o mosaico, causado pelo Papaya ringspot virus - estirpe melancia (PRSV-W) é das mais importantes. Dentre as estratégias de controle desta doença, o emprego de cultivares resistentes apresenta-se como um método prático e eficiente. O objetivo deste trabalho foi identificar marcadores moleculares do tipo AFLP ligados ao gene Prv1 de resistência a PRSV-W em melão que futuramente pudessem ser utilizados em seleção assistida por marcadores. Para isto, foram analisadas duas linhagens quase-isogênicas (LQI-R e LQI-S) do tipo Amarelo CAC contrastantes para resistência ao vírus e uma linhagem do tipo Charentais doadora do gene de resistência. A LQI resistente foi obtida através de cruzamento entre a linhagem doadora do gene (LRD) e a linhagem recorrente (LQI-S), seguido de cinco retrocruzamentos de plantas resistentes com a linhagem recorrente. A porcentagem do genoma do parental recorrente recuperado na LQI-R foi de aproximadamente 98,44%. Polimorfismos entre as linhagens resistentes e a suscetível foram considerados marcadores candidatos ligados ao gene de reistência Prv1. Para análise de co-segregação entre gene e marcadores candidatos, foi utilizada uma população RC1F1, fenotipada para resistência a PRSV-W, obtida a partir do cruzamento entre as LQIs. Para cálculo da distância entre o gene e os marcadores foi utilizada fórmula de Kosambi para porcentagens de indivíduos recombinantes maiores que 1% e para porcentagens menores admitiu-se ser a distância em centiMorgans equivalente a esta porcentagem. A técnica AFLP em conjunto com a utilização de linhagens quase-isogênicas mostrou-se eficiente na detecção de marcadores moleculares em melão. Para digestão do DNA, foram utilizadas três combinações diferentes de enzimas de restrição (EcoRI/MseI, HindIII/MseI e PstI/MseI), sendo avaliados perfis eletroforéticos gerados a partir da amplificação com 474 combinações diferentes de iniciadores. Aproximadamente 28.700 fragmentos foram analisados, sendo verificada diversidade genética de 8,6% (2462 fragmentos polimórficos) entre as linhagens quase-isogênicas e a linhagem doadora Charentais. Apenas três fragmentos mostraram-se polimórficos na análise da população RC1F1, estando ligados ao gene de resistência a PRSV-W, de acordo com o teste de co-segregação. Os fragmentos EA270 e HF155 mostramse ligados entre si e estão localizados a uma distância aproximada de 40,9 cM do gene Prv1, enquanto o fragmento EK190 mostrou-se ligado ao gene a uma distância de 0,526 cM. Pela sua proximidade ao gene Prv1, o marcador EK190 pode ser utilizado em programas de seleção assistida por marcadores moleculares visando o melhoramento de linhagens com resistência ao vírus PRSV-W. / The growing importance of melon in Brazil is due to the increased production, especially in the Northern region, where crops are established in small properties. Several diseases affect melons. Among the viruses, the mosaic, caused by Papaya ringspot virus - type watermelon (PRSV-W) is the most important. The use of resistant cultivars is a practical and effective method of disease control. The objective of this work was to identify AFLP markers linked to the Prv1 gene that confers resistance to PRSV-W, that in the future could be used in marker assisted selection. Two near isogenic lines (LQI-R and LQI-S) of the Amarelo CAC type that differ with respect to the presence of Prv1 and one Charentais type line donor of the resistance gene were analyzed. The resistant LQI was obtained through the crossing between the donor line (LRD) and the recurrent line (LQI-S), followed by five backcrosses between resistant plants and the recurrent line. The percentage of recurrent parental genome recovered in the LQI-R was approximately 98.44%. Polymorphisms between resistant and susceptible lines were considered as candidate markers linked to the Prv1 resistance gene. An RC1F1 population obtained from a cross between the LQIs lines and screened for resistance to PRSV-W was used in co-segregation analyses. The distance between markers and resistance gene was calculated using the Kosambi equation for recombination fractions higher than 1%. For lower values, the percentage of recombinants was considered equal to the distance in centiMorgans. The AFLP technique combined with the use of nearisogenic lines seemed to be efficient in detecting molecular markers in melon. DNA digestion was performed with three combinations of different enzymes (EcoRI/MseI, HindIII/MseI and PstI/MseI), and electrophoretic profiles of fragments obtained from 474 combinations of different primers were evaluated. Approximately 28,700 fragments were analyzed. Genetic diversity was estimated as 8.6% (2,462 polymorphic fragments) between near-isogenic lines and the donor Charentais line. Only three fragments were found to be polymorphic and linked to the resistance gene. The markers EA270 and HF155 are linked to each other and located 40.9 cM of the Prv1 gene. The fragment EK190 is linked to the same gene with a distance of 0.526 cM. Because EK190 fragment is very close to the resistance gene, it is a suitable marker to be used in marker-assisted selection aiming to develop melon cultivars resistant to PRSV-W.