Made available in DSpace on 2014-08-20T14:38:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Rafael_Aldrighi_Tavares.pdf: 1215276 bytes, checksum: f18757551e48ae3dac612f8369f4fdba (MD5) Previous issue date: 2010-03-03 / Divergency and genetic variability of two populations (Brazil and Argentina) were identified through polymorphism of six microsatellite markers. Eighty Five animals from the two populations were studied, 40 animals collected from Chascomus lake in Buenos Aires, Argentina and 45 from Chasqueiro Dam in Arroio Grande, Rio Grande do Sul, Brazil. The collected material was muscle and caudal fin fragments, stored in 95% ethanol and kept at -20 ºC. Three different protocols for DNA extraction were tested: 1) Phenol Chloroform; 2) Sodium chloride 3) Ammonia acetate (modified Sodium chloride). Six microsatellite loci were analyzed by allelic frequency, observed heterozygosis, expected genetic diversity according to Hardy-Weinberg equilibrium, number of alleles per locus, percentage of polymorphic loci and Wright fixation. The results showed that the microsatellites analyzed presented high polymorphism. The number of alleles varied from 4 to 15. A total of 49 alleles were obtained from all the samples. Fst value between the two populations was 0.1303, that is, the populations presented moderate genetic differentiation (P<0.05). It was concluded that due to the high polymorphism analyzed in the six microsatellite loci, they can be an efficient tool for genetic variation studies of O. bonariensis and the significant genetic differentiation in the populations analyzed can provide basis for further genetic improvement programs. / Foram Identificadas a divergência e a variabilidade genética de duas populações de peixe-rei (Brasil e Argentina), através do polimorfismo de seis marcadores microssatélites. Oitenta e cinco (85) animais de duas populações de peixe-rei, 40 animais coletados na lagoa de Chascomus, localizado na Província de Buenos Aires, Argentina e 45 animais coletados na barragem do Chasqueiro localizado no município de Arroio Grande, estado do Rio Grande do Sul, Brasil. O material coletado foi de fragmentos de músculo e nadadeira caudal, sendo armazenados em etanol 95% e preservados a -20ºC. Foram testados 3 protocolos diferentes para extração de DNA: 1) Fenol Clorofórmio; 2) Cloreto de Sódio e 3) Acetato de Amônia (Cloreto de Sódio modificado). Seis loci de microssatélites foram analisados através das frequências alélicas, heterozigosidade observada, diversidade gênica esperada segundo o equilíbrio de Hardy-Weinberg, número de alelos por locus, porcentagem de loci polimórficos e índice de fixação de Wright. Os resultados mostram que os microssatélites analisados apresentaram alto polimorfismo. Os números de alelos variaram de 4 a 15. Para todas as amostras foi obtido um total de 49 alelos, com uma média de 8,16 alelos por locus. O valor de Fst entre as duas populações foi de 0,1303, ou seja, as populações apresentam moderada diferenciação genética (P<0,05). Foi concluído que através do alto polimorfismo analisado nos seis loci de microssatélites, estes fornecem uma ferramenta eficiente para estudo da variação genética de O. bonariensis e a diferenciação genética significante nas populações analisadas pode fornecer a base para futuros programas de melhoramento genético.

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:06:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Daniela_Priori.pdf: 1667098 bytes, checksum: 34e76681ceb9a2d408f534549b9ee012 (MD5) Previous issue date: 2011-02-25 / Genetic resources conserved in genebanks have a great value in terms of conservation of rare types, when they are threatened by abandonment of farming or as a unique resource for plant breeding programs. Among the accessions conserved in genebanks important sources of genetic variability can be found for obtaining more productive genotypes tolerant to biotic and abiotic stresses and improved nutritional quality. To have success in that demand is necessary that the accessions contained in genebanks are characterized and evaluated in terms of both qualitative and quantitative characters. The characterization and evaluation of accessions conserved in genebanks must be priorities in the strategy for management of genetic resources, as they provide better knowledge of the germplasm available, is essential for use in breeding programs. In Brazil, there is little information on genetic resources of Cucurbits, especially as regards Cucurbita ficifolia, Cucurbita argyrosperma. Large number of Cucurbita landraces grown in the country could be better exploited as sources of genes for breeding programs, after genetic characterization. Much of the genetic diversity of different Cucurbita landraces grown in southern Brazil has been lost due to neglect of cultivation or its replacement by commercial hybrid varieties. This work was carried in order to contribute to general knowledge related to genetic resources of Cucurbita argyrosperma, Cucurbita ficifolia and Cucurbita pepo, and with specific objectives to assess the transferability of primers designed to C. pepo in C. argyrosperma and C. ficifolia and to evaluate the genetic variability within and among landraces of C. pepo grown in Rio Grande do Sul through analysis of microsatellite markers. Ten accessions of C. pepo, nine of C. argyrosperma and five of C. ficifolia belonging to the Active Germplasm Bank of Cucurbitaceae from Embrapa Temperate Agriculture were submitted to molecular characterization. The genetic distance between these accessions was determined. The transferability of SSR loci from C. pepo to C. argyrosperma and C. ficifolia was 85% and 80% respectively. The analysis of these 24 accessions with 35 loci generated a total of 105 SSR markers, ranging from one to four alleles per locus, of which 56 (53,33%) were polymorphic, showing that there is genetic diversity in the accessions analyzed. The presence and absence of markers allowed to find 100 loci, varying from one to five alleles per locus, with overall average of three alleles per marker analyzed. Among the 34 loci tested, 29 (85.2%) were polymorphic, showing that there is genetic variability among the accessions of C. pepo analyzed. Data evaluation was done by molecular analysis of molecular variance (AMOVA). It was observed that 54.60% of genetic variability is attributable to variation between accessions and 45.39% is attributed to differences within accessions. A comparative analysis was made between the ten accessions studied, analyzed two by two by AMOVA. From 45 comparisons between the ten accessions significant differences there were detected between 35 comparisons, with average of 57.10% of molecular variation attributed to differences between accessions. Genetic variation among counties where the accessions were collected was not significant, indicating that there is not population subdivision according to geographic region. Results indicate that the microsatellites were efficient for the characterization and molecular analysis of genetic divergence. These studies contributed to increase the knowledge related to these genetic resources. SSR primers developed for Cucurbita pepo can be used for molecular characterization of C. argyrosperma and C. ficifolia. Landraces of C. argyrosperma and C. ficifolia showed low genetic variation, while C. pepo shows great variability. The largest proportion of variability in C. pepo is distributed between accessions and not within accessions. / Os recursos genéticos conservados em bancos de germoplasma apresentam grande valor do ponto de vista da conservação de tipos raros, quando os mesmos são ameaçados pelo abandono do cultivo ou como recurso insubstituível para programas de melhoramento genético vegetal. Dentre os acessos contidos nos bancos de germoplasma podem ser encontradas importantes fontes de variabilidade genética para a obtenção de genótipos mais produtivos, tolerantes a estresses bióticos e abióticos e com melhor qualidade nutricional. Para que haja sucesso nessa demanda é necessário que os acessos contidos nos bancos de germoplasma sejam caracterizados e avaliados, tanto em termos de caracteres qualitativos quanto quantitativos. No Brasil, há pouca informação sobre os recursos genéticos de Cucurbitáceas, de modo especial no que se refere à Cucurbita argyrosperma e Cucurbita ficifolia. Grande número de variedades locais de Cucurbita cultivadas no país poderiam ser melhor exploradas como fontes de genes para programas de melhoramento, após a devida caracterização. Muito da diversidade genética das variedades locais de diferentes espécies de Cucurbita cultivadas no Sul do Brasil vem sendo perdida devido ao abandono do cultivo ou à sua substituição por variedades híbridas comerciais. Este trabalho foi realizado com o objetivo geral de contribuir para o conhecimento relacionado aos recursos genéticos de Cucurbita argyrosperma, C. ficifolia e C. pepo, e objetivos específicos de avaliar a transferibilidade de loci de microssatélites de C. pepo para C. argyrosperma e C. ficifolia; e avaliar a variabilidade genética entre e dentro de variedades locais de C. pepo cultivadas no Rio Grande do Sul por meio da análise de marcadores microssatélites. Foram analisados dez acessos de C. pepo, nove de C. argyrosperma e cinco de C. ficifolia do acervo do Banco Ativo de Germoplasma de Cucurbitáceas da Embrapa Clima Temperado. A distância genética entre esses acessos foi determinada. A transferibilidade de locos SSR de C. pepo para C. argyrosperma e C. ficifolia foi de 85% e 80%, respectivamente. A análise dos 24 acessos de Cucurbita por meio de 35 loci SSR gerou um total de 105 marcadores SSR, com variação de um a quatro alelos por loco, dos quais 56 (53,33%) foram polimórficos, evidenciando que há diversidade genética entre os acessos analisados. Através dos dados de presença e ausência de marcadores obtidos com 34 combinações de primers, foram encontrados 100 locos com variação de um a cinco alelos por loco, com média geral de três alelos por marcador analisado. Dentre os 40 locos analisados, 29 (85,3%) foram polimórficos, evidenciando que há variabilidade genética entre os acessos de C. pepo analisados. A avaliação dos dados moleculares foi feita pela análise molecular da variância (AMOVA). Deste modo, foi possível verificar que 54,60% da variabilidade genética é atribuída à variação entre acessos e 45,39% é atribuída a diferenças dentro dos acessos. Foi feita a análise comparativa entre os dez acessos estudados, analisados dois a dois, pela análise AMOVA. Das 45 comparações entre os dez acessos, foram significativas as diferenças entre 35 delas, com média de 57,10% da variação molecular atribuída às diferenças entre acessos. A variação genética entre os municípios onde os acessos foram coletados não foi significativa, indicando que não ocorre subdivisão de populações em função da região geográfica. Os resultados obtidos indicam que os microssatélites foram eficientes para a caracterização molecular e a análise da divergência genética. É possível utilizar primers de microssatélites desenvolvidos para C. pepo na caracterização molecular de C. argyrosperma e C. ficifolia. Variedades locais de C. argyrosperma e C. ficifolia apresentam pouca variabilidade genética, enquanto que C. pepo evidencia grande variabilidade genética. A maior proporção da variabilidade em C. pepo encontra-se distribuída entre os acessos, e não dentro dos acessos.

Tesis presentada como parte de los requisitos para optar al grado de Magíster en Ciencias de la Acuicultura / La creciente demanda mundial de productos pesqueros y el estancamiento de la pesca extractiva, ha llevado a la acuicultura a la búsqueda de nuevas especies para ser cultivadas. Nowadays, en la región del Bío Bío se potencia al Camarón de Roca como recurso cultivable. La presente investigación genera información base para desarrollar su cultivo, estableciendo parámetros de diversidad genética de sus poblaciones naturales y determinando su grado de estructuración genética. Para ello se utilizaron marcadores moleculares tipo RAPD (Random Amplified Polimorphic DNA) y el gen mitocondrial de la Citocromo Oxidasa subunidad I (COI). Las zonas de muestreadas fueron Guayacán (29°58’0,02”S, 71°21’0,312”W), Zapallar (32º33’01,5”S, 71º27’35,6”W) y Chome (36º46’26”S; 73º12’47”W). De un total de 186 individuos colectados, 170 fueron genotipados con 5 primer RAPD identificándose 34 fragmentos polimórficos. En cuanto a COI se analizaron 54 secuencias que contienen 18 haplotipos. Los resultados de los estadísticos genéticos en el caso de los marcadores RAPD (GST, FST (θ) y Nm) al comparar todas las poblaciones fueron de 0,0425, 0,0486 y 11,27 respectivamente, observándose además identidades genéticas de Nei de 0,926 (Chome- Guayacán), 0,952 (Zapallar-Guayacán) y 0,966 (Chome-Zapallar). Para el caso de COI, el índice de diversidad genética total fue de 0,786. El estadístico FST fluctuó entre -0,029 y - 0,017, las correlaciones de distancias genéticas con las geográficas mediante pruebas de Mantel resultaron ser bajas 0,32 (RAPD) y 0,62 (COI). En el análisis network usando la aproximación Median Joining, se observa una forma de estrella, patrón consistente con una expansión poblacional geográfica reciente. Los análisis realizados indican que no hay presencia de estructuración genética entre las localidades muestreadas. Este estudio es una primera aproximación al conocimiento a nivel genético de esta especie y su estructura poblacional. El análisis de la estructura genética poblacional brindó información importante con respecto a la forma en que se encuentra distribuida la diversidad genética dentro y entre las áreas muestreadas y que estaría apoyando la hipótesis de que no existe estructuración poblacional a una escala geográfica, no obstante para tomar decisiones de manejo en esta especie se recomienda incluir un mayor número de localidades a lo largo de la distribución de la especie. La información aquí expuesta nos permite inferir además la forma de plantear futuros programas de selección asistida por marcadores (MAS) en esta especie. / The growing global request for sea food and the decrease of capture fisheries, aquaculture has led to the search for new species for cultivate. Actually, the rock shrimp (Rhynchocinetes typus) in the Bío Bío is enhanced as the resource rock shrimp cultivation. This research generates basic information to develop this commodity, determining parameters of genetic diversity in natural populations and their degree of genetic structuring. For this objective we used molecular markers RAPD (Random Amplified Polimorphic DNA) and the mitochondrial gene Cytochrome Oxidase Subunit I (COI). The areas sampled were Guayacán (29 ° 58'0, 02 "S, 71 ° 21'0, 312" W), Zapallar (32 º 33'01, 5 "S, 71 º 27'35, 6" W) and Chome (36 ° 46'26 "S, 73 º 12'47" W). From a total of 186 individuals collected, 170 were genotyped with 5 RAPD primers identifying 34 polymorphic fragments. Regarding COI 54 sequences were analyzed containing 18 different haplotypes. The results of genetic analysis in the case of RAPD markers (GST, FST (θ) y Nm) when comparing all populations were 0.0425, 0.0486, and 11.27 respectively, also the observed Nei genetic identities were 0.926 (Chome-Guayacán), 0.952 (Zapallar- Guayacán) y 0.966 (Chome-Zapallar). For the case of COI, the total genetic diversity index was 0.786. The FST statistic ranged between -0.029 and -0.017, genetic correlations with geographic distances using Mantel tests were found to be low 0.32 (to RAPD markers) and 0.62 (COI gene). In network analysis using Median Joining approximation, there is a starshaped pattern consistent with a recent geographic population expansion. Analyses indicate no presence of genetic structure among localities sampled. This study is a first approach to knowledge at the genetic level of this species and its population structure. Analysis of population genetic structure provided important information regarding the manner in which genetic diversity is distributed within and between sampled areas, that would support the hypothesis that there is no population structure at a geographical scale, however to take management decisions in this species is recommended to include a greater number of locations along the distribution of the species. The information presented also allows us to infer how to approach future programs of marker assisted selection (MAS) in this species.

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

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2015-11-25T14:12:58Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 504397 bytes, checksum: 774a701f630d570ee15c226c47495ae8 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-25T14:12:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 504397 bytes, checksum: 774a701f630d570ee15c226c47495ae8 (MD5) Previous issue date: 2015-07-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A ferrugem alaranjada causada pelo fungo biotrófico Hemileia vastatrix Berk. et Br. é considerada em todo o mundo uma séria doença do cafeeiro que tem causado vários prejuízos para a cafeicultura. O uso de fungicidas é o método mais empregado para o controle da doença, porém sua aplicação deve ser feita de forma racional, para não inviabilizar a cultura e agredir o meio ambiente. Na busca por cultivares resistentes, já foram identificados nove genes dominantes de resitência a H.vastatrix presentes em cafeeiros de diferentes espécies. Uma potencial estratégia para introgredir esses genes de resistência no cafeeiro é o uso de marcadores moleculares. Logo, objetivou-se com esse trabalho, converter marcadores AFLPs ligados a locos de resistência do cafeeiro à raça I, II e ao patótipo 001 de H. vastatrix em marcador SCAR (Sequence Characterized Amplified Region) e avaliar a eficiência do uso desses marcadores e de um microssatélite previamente identificado na Seleção Assistida por Marcadores (SAM). Para isso, quatro combinações de primers AFLPs ligados à resistência do cafeeiro à raça I, II e ao patótipo 001 de H. vastatrix foram clonados e sequenciados. Os marcadores SCAR desenvolvidos foram denominados de SCAFs e, posteriormente, validados nos genitores resistente Híbrido de Timor UFV 443-03; genitor suscetível Catuaí Amarelo IAC 64 (UFV 2148-57) e em 247 indivíduos da população F2 de mapeamento. Os dados foram codificados e analisados no programa GQMOL. Com as sequências dos SCARs foi feita uma busca local no banco de dados do genoma de referência de Coffea canephora utilizando a ferramenta BLAST, e-value de -27. A fim de identificar quais genes estão envolvidos nas regiões dos cromossomos onde os SCARs apresentaram maior similaridade, foi realizada uma busca local utilizando a ferramenta Gbrowse, e-value de -10. Para a realização da SAM foram genotipados o marcador SCAF2 validado e um marcador microssatélite SSR16 em indivíduos das populações F3 e de retrocruzamentos suscetíveis. Na realização da fenotipagem dos 16 discos de folhas de 1,5 cm de diâmetro de cada planta dos genitores, da geração F3 e dos retrocruzamentos foram inoculados com uredósporos da raça II. Após as inoculações, os discos foram colocados sobre uma tela de nylon e espuma, saturada com água e acondicionados no interior de um gerbox. Os gerbox contendo os discos de folhas, foram fechados e mantidos na ausência de luz durante 48 horas, a 22oC e, em seguida, transferidos para uma câmara sob condições controladas de temperatura de 22°C e 12 horas de luz. No momento em que os discos inoculados do genitor suscetível Catuaí Amarelo IAC 64 (UFV 2148-57) iniciou a esporulação, em torno dos 25 dias após a inoculação (dpi), foi iniciada a avaliação de resistência/suscetibilidade. Na validação dos marcadores SCARs apenas o marcador SCAF2 apresentou polimorfismo entre os cafeeiros resistentes e suscetíveis, se comportando como marcador dominante em repulsão. Os outros marcadores SCARs desenvolvidos não apresentaram polimorfismo entre os cafeeiros quando os fragmentos foram analisados em gel de agarose. Logo, somente o marcador SCAF2 foi validado mantendo o mesmo ordenamento no grupo de ligação 2 (GL2) do mapa genético de ligação, ficando ligado a 0 cM do AFLP que lhe deu origem. Na busca local no genoma de C. canephora encontrou-se maior similaridade dos marcadores SCAF1, SCAF2 com o cromossomo 0, chamado de ChrUn, e maior similaridade dos marcadores SCAF3 e SCAF4 com o cromossomo 10. Na identificação dos genes, os marcadores SCAF1 e SCAF2 pertencentes ao GL2 do mapa genético apresentaram similaridade com alguns genes que codificam proteínas relacionadas à resistência a patógenos. Na SAM, foi verificado que o uso dos marcadores moleculares permitiu selecionar indivíduos homozigotos dominantes para um dos locos e para os dois locos, sendo mais eficiente que a fenotipagem. Logo, com o desenvolvimento de marcadores SCAR e SSR16 intimamente ligados aos locos de resistência à ferrugem do cafeeiro e seu uso na SAM possibilitaram um avanço nos programas de melhoramento com a seleção precoce de indivíduos e também uma posterior clonagem posicional de genes ligados à resistência a essa doença. / Coffee leaf rust (CLR) caused by the biotrophic fungus Hemileia vastatrix (L.) Berk. & Broome is widely considered as a serious disease causing various damages to coffee production. The use of fungicides is the employed control method, though their application should be made in a rational manner to avoid hampering the culture and the environment. In search for resistant cultivars, nine dominant resistant genes to H. vastatrix have been identified in different coffee species. One potential strategy for the introgression of these resistance genes is the use of molecular markers. Therefore, the objective of this work was to convert AFLP markers linked coffee loci resistant to race I, II and pathotype 001 of H. vastatrix in SCAR (Sequence Characterized Amplified Region) marker and evaluate the efficiency of these markers and a microsatellite marker previously identified in Marker Assisted selection (MAS). For this purpose, four primer combinations of AFLPs linked to resistant genes to race I, II and pathotype 001 of H. vastatrix were cloned and sequenced. Developed SCAR markers were named SCAF and later validated in the resistant parent Híbrido de Timor (UFV 443-03); susceptible parent Catuaí Amarelo IAC 64 (UFV 2148-57) and 247 individuals of the F2 mapping population. Data were coded and analyzed in GQMOL software. With the sequences of the SCAR, a local search was made in the reference genome of C. canephora database using the BLAST tool with e-value of 10-27. In order to identify genes in the regions of the chromosome where the SCAR showed greatest similarity, a local search was performed using the tool GBrowse with 10-10 e-value. To perform the MAS, validated SCAF2 and microsatellite SSR16 markers were analysed in individuals of F3 population and susceptible backcrossing. As part of phenotyping, 16 leaf discs of each parent plant, and the F3 backcross generation were inoculated with race II uredospores. After inoculation, the discs were placed on a germination box with a nylon mesh and foam, saturated with water. The germination boxes containing the leaf discs were sealed and kept in the dark for 48 hours at 22 °C and then transferred into a chamber under 22 ° C and 12 hours of photoperiod. The susceptible parent Catuai Amarelo IAC 64 (UFV 2148-57) sporulation started around 25 days after inoculation (dpi), from there began the evaulation of individual from other pouplations. In the validation of SCAR marker, only SCAF2 marker showed polymorphism between the resistant and susceptible coffee, behaving as a dominant marker in repulsion. The other developed SCAR markers did not show polymorphism between coffee varieties when the fragments were analyzed on agarose gel. Yet, only the marker SCAF2 was validated keeping the same order in the Linkage Group 2 (GL2) of the genetic linkage map, being linked at 0 cM of AFLP from which it was developed. The local search in the C. canephora genome found greater similarity of SCAF1 and SCAF2 markers to chromosome 0, called ChrUn, and greater similarity of SCAF3 and SCAF4 markers to chromosome 10. In identifying genes, SCAF1 and SCAF2 markers belong to GL2 genetic map with some similarity to genes encoding proteins related to resistance to pathogens. In the MAS, it was found that the use of molecular markers allowing the selection of homozygous dominant for one of the loci for the two loci, being more efficient than phenotyping. Therefore, with the development of SCAR and SSR16 markers closely linked to coffee rust resistance loci and their use in the MAS enabled an advance in breeding programs with early selection of individuals and also a subsequent positional cloning of genes linked to resistance to this disease.

Orientadores: Anete Pereira de Souza, Renato Vicentini dos Santos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-26T17:18:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cardoso-Silva_ClaudioBenicio_D.pdf: 32808891 bytes, checksum: 4081a73930869562c59e7e44894da977 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A cana-de-açúcar é uma das espécies de maior importância econômica no mundo devido ao seu potencial bioenergético. No entanto, o seu alto nível de complexidade genética é um desafio para a aplicação de ferramentas moleculares no melhoramento. Os recentes avanços das tecnologias de sequenciamento e genotipagem indicam o potencial de aumentar o nosso entendimento sobre a genética e a biologia molecular desta espécie. As sequências genômicas e de transcriptomas são valiosa fonte de informação para o desenvolvimento de ferramentas moleculares que permitam a identificação de regiões no genoma que estejam relacionadas com características de interesse para o melhoramento. O uso das novas tecnologias de sequenciamento de alto desempenho tem grande potencial de impacto nestas pesquisas. A presente tese objetivou analisar o transcriptoma de seis variedades comerciais e dados genômico da variedade R570, com a finalidade de identificar genes potencialmente úteis para o desenvolvimento de marcadores moleculares. A partir do método RNA-Seq, foram geradas mais de 400 milhões de sequências, as quais permitiram obter um total de 72.269 transcritos representados por uma única isoforma montados com auxílio do programa Trinity. Estes transcritos foram alinhados com sequências de Viridiplantae, gramíneas, e exclusivamente contra proteínas de sorgo, arroz, milho e transcriptoma de cana-de-açúcar, depositados em banco de dados público. Esta análise permitiu identificar o conjunto de genes de cana-de-açúcar compartilhados com outras gramíneas, bem como levou à identificação de novos transcritos que não haviam sido catalogados para cana-de-açúcar, além de longos RNAs não codificantes. Os transcritos foram anotados no Cluster of Orthologous Groups (COG) e no Gene Ontology (GO), com posterior análise de enriquecimento dos termos GO, a partir da qual foram anotados os transcritos, possivelmente relacionados a genes que conferem características de importância agronômica. No transcriptoma foram identificados mais de 700 mil SNPs e aproximadamente cinco mil regiões microssatélites. Analisando um total de 32 Mbp de sequências genômicas da variedade R570 foram identificados 4.342 microssatélites, com frequência média de sete SSR/Kb. As sequências geradas e exploradas neste trabalho são valiosa fonte de informações para entender a arquitetura genética da cana-de-açúcar, principalmente para o desenvolvimento de marcadores moleculares, os quais podem ser utilizados no mapeamento genético / Abstract: The sugarcane is one of the most economically important species in the world, due to their energy potential. However, high level of genetic complexity has been a major challenge for the use of molecular tools applied to improvement of this crop. Recent advances in sequencing and genotyping technologies indicate the potential to increase our understanding of the genetics and molecular biology of this specie. The genomic and transcriptomic are valuable sources of information for the molecular tools development that allow identification of regions in the genome that are related to characteristics of interest for the improvement. The high-throughput sequencing technologies have great impact of this research. This thesis aimed to analyze the transcriptome of six commercial varieties and genomic sequencing from R570 variety, in order to identify genes potentially useful for the molecular markers development. From RNA-Seq method were generated over 400 million sequences, which allowed obtain a total of 72,268 transcripts representing a single isoform assembled by Trinity. These transcripts were aligned against Viridiplantae, grasses, and exclusively against sorghum, rice and maize proteins, and sugarcane transcriptome available in the public database. This analysis allowed identifying a set of shared genes with other grasses, new transcripts that had not yet been cataloged for sugarcane and long non-coding RNAs. The transcripts were also annotated using the COG (Cluster of Orthologous Groups) and GO (Gene Ontology) database, followed by enrichment analysis for GO terms, from which it was possible to identify genes that play roles, possibly related to traits of agronomic importance. In the transcriptome were identified over 700 thousands SNPs and five thousands microsatellites regions. In the genomic sequences from R570 variety, in a total of 32 Mbp were identified 4,342 microsatellites, with an average frequency of seven SSR / Kb. The sequences generated and explored in this work is a valuable source to understand the genetic architecture of the sugarcane, mainly for molecular markers development, which can be used in genetic mapping / Doutorado / Genetica Vegetal e Melhoramento / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

Made available in DSpace on 2016-01-26T18:56:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Inae Braga.pdf: 459668 bytes, checksum: 71106398a364205dfc2654bc4ad75136 (MD5) Previous issue date: 2013-08-08 / Approximately 80-90% of grassland areas in Brazil consist of the forage Urochloa, genus and the apomictic species Urochloa brizantha [syn. Brachiaria brizantha (Hochst. ex A. Rich.) Stapf.] the most used. Some genotypes of Urochloa have being widely used with a wrong nomenclature, even for species as for cultivars. In this way, the Urochloa cultivar identification is primordial for breeding programs and seed production. Considering the importance of genetic purity in comercialized seed lots, the present study aimed to investigate the potential of ISSR markers for discrimination of U. brizantha (Xaraés; Piatã, Basilisk; MG4; MG5; Marandú) in order to determine the degree of contamination of seed lots. ISSR markers showed a low degree of polymorphism . However, results showed it is possible to identify cultivars in pure samples of seeds Urochloa, requiring only ten primers. The cultivar Basilisk was confirmed as U. brizantha cultivar. It was not possible to differentiate samples intentionally contaminated at levels stipulated in the work. Further studies with other primers and other contamination levels will be important to detect varietal mixtures in cultivars U. brizanhta. / Aproximadamente 80 a 90% das áreas de pastagens no Brasil são constituídas por forrageiras do gênero Urochloa, sendo a espécie apomítica Urochloa brizantha [syn. Brachiaria brizantha (Hochst. ex A. Rich.) Stapf.] a mais utilizada. Alguns genótipos de Urochloa têm sido amplamente distribuídos com a nomenclatura equivocada, tanto para espécies como para cultivares. A identificação dos cultivares de Urochloa é fundamental para os programas de melhoramento e produção de sementes. Considerando a importância da pureza varietal em lotes de sementes comercializadas, o presente trabalho teve o objetivo verificar o potencial dos marcadores ISSR para a discriminação de U. brizantha (Xaraés; Piatã, Basilisk; MG4; MG5; Marandú) com a finalidade de determinar o grau de contaminação de lotes de sementes. Os marcadores ISSR apresentaram um baixo grau de polimorfismo. Todavia, os resultados mostraram ser possível identificar os cultivares em amostras puras de sementes de Urochloa, sendo necessários somente dez primers. O cultivar Basilisk foi confirmado como U. brizantha. Não foi possível diferenciar amostras contaminadas propositalmente nos níveis estipulados no trabalho. Novos estudos com outros primers e outros níveis de contaminação serão importantes para detectar misturas varietais em cultivares de U.brizantha.

Made available in DSpace on 2016-07-18T17:51:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Inae Braga.pdf: 459668 bytes, checksum: 71106398a364205dfc2654bc4ad75136 (MD5) Previous issue date: 2013-08-08 / Approximately 80-90% of grassland areas in Brazil consist of the forage Urochloa, genus and the apomictic species Urochloa brizantha [syn. Brachiaria brizantha (Hochst. ex A. Rich.) Stapf.] the most used. Some genotypes of Urochloa have being widely used with a wrong nomenclature, even for species as for cultivars. In this way, the Urochloa cultivar identification is primordial for breeding programs and seed production. Considering the importance of genetic purity in comercialized seed lots, the present study aimed to investigate the potential of ISSR markers for discrimination of U. brizantha (Xaraés; Piatã, Basilisk; MG4; MG5; Marandú) in order to determine the degree of contamination of seed lots. ISSR markers showed a low degree of polymorphism . However, results showed it is possible to identify cultivars in pure samples of seeds Urochloa, requiring only ten primers. The cultivar Basilisk was confirmed as U. brizantha cultivar. It was not possible to differentiate samples intentionally contaminated at levels stipulated in the work. Further studies with other primers and other contamination levels will be important to detect varietal mixtures in cultivars U. brizanhta. / Aproximadamente 80 a 90% das áreas de pastagens no Brasil são constituídas por forrageiras do gênero Urochloa, sendo a espécie apomítica Urochloa brizantha [syn. Brachiaria brizantha (Hochst. ex A. Rich.) Stapf.] a mais utilizada. Alguns genótipos de Urochloa têm sido amplamente distribuídos com a nomenclatura equivocada, tanto para espécies como para cultivares. A identificação dos cultivares de Urochloa é fundamental para os programas de melhoramento e produção de sementes. Considerando a importância da pureza varietal em lotes de sementes comercializadas, o presente trabalho teve o objetivo verificar o potencial dos marcadores ISSR para a discriminação de U. brizantha (Xaraés; Piatã, Basilisk; MG4; MG5; Marandú) com a finalidade de determinar o grau de contaminação de lotes de sementes. Os marcadores ISSR apresentaram um baixo grau de polimorfismo. Todavia, os resultados mostraram ser possível identificar os cultivares em amostras puras de sementes de Urochloa, sendo necessários somente dez primers. O cultivar Basilisk foi confirmado como U. brizantha. Não foi possível diferenciar amostras contaminadas propositalmente nos níveis estipulados no trabalho. Novos estudos com outros primers e outros níveis de contaminação serão importantes para detectar misturas varietais em cultivares de U.brizantha.

El cultivo de variedades de colza (Brassica napus) con resistencia a herbicidas en nuestro país presenta el riesgo de transferencia de esa característica a especies silvestres emparentadas. Una de estas especies es el nabo silvestre (B. rapa), una importante maleza de los cultivos de invierno que se encuentra ampliamente distribuida en la región pampeana. Debido a esto, actualmente se encuentra prohibida la introducción de semilla de colza transgénica en el país. Resulta crucial evitar la dispersión de nuevos biotipos de malezas resistentes debido a que disminuyen la efectividad de las tecnologías de control químico disponibles. En el año 2008, en el partido de Balcarce, se encontró una población de B. rapa en simpatría con un cultivar de colza resistente a imidazolinonas y otro susceptible. Además, en diferentes sitios de la provincia de Buenos Aires se han hallado recientemente poblaciones del genero Brassica con resistencia a glifosato. Los objetivos generales de esta tesis fueron abordar el estudio de flujo génico desde B. napus hacia la maleza B. rapa, determinar la presencia y transferencia de resistencia a herbicidas, y efectuar la caracterización morfológica y molecular de los individuos resistentes. Para desarrollar estos objetivos se realizaron actividades experimentales que permitieron determinar el grado de hibridación entre las especies, en particular entre la maleza y el cultivar resistente a herbicidas, se identificaron caracteres morfológicos intermedios, se realizó una caracterización molecular sobre los presuntos híbridos interespecíficos, y se evaluó la perdurabilidad del rasgo de resistencia en el ambiente estudiado. Por otro lado, se relevó la presencia de nuevas poblaciones con resistencia a glifosato, se investigó el origen molecular de la resistencia y se evaluó la presencia de resistencia múltiple a glufosinato de amonio. En última instancia, se propusieron medidas de prevención y control. Los resultados obtenidos comprobaron la hibridación entre B. napus y B. rapa en el área principal de cultivo de la Argentina. Los híbridos heredaron caracteres fenotípicos de ambos parentales y el carácter de resistencia a imidazolinonas fue efectivamente transferido desde la colza cultivada. No obstante, el rasgo desapareció al cabo de un año post-hibridación indicando que ante la ausencia de presión de selección por herbicida, la menor aptitud biológica de los híbridos, la competencia con otro cultivo y la rotación del mecanismo de acción de los herbicidas afectaron considerablemente la perdurabilidad de estos individuos. En la evaluación de poblaciones resistentes a glifosato provenientes de distintos sectores de la región pampeana, se confirmó el origen transgénico de la resistencia. Por otro lado, no se detectaron poblaciones con resistencia múltiple al herbicida glufosinato de amonio. / Herbicide-resistant rapeseed (Brassica napus) cultivation in our country entails the risk of gene transfer into wild relative species. One of this species is wild turnip (B. rapa), an important winter crops’ weed, widely distributed in the Pampean region. Thus, transgenic rapeseed is forbidden in the country. It is crucial to avoid dispersion of new resistant weed biotypes as they reduce the effectiveness of chemical control technologies. In 2008, a B. rapa population which was sympatric to an imidazolinone-resistant rapeseed cultivar and a susceptible one, was found in Balcarce county. Furthermore, in different sites of Buenos Aires province, glyphosate-resistant Brassica sp. populations have recently been found. The objectives of this thesis were to study the gene flow from B. napus to B. rapa weed, to establish the presence and transfer of herbicide-resistance and to perform a morphological and molecular characterization of resistant individuals. In order to achieve this objectives, experimental activities where developed. They established the degree of hybridization between species, particularly amongst the weed and the herbicide-resistant cultivar, intermediate morphological characters were identified, a molecular characterization was performed upon the putative interespecific hybrids and the resistant trait persistence was assessed in the studied environment. Moreover, the presence of new glyphosate-resistant populations was screened, the molecular origin of the resistance was investigated and the presence of multiple resistance to glufosinate was evaluated. Ultimately, prevention and control measures were proposed. The results confirmed hybridization between B. napus and B. rapa in Argentina’s main crop area. The hybrids inherited phenotypic characters from both parents and the herbicide-resistant trait was successfully transferred from rapeseed. In spite of this, resistant-trait disappeared after a year post-hybridization showing that without herbicide selection pressure, hybrid fitness, competition with another crop and rotation on the mechanism of action had a significant relevance on these individuals’ persistence. Transgenic origin was verified on glyphosate-resistant populations from different parts of the Pampean region. Conversely, no glufosinate-resistant populations were detected.