A cultura do maracujá-doce (Passiflora alata Curtis, 2n = 18) não apresenta expressão comercial como à do maracujá-amarelo. No entanto, por se tratar de uma frutífera relativamente nova nos mercados, com grande potencial de expansão devido ao seu valor agregado, há necessidade de se realizarem estudos genéticos e de melhoramento visando a sua expansão comercial, que deve vir acompanhada pela geração de conhecimento científico. Assim, o objetivo deste estudo foi enriquecer o mapa genético integrado da espécie com marcadores funcionais e mapear QTL relacionados à produção e qualidade de fruto. Para tal, foi utilizada uma população F1 composta por 180 indivíduos, provenientes do cruzamento simples entre dois acessos de maracujá-doce. Para a construção do mapa de ligação, utilizou-se um algoritmo que estima, por verossimilhança, simultaneamente, a fase de ligação e a frequência de recombinação, especialmente desenhado para espécies não endogâmicas. Em paralelo, 100 genótipos dessa mesma população foram avaliados fenotipicamente em dois locais, durante dois anos, para caracteres de interesse agronômico. As análises de QTL foram feitas pelo método de mapeamento por intervalo composto e marcadores com diferentes padrões de segregação. Os dados fenotípicos mostraram que existe variabilidade genética na população F1 para ser explorada com fins de melhoramento. Um novo mapa de ligação integrado foi gerado com 1786,11 cM, com uma densidade entre marcas de 4,16 cM. Foram alocados no mapa integrado cinco marcadores do tipo RGA nos grupos de ligação I, II e VI. De um total de 39 QTL, seis QTL estão associados ao caráter diâmetro médio de fruto, quatro ao comprimento médio de fruto, cinco ao peso médio de fruto, cinco à espessura média da casca, cinco ao peso médio da casca, quatro ao peso médio da polpa, cinco ao teor de sólidos solúveis totais, três ao número médio de frutos e dois ao caráter produção. A porcentagem da variação fenotípica explicada por estes QTLs variou de 5,67, para o caráter produção, a 23,52%, para o caráter teor de sólidos solúveis totais. A despeito do número e da importância dos QTL mapeados neste trabalho, é necessário o desenvolvimento de marcadores moleculares mais informativos para a saturação do mapa genético e a obtenção de estimativas cada vez mais acuradas, visando incorporar dados moleculares em programas de melhoramento genético da cultura. / The sweet passion fruit crop (Passiflora alata, 2n = 18) does not present a commercial value as the yellow passion fruit crop. However, as it is a crop that recently entered the markets, with increasing potential for expansion due to its aggregated value, it is important to develop genetic and breeding studies to allow this expansion, which need to be accompanied by scientific knowledge generation. Therefore, the aim of the present study was to enrich the integrated genetic map of the species with functional markers and mapping QTL related to yield and fruit quality. We used an F1 population composed of 180 individuals derived from a single cross between two accessions of sweet passion fruit. For linkage map construction, a likelihood-based algorithm for simultaneously estimating linkage phase and recombination fraction, specially designed for outcrossing species, was used. Separately, 100 genotypes of the same population were phenotypic evaluated in two localities, during two years, for agronomic traits. QTL mapping was carried out by performing composite interval analysis and using markers with different segregation ratios. Phenotypic data showed that there is genetic variability in the F1 population to be exploited in breeding programs. A novel linkage map spanning 1786,11 cM, with an average marker density of 4,16 cM was constructed. We attributed five RGA markers in the linkage groups I, II and VI. Out of 39 QTL, six were associated with the trait average fruit width, four with average fruit length, five with average fruit weight, five with average skin thickness, five with average skin weight, four with average pulp weight, five with soluble solids content, three with average fruit number and two QTL were detected for fruit yield. The percentage of phenotypic variation explained by these QTL ranged from 5,67, for the trait yield to 23,52% for the trait soluble solids content. Despite of the number and importance of the QTL here mapped, new and informative markers are necessary to be developed to achieve map saturation, and providing more accurate estimates aiming at incorporating molecular information in breeding programs of the crop.

As posições críticas dos estatísticos, que atuam em programas de melhoramento genético, referem-se à falta de uma análise criteriosa da estrutura da interação do genótipo com o ambiente (G x E) como um dos principais problemas para a recomendação de cultivares. Tradicionalmente, a análise dessa estrutura á superficial não detalhando os efeitos da complexidade da interação. Com isso, os ganhos genéticos podem ser diminutos, pela não seleção de genótipos superiores melhores indicados a um ambiente específico. A busca constante por novos métodos e algoritmos, visando eliminar ou minimizar esse problema, tem proporcionado uma inegável evolução científica, com a geração de tecnologias de ponta que envolvem grande capacidade de processamento computacional. Atualmente, a metodologia AMMI (additive main efects and multiplicative interaction analysis) propõe ser mais eficiente que as análises usuais na interpretação e compreensão da interação G x E. Entretanto, os principais pontos negativos dessa metodologia dizem respeito à dificuldade de se interpretar a interação quando há baixa explicação do primeiro componente principal; à dificuldade de se quantificar os escores como baixos, considerando estável os genótipos e/ou ambientes, além de não apresentar o padrão de resposta do genótipo, o que caracteriza os padrões de adaptabilidade. Nesse contexto, essa metodologia apresenta alguns inconvenientes de ordem estatística, fazendo com que suas interpretações sejam vistas com ressalvas. Assim, o objetivo desta tese foi o desenvolvimento de procedimentos estatísticos que minimizem esses problemas, tornando a metodologia AMMI mais precisa e confiável na caracterização da estabilidade e adaptabilidade fenotípica de plantas. Nesse sentido, foi desenvolvido uma metodologia via reamostragem "bootstrap", no modelo AMMI, que possibilitou as análises gráficas e numéricas, das estabilidades e adaptabilidades fenotípicas de 75 progênies de Eucalyptus grandis, procedentes de três localidades australianas, e implantadas em sete testes de procedências e progênies nas regiões Sul e Sudeste do Brasil. Os resultados indicaram comportamentos diferenciados dos genótipos e dos ambientes, sendo a interação G x E significativa ao nível de 1% de probabilidade. As interpretações das estabilidades e adaptabilidades fenotípicas foram melhores compreendidas com a realização da reamostragem "bootstrap". A metodologia "bootstrap" AMMI, eliminou as dúvidas relacionadas à quantificação dos escores como baixos, tornando a metodologia AMMI mais precisa e confiável, na predição da estabilidade fenotípica de genótipos e de ambientes. O coeficiente "bootstrap" de estabilidade (CBE), baseado na distância quadrada de Mahalanobis, sobre o modelo AMMI2, obtidos através da região de predição para o vetor nulo, permitiu classificar os genótipos e ambientes em cinco escalas de estabilidade, e, conjuntamente com as representações gráficas das regiões de confiança para a estabilidade e gráficos de dispersões dos escores bootstrap", em biplot AMMI2, apresentaram melhores qualidades para predições das estabilidades fenotípicas, do que o método tradicional AMMI, com representação gráfica em biplot. / Reliable evaluation of the stability of genotypes and environment is of prime concern to plant breeders, who have Undertaken much research into the development of methods for studying in detail the structure of genotype-environment interaction. The lack of a comprehensive analysis of the structure of the GEI interaction has been a stumbling block to the recommendation of cultivars. Traditionally, the analysis of that structure was superficial and stopped short of detailing the efects of the complexity of the interaction. However, recent advances in computer science have allowed the development of interactive systems of data processing with fast and precise algorithms. Consequently, statistical methods are being developed to study in detail the structure and stability of GEI interaction. At the moment, the Additive Main Efects and Multiplicative Interaction (AMMI) Model promises to be more eficient than the usual analyses in the interpretation and understanding of the GEI interaction. The main drawbacks of the AMMI methodology are the dificulty of interpreting the interaction when there is a poor explanation of the first principal component; the dificulty of determining low scores, which relates to the statistical stability of the genotypes and/or environments; and the lack of presentation of the pattern of response of the genotype, which characterizes the adaptability patterns of the groups formed through significant parameters. Thus care needs to be exercised in the interpretation. The present contribution proposes the use of bootstrap re-sampling in the AMMI Model, and applies it to obtain both a graphical and a numerical analysis of the phenotypic stability and adaptability of 75 progenies of Eucalyptus grandis from Australia that were planted in seven environments in the South and Southeast regions of Brazil. The results show diderential behavior of genotypes and environments, the genotype x environment interaction being significant (p value < 0.01). The interpretation of the phenotypic stability through graphical analysis of the AMMI biplot is better understood with the aid of the bootstrap. The bootstrap coeficient of stability based on the squared Mahalanobis distance of the scores bootstrap, shows that genotypes and environments can be diferentiated in terms of their stabilities. The AMMI bootstrap proposal thus provides better and more precise predictions of phenotypic stability and adaptability of the geno- types than the traditional AMMI analysis, and eliminates the doubts related to the identification of the low scores.

A interação bactéria-planta é um processo complexo que envolve diversos fatores bióticos e abióticos, podendo resultar em interações neutras, benéficas ou patogênicas. O gênero Methylobacterium tem sido descrito como endófito em diferentes plantas hospedeiras, podendo beneficiá-las por meio da promoção de crescimento vegetal e do controle de fitopatógenos. Em citros, este endófito coloniza o mesmo nicho que patógenos, e, assim, muitas espécies desse gênero são interessantes candidatas ao controle simbiótico contra Xylella fastidiosa. É conhecido que o processo de interação Methylobacterium-bactéria é coordenado por genes cuja expressão é regulada pelo sistema Quorum Sensing (QS), o qual utiliza N-acil-homoserina lactonas (AHLs) como moléculas sinalizadoras, importantes, entre outras coisas, para a formação de biofilme, encontrado em muitas plantas como estratégia de colonização bacteriana. No entanto, os mecanismos envolvidos na interação Methylobacterium-planta são ainda pouco compreendidos. Dessa forma, o presente trabalho buscou estudar, de diferentes maneiras, a interação entre Methylobacterium spp. e citros, avaliando os efeitos dessas bactérias sobre o crescimento de plântulas e a variação da expressão gênica. Neste contexto, foi verificado que a especificidade da interação bactéria-planta e a escolha do método de inoculação das bactérias são importantes para a geração de resultados benéficos sobre a germinação de sementes e o desenvolvimento da planta hospedeira. Possivelmente, a produção de AIA e a fixação biológica de nitrogênio foram os mecanismos envolvidos na promoção de crescimento de citros por Methylobacterium spp. neste estudo. Com relação à origem, essas bactérias parecem ser transmitidas horizontalmente em plantas cítricas. Visando empregar Methylobacterium spp. no controle de fitopatógenos em citros, M. extorquens AR1.6/2 foi geneticamente modificada para expressar uma endoglicanase A (EglA). Por meio de microscopia eletrônica de varredura, foi verificado que a bactéria modificada colonizou a superfície e o interior de Catharanthus roseus, planta modelo para experimentos com bactérias endofíticas e X. fastidiosa. Além disso, quando inoculada junto com X. fastidiosa, essas bactérias compartilharam o xilema das plântulas, sugerindo que durante a colonização e estabelecimento no hospedeiro estas bactérias poderiam interagir. Estudando a ação de uma AHL sobre a expressão de genes envolvidos na interação entre M. mesophilicum SR1.6/6-planta, foi observado que a presença dessa molécula foi importante na ativação da expressão dos genes mxaF, relacionado ao estabelecimento e metabolismo metilotrófico da bactéria; pat, relacionado a vantagens adaptativas e competitivas durante a colonização da planta; e acdS, envolvido com o metabolismo bacteriano e modulação de níveis hormonais na planta. A expressão dos genes crtI e sss, envolvidos com respostas a estresse e transporte de compostos, respectivamente, e do gene phoU, relacionado com patogenicidade, não foram alterados na presença da AHL nas condições avaliadas Os resultados obtidos no presente trabalho mostram que Methylobacterium spp. interagem com plântulas de Citrus spp., demonstrando especificidade entre a espécie de planta e da bactéria endofítica. Foi observado também que esta interação ocorre não somente com a planta, mas possivelmente com outras bactérias que habitam o xilema de citros. Além disso, esta interação Methylobacterium-citros-bactérias do xilema pode ser regulada por AHLs. / The bacterium-plant interaction is a complex process that involves several biotic and abiotic factors that may result in neutral, beneficial or harmful interactions. The Methylobacterium genus has been described as endophytic bacterium in different host plants. It could benefit the plants by growth promotion and control of phytopathogens. In citrus, this endophyte colonizes the same pathogen-niche, and therefore many species of this genus are interesting candidates to symbiotic control against X. fastidiosa. It is known that the process of Methylobacterium-bacteria interaction is coordinated by genes whose expression is regulated by the Quorum Sensing (QS), which uses N-acyl homoserine lactones (AHLs) as signaling molecules. Its importance is associated with the biofilm formation, found in many plants as a strategy for bacterial colonization. However, the mechanisms in Methylobacterium-plant interactions are still poorly understood. Thus, this work studied in different ways, the interaction between Methylobacterium spp. and citrus, evaluating the effects of these bacteria on the seedling growth and the variation of gene expression. In this context, it was found that the specificity of bacteria-plant interactions and the bacterial inoculation methods are important to generate beneficial results on seed germination and host plant development. Possibly, IAA production and nitrogen biological fixation were the major involved mechanisms in citrus growth promotion by Methylobacterium spp. These bacteria seem to be transmitted horizontally in citrus plant. Aiming to employ Methylobacterium spp. to control phytopathogens in citrus plant, M. extorquens AR1.6/2 was genetically modified to express an endoglucanase A (EglA) enzyme. Using scanning electron microscopy was observed that the modified bacteria colonized the surface and interior of the Catharanthus roseus, a model plant for experiments with endophytic bacteria and X. fastidiosa. Furthermore, when inoculated with X. fastidiosa, these bacteria shared the seedlings xylem, suggesting that during the colonization and establishment in the host, these bacteria could interact. Studying the action of a AHL on the expression of genes involved in the interaction between M. mesophilicum SR1.6/6- plant it was observed that the presence of this molecule was important in the activation of genes expression mxaF (related to the establishment and methylotrophic metabolism); pat (related to adaptive and competitive advantages during the plant colonization); acdS (involved in bacterial metabolism and modulation of hormone levels in the plant). Expression of crtI and sss, involved in bacterial stress and transport of compounds, respectively, and phoU, related with pathogenicity were not altered in the presence of AHL in the evaluated conditions. The results of this study demonstrated that Methylobacterium spp. interact with seedlings of Citrus spp., showing specificity between plant species and endophytic bacteria. Also, it was observed that this interaction occurs not only with the plant molecular modification levels, but possibly with other bacteria that inhabit the xylem of citrus. Also, this interaction Methylobacteriumcitrus- xylem bacteria may be regulated by AHLs.

É comum o estudo da estabilidade fenótipica em genoótipos de cana-de-açúcar. Varias são as metodologias para estudar a interação genótipos x ambientes (G x E). O desafio para os melhoristas é encontrar variedades de cana-de-açúcar com desempenho superior em diversos ambientes, ou seja, que sejam altamente produtivas e também responsivas com a melhoria do ambiente. O estudo das metodologias permite verificar se determinada técnica biométrica é eficiente para expressar o comportamento de genótipos em vários ambientes e tambem permite aprimorá-las para que as conclusões sejam mais confiáveis. Este trabalho teve como objetivo comparar dois métodos de regressão utilizados para avaliar a estabilidade fenótipica em variedades de cana-de-açúcar: o linear, de Cruz, Torres e Vencovsky (1989) e o não-linear, de Toler e Burrows (1998). Foram utilizados dados da variável tonelada de cana por hectare - TCH, fornecidos pelo Programa de Melhoramento Genetico da Cana-de- Acucar da UFSCar, compreendendo sete locais e 18 genótipos de cana-de-açúcar. Quando se realizou o enquadramento dos genotipos nos diferentes grupos, 17 genotipos dos 18 avaliados enquadraram-se nos mesmos grupos em ambos os métodos. Os coeficientes de determinação foram similares, sendo que 11 genótipos apresentaram melhor ajuste ao modelo de Cruz et al., enquanto que este numero foi de sete para o modelo de Toler e Burrows. As análises indicaram que ambas metodologias produziram resultados similares. / It is common to study the phenotypic stability of sugarcane genotypes. There are several methods to study the genotype by environment interaction . The challenge for breeders is to nd varieties of sugarcane with superior performance dierent environments, i.e, that are highly productive and responsive to environmental improvement. The study of methodologies allows to verify whether certain technique biometrics is eective to express the behavior of genotypes in several environments and it also allows improving them so that the conclusions are more reliable. This study aimed to compare two regression methods used to evaluate the phenotypic stability of varieties of sugarcane: the linear method by Cruz, Torres e Vencovsky (1989), and non-linear, by Toler and Burrows (1998). We used the variable data tons of cane per hectare - TCH, which were provided by the Genetic Improvement Program of Sugarcane in UFSCar, including seven locations and 18 genotypes. When genotypes were grouped according to stability and yield, 17 of the 18 genotypes evaluated were classied in the same groups, in both methods. The coecients of determination were similar, 11 genotypes showing better adjustment to the model of Cruz et al., while this number was seven for the Toler and Burrows\' model. The analysis indicated that both methodologies produced similiar results.

Este trabalho está inserido no programa de melhoramento genético de Capsicum da Embrapa Hortaliças. Teve como principal objetivo investigar a base genética e a variabilidade de uma população segregante de Capsicum em relação à pungência e a alguns caracteres do fruto para, fornecer informações úteis ao programa. Os genótipos utilizados compreenderam dois genitores homozigóticos contrastantes para o caráter principal, a pungência, bem como as respectivas gerações F1, RC11 e progênies F4.3. Estas últimas num total de 100, foram obtidas pelo método SSD (single seed descent). Empregou-se delineamento em blocos casualizados com três repetições e dez plantas por parcela. As análises biométricas foram feitas com base em médias de parcelas. Os caracteres avaliados foram: pungência, produtividade, largura, comprimento, número e peso médio dos frutos e espessura da polpa. Investigou-se a segregação fenotípica das progênies F4.3, classificando-as em pungentes e doces. Estimou-se o coeficiente de herdabilidade na base de médias de progênies em todos os caracteres. Simulando uma seleção entre progênies somente para a pungência, tanto para aumento como redução deste caráter, estimou-se o ganho esperado (Gs) sob intensidades de 20%, 10% e 5%. Calculou-se a resposta correlacionada desta seleção sobre os demais caracteres. Paralelamente verificou-se a acuidade de avaliar a pungência utilizando métodos sensoriais, em comparação com o processo cromatográfico (CLAE). Estimaram-se os componentes genéticos das médias dos caracteres nas cinco gerações, considerando modelo aditivo-dominante e, quando necessário, incluindo componente epistático aditivo x aditivo. Verificou-se que, os genitores são contrastantes para todos os caracteres com exceção da espessura da polpa. O genitor doce deve conter genes para pungência não expressos. Os dados sugerem que, na população estudada, este caráter deve ser controlado por dois locos epistáticos, duplo-dominantes (9 pungentes : 7 doces em F2) e genes modificadores. Os coeficientes de herdabilidade variaram de intermediários (66%) a altos (92%). Isso explicou os elevados ganhos esperados com a seleção para incrementar ou diminuir a pungência. Pelas respostas correlacionadas, verificou-se que, uma seleção para aumento da pungência deverá levar a uma redução na produtividade, sendo a recíproca também verdadeira. A avaliação da pungência por método cromatográfico foi de aproximadamente 30% mais eficiente do que o método sensorial. Pelos componentes de média observou-se a existência de heterose em todos os caracteres avaliados. O modelo incluindo efeitos epistáticos foi o mais adequado para explicar as médias das gerações, na maioria dos caracteres. Podem surgir indivíduos com frutos pungentes ao cruzar genitores doces. A segregação transgressiva em F4 é indicador de que tipos mais pungentes que o genitor pungente podem ser selecionados a partir desta população segregante. O melhoramento genético deste caráter pode ser estruturado tanto para explorar as variâncias genéticas aditiva e aditiva x aditiva em linhagens superiores como pode ser conduzido para capitalizar a heterose em híbridos de linhagens. Em programas iniciados cruzando-se linhagens, é fundamental identificar a constituição alélica dos genitores. É preciso monitorar a pressão seletiva numa seleção visando a pungência para evitar repostas correlacionadas indesejáveis. Para atingir máximos seletivos, para este caráter, é necessário levar em conta a existência de genes modificadores. / This work is part of the Capsicum plant breeding program at Embrapa Hortaliças. The main objective was to investigate the genetic basis and variability of a segregating population of Capsicum, related to pungency and to some characteristics of the fruit, to provide information for the program. The genotypes that were used had two homozygotic parents, contrasting in their main characteristic, pungency, as well as the respective generations F1, RC11 and progenies F3.4. The latter, totaling 100, were obtained using the SSD method (single seed descent). Randomized complete block design was used with three repetitions and ten plants per plots. The biometric analyses were based on a plot mean basis. The characters evaluated were pungency, productivity, width, length, number and average weight of the fruits and the thickness of the pulp. The fenotypical segregation of the F3.4 progenies were studied, being classified in pungent and sweet. The coefficient of heritability on a progeny mean basis were estimated in all the characters. Simulating a selection among progenies, only for pungency, for the increase as well as the reduction of this character, the expected gain (Gs) was estimated under intensities of 20%, 10% and 5%. The correlated response of this selection was calculated over the remaining characters. Parallel to this, the acuity of evaluating the pungency, using sensorial methods, in comparison to the high pressure liquid chromatographic process (HPLC) was investigated. The genetic components of the trait means of the five generations, were estimated considering the additive dominant model, and, when necessary, including an additive x additive epistatic component. Results indicated that the parents are contrasting for all characters, with the exception of pulp thickness. The sweet parent should contain genes for pungency wich are not expressed. The data suggests that, in the population studied, this character is controlled by two doubly dominant epistatic loci, (9 pungent ones : 7 sweet ones in F2) and modifier genes. Coefficients of heritabilty varied from intermediate (66%) to high (92%). This explained the elevated expected gains from selection, to increase or decrease pungency. From the correlated responses, one could see that, selecting to increase pungency should lead to a reduction in productivity, being the reciprocal also true. The evaluation of pungency by a chromatographic method was approximately 30% more efficient than the sensorial method. By the genetic components of means, the existence of heterosis was observed in all the characters evaluated. The model which included epistatic effects was the most adequate to explain the average generation means in most of the characters. Individuals with pungent fruits can appear on crossing sweet parents. The transgressive segregation in F4 is an indicator that more pungent types than the pungent parent can be selected from this segregating population. Plant breeding of this character can be structured for the exploration of additive and additive x additive genetic variances in superior lines, or to capitalize the heterosis in hybrid of inbred lines. In programs initiated by crossing lines, it is fundamental to identify the allelic constitution of the parents. It is necessary to monitor the selective pressure in selection aiming at pungency, to avoid undesired correlated responses. To attain selective maximums, for this character, it is necessary to take into account the existence of modifier genes.

A demanda por óleos vegetais tem sido crescente, principalmente para utilização como fonte de energia renovável na forma de biodiesel. Somando-se a isso, a podridão vermelha das raízes da soja (PVR), ou síndrome da morte súbita, causada pelo fungo Fusarium solani f.sp. glycines, tornou-se uma doença preocupante para os sojicultores, técnicos e pesquisadores, sendo uma estratégia recomendada a adoção de um sistema de controle integrado em que a utilização de cultivares tolerantes é um componente indispensável. Assim, este trabalho teve por objetivo verificar a possibilidade de se reunir em uma mesma planta de soja genes para alta produtividade de óleo e para tolerância a PVR. O sistema genético compreendeu um dialelo parcial 7x7, envolvendo sete genitores com alta produtividade de óleo e sete genitores tolerantes a PVR. A maioria dos genitores compreendeu linhagens experimentais desenvolvidas no Setor de Genética Aplicada às Espécies Autógamas (ESALQ/USP). Os experimentos envolveram as plantas F2, na safra 2008/2009 e progênies F2:3, na safra 2009/2010, para avaliação de caracteres agronômicos, do teor de óleo e produtividade de óleo em campo experimental; já a avaliação da reação a PVR foi realizada em progênies F2:4, em casa de vegetação com inoculação artificial do patógeno, por meio de uma escala de notas para a severidade dos sintomas radiculares. Além disso, por meio de marcadores microssatélites fez-se um estudo de genética de associação entre os marcadores e os caracteres reação a PVR e teor de óleo em três populações. Os resultados evidenciaram a existência de variabilidade nos genitores e nas progênies para todos os caracteres avaliados. O genitor com a maior capacidade geral de combinação e média de teor de óleo foi a cultivar A 7002; por outro lado, os menores valores foram verificados em PI 520733 e IAC 100. Os cruzamentos mais produtivos em óleo foram aqueles que envolveram o genitor A 7002, exceto quando este foi cruzado com IAC 100. Dez cruzamentos (USP 70004 com USP 14-10-38, USP 14-01-20, USP 14-13-16 e M-Soy 8001; USP 14-10-38 com USP 70057 e USP 70080; M-Soy 8001 com USP 70006, USP 70080 e USP 70123; e USP 14-01-20 x USP 70006) destacaram-se por originar a maioria de suas progênies com as melhores características em todos os caracteres, ou seja, apresentaram ciclo precoce ou semi-precoce, altura média, plantas eretas e com valor agronômico bom ou médio, alta produtividade de grãos e de óleo, alto teor de óleo e tolerância a PVR. Nenhum cruzamento originou a maioria de suas progênies com as piores características em todos os caracteres. Teor de óleo apresentou baixa correlação genética com altura da planta na maturidade, acamamento, valor agronômico, produtividade de grãos e reação a PVR. PVR apresentou baixa correlação genética com acamamento, produtividade de grãos, teor de óleo, produtividade de óleo; entretanto, foi possível obter progênies com alta produtividade de grãos e de óleo e tolerantes a PVR. Os marcadores microssatélites mostraram-se polimórficos e, foram associados dois locos SSR ao caráter teor de óleo e outros dois locos ao caráter reação a PVR. / The demand for vegetable oils has increased, mainly because of its use as a renewable energy source like biodiesel. Moreover, the sudden death syndrome (SDS) in soybean, caused by the fungus Fusarium solani f.sp. glycines, has become a worrying disease for soybean producers, technicians and researchers, and the adoption of an integrated control system using tolerant cultivars as an essential component has been a recommended strategy. This work aimed to verify the possibility of gathering genes for high oil yield and tolerance to SDS in the same soybean plant. The genetic system comprised a partial diallel 7x7 involving seven parents with high oil yield and seven parents tolerant to SDS. Most of the parents were experimental lines developed at the Sector of Genetics Applied to Self-Pollinated Species (ESALQ/USP). The 2008/2009 trials involved the F2 plants, and the 2009/2010 trials involved the evaluation of F2:3 progenies traits, such as agronomic characters, oil content and oil yield in the experimental field; whereas the analysis of the SDS reaction was tested in F2:4 progenies, in a greenhouse with artificial inoculation of the pathogen through a rating scale for severity of radicular symptoms. Moreover, a study of genetic association among microsatellite markers and the characters reaction to SDS and oil content in three populations was performed. The results showed the existence of variability in parents and progenies for all characters. The parent who had the highest general combining ability and average oil content was the cultivar A 7002; on the other hand, the lowest values were found in PI 520733 and IAC 100. The crosses that originated the best oil content progenies have involved the parent A 7002, except when it was crossed with IAC 100. Ten crosses (USP 70004 with USP 14-10-38, USP 14-01-20, USP 14-13-16 and M-Soy 8001; USP 14-10-38 with USP 70057 and USP 70080; M-Soy 8001 with USP 70006, USP 70080 and USP 70123; USP 14-01-20 x USP 70006) distinguished from the others by originating the majority of their progenies with the best features in all traits, in other words, showed early and semi-early maturity, medium height, upright plants, good or average agronomic value, high grain and oil yield, high oil content and tolerance to SDS. None of the crosses originated the majority of their progeny with the worst characteristics in all traits. Oil content showed low genetic correlation with plant height at maturity, lodging, agronomic value, yield and reaction to SDS. SDS showed a low genetic correlation with lodging, grain yield, oil content, oil yield. However, it was possible to obtain progenies with high grain and oil yield and tolerance to SDS. The microsatellite markers were polymorphic and, moreover, two SSR loci were associated with the character oil content and other two loci to the character SDS reaction.

Dados coletados de experimentos de melhoramento geralmente contêm observações fenotípicas para vários caracteres avaliados em múltiplos ambientes. Especificamente para cana-de-açúcar, medidas repetidas são obtidas para cana-planta e uma ou mais socas. Tal cenário presta-se naturalmente ao uso de modelos mistos para modelagem de variâncias genéticas heterogêneas e correlações entre caracteres, locais e cortes. Essa abordagem também nos permite incluir informações de marcadores moleculares, auxiliando no entendimento da arquitetura genética dos caracteres quantitativos através do mapeamento de QTLs. Este trabalho teve como objetivo detectar QTLs e interação QTL por ambiente pelo método do Mapeamento de Múltiplos Intervalos, o qual também permite a inclusão de epistasia no processo de busca. Nossa população de mapeamento foi composta por 100 indivíduos oriundos de um cruzamento biparental entre os cultivares brasileiros pré-comerciais SP80-180 e SP80-4966, avaliados em duas localidades (Piracicaba e Jaú, SP, Brasil) e três anos (2004 a 2006) para percentual de fibra, conteúdo de sacarose (POL) e toneladas de cana por hectare (TCH). Um mapa genético com 96 grupos de ligação cobrindo 2468,14 cM já estava disponível para esse cruzamento. O modelo fenotípico selecionado conteve matrizes de covariância separadas para caracteres e ambientes, o que resultou em um modelo mais parcimonioso com bom ajuste aos dados. Foram detectados 13 QTLs com efeitos principais e 8 interações epistáticas, cada um deles exibindo interação QTL por local, QTL por corte ou a interação tripla. Assim, nenhum QTL apresentou efeitos estáveis ao longo de todas as combinações de ambientes. No total, 13 dos 21 efeitos apresentaram algum grau de pleiotropia, afetando pelo menos dois dos três caracteres. Além disso, esses QTLs sempre afetaram os caracteres fibra e TCH na mesma direção, enquanto que POL foi afetado no sentido oposto. Não foi observada evidência em favor da hipótese de QTLs ligados em detrimento da hipótese de QTL pleiotrópico para qualquer das posições genômicas detectadas. Esses resultados fornecem valiosas informações sobre a base genética da variação quantitativa em cana-de-açúcar e sobre a relação genética entre caracteres. / Data collected from breeding trials usually comprise phenotypic observations for various traits evaluated at multiple test environments. Specifically for sugarcane, repeated measures are obtained for plant crop and one or more ratoons. Such scenario naturally lends itself to the use of mixed models for modeling heterogeneous genetic variances and correlations between traits, locations and harvests. This modeling approach also enables us to include molecular marker information, aiding in understanding the genetic architecture of quantitative traits through QTL mapping. Our work was aimed at detecting QTL and QTL by environment interaction by the Multiple Interval Mapping method, which also allows the inclusion of epistasis in the search process. Our mapping population was composed of 100 individuals derived from a biparental cross between the Brazilian pre-commercial cultivars SP80-180 and SP80-4966, evaluated at two locations (Piracicaba and Jaú, SP, Brazil) and three harvest years (2004 through 2006) for fiber content, sugar content (POL) and tonnes of cane per hectare (TCH). A genetic linkage map with 96 linkage groups covering 2468.14 cM was already available for this cross. The selected phenotypic model contained separate covariance matrices for traits and environments, which resulted in a more parsimonious model with good fit to the data. We detected 13 QTL with main effects and 8 epistatic interactions, each exhibiting QTL by location, QTL by harvest or the three-way interaction. Thus, no QTL displayed stable effects across all environment combinations. Overall, 13 of the 21 effects presented some degree of pleiotropy, affecting at least two of the three traits. Furthermore, these QTL always affected fiber and TCH in the same direction, while POL was affected in the opposite way. There was no evidence in favor of the linked QTL over the pleiotropic QTL hypothesis for any of the detected genome positions. These results give valuable insights about the genetic basis of quantitative variation in sugarcane and about the genetic relation between traits.

Na última década, a podridão vermelha das raízes da soja (PVR), ou síndrome da morte súbita, causada pelo fungo Fusarium solani f.sp. glycines, tornou-se uma doença que é motivo de preocupação para os sojicultores, técnicos e pesquisadores nas regiões onde esta doença já foi constatada, sendo a única estratégia de controle viável a utilização de cultivares resistentes. Diante disto, o principal objetivo do presente trabalho foi o estudo do controle genético da reação da soja a PVR por meio de técnicas de genética clássica e molecular. Foi utilizada a geração F2 de um dialelo 5x5, sem os recíprocos, envolvendo cinco cultivares: Forrest, MG/BR-46 (Conquista), IAC-4, FT-Cristalina e FT-Estrela, sendo as duas primeiras mais resistentes a PVR que IAC-4, considerada moderadamente resistente e, as duas últimas, altamente suscetíveis. Além de testes de inoculação com as cultivares, foram conduzidos três experimentos com a geração F2: um em telado (semeadura em julho de 2001) e dois em casa de vegetação (semeadura em setembro de 2001 e julho de 2002), sendo os dois primeiros em blocos ao acaso e o terceiro no delineamento inteiramente casualizado. O patógeno foi inoculado com grãos de sorgo colonizados, colocando-se três grãos no fundo de cada cova, no momento da semeadura, fazendo-se cinco covas por vaso, cada qual constituindo uma parcela com cinco plantas. Em cada experimento, foram avaliadas individualmente 50 plantas de cada genitor e 150 plantas de cada cruzamento F2, entre os 30 e 40 dias após a emergência, utilizando-se uma escala de notas de 1 a 5 para a severidade dos sintomas foliares da PVR. A porcentagem de incidência da doença em cada parcela e um índice de doença também foram calculados. Nas análises de variância com os dados de médias de parcelas, observaram-se diferenças altamente significativas entre os genitores e entre populações F2 para a severidade e índice de doença dos sintomas foliares, na maioria dos casos, embora os genitores resistentes e suscetíveis não foram muito contrastantes. As cultivares Forrest e Conquista comportaram-se sempre como resistentes, e Cristalina e Estrela como suscetíveis, enquanto que IAC-4 apresentou comportamento instável. Pela análise dialélica de Jinks-Hayman reafirmou-se a influência do ambiente sobre o controle da resistência à manifestação dos sintomas foliares da PVR, a qual foi controlada quantitativamente. Nos experimentos de 2001, constatou-se apenas a ação de efeitos gênicos aditivos. Porém, no experimento conduzido em telado, a resistência demonstrou controle por genes recessivos, enquanto que na casa de vegetação, na maior parte, por genes dominantes. No experimento de 2002 constatou-se a presença de efeitos gênicos aditivos e de dominância, predominando o efeito destes últimos. Assim, com base no experimento de 2002, para o grupo de cultivares estudado, os parâmetros genéticos calculados permitiram verificar que: o grau médio de dominância indicou a presença de sobredominância; predominaram genes recessivos no grupo dos genitores; pelo menos três locos ou blocos gênicos que exibiram dominância foram responsáveis pelo controle da resistência a PVR; as herdabilidades estimadas no sentido restrito foram médias (0,33 a 0,62) e, no sentido amplo, altas (0,90 a 0,96), confirmando a presença de dominância; a resistência foi controlada, na maior parte, por genes dominantes e a ordem decrescente de dominância das cultivares foi a seguinte: 'Conquista', 'Cristalina', 'Forrest', 'Estrela' e 'IAC-4'; a exclusão de 'Cristalina', por suspeita de apresentar distribuição de genes correlacionada com 'Conquista' e 'Estrela', melhorou a adequação dos dados de índice de doença ao modelo genético aditivo-dominante de Jinks-Hayman. A utilização de cinco marcadores moleculares microssatélites (Satt163, Satt309, Satt354, Satt371 e Satt570), relatados como ligados a cinco QRLs da PVR, indicou a provável presença de multialelismo nestes locos, o que não invalidou a adequação dos dados ao modelo de Jinks-Hayman. Pela análise de ligação entre 126 indivíduos F2 do cruzamento 'Conquista' x 'Estrela' com os marcadores Satt163 e Satt354, no experimento conduzido em telado, houve ligação fraca (P<0,10) entre estes locos e os respectivos QRLs, havendo tendência dos alelos recessivos serem os responsáveis pelo controle da resistência nestes dois locos, concordando com os resultados da análise dialélica para este experimento. / In order to study the genetic control of soybean resistance to sudden death syndrome (SDS) by classical and molecular genetic techniques a 5x5 diallel with the F2 generation, without the reciprocals, was carried out. The following parents were used: 'Forrest', 'MG/BR-46 (Conquista)', 'IAC-4', 'FT-Cristalina' and 'FT-Estrela'. The first two cultivars are more resistant to SDS than 'IAC-4', that is considered to be moderately resistant to SDS, and the last two cultivars are highly susceptible. Tests of inoculation were done with the cultivars and three experiments with the F2 generation (two in 2001 and one in 2002) were carried out, all of them in greenhouses. The fungus was inoculated by three colonized sorghum grains placed at the bottom of the holes at the planting. It was used five-holes/clay pot, which one was considered a plot with five plants. In each experiment with the F2 generation 50 single plants of each parent and 150 single plants of each F2 population were evaluated between 30 and 40 days after emergency by using a scale (1 to 5) based on foliar severity symptoms. The disease incidence and a disease index also were calculated for each plot. In the ANOVAs with data plot average for severity and disease index highly significant differences were detected among the treatments in almost all cases, although the resistant and the susceptible parents did not differ too much. The parents 'Forrest' and 'Conquista' were always more resistant than the others. 'Cristalina' and 'Estrela' were the most susceptible parents, while 'IAC-4' was unstable. Jinks-Hayman's analysis reaffirmed the environment effect on the genetic control of the resistance to SDS foliar symptoms, which was quantitatively controlled. In the 2001 experiments there was observed only additive genic effects, but in one experiment recessive genes had controlled the resistance, while in the other, in major part, dominant genes had controlled the resistance to SDS. In the 2002 experiment it was showed mainly dominance effects and also some additive genic effects. In the last experiment, for the group of parents used, the genetic parameters indicated that: the average degree of dominance showed the presence of overdominance; there were more recessive than dominants genes in the group of the parents; at least three loci or genic blocks that exhibited dominance were responsible for the genetic control of the resistance to SDS; the heritability in the narrow-sense had middle values (0.33 to 0.62), and in the broad-sense had high values (0.90 to 0.96), reinforcing the presence of dominance effects; the resistance to SDS was controlled, mostly, by dominant genes; the decreasing order of dominance of the parents were: 'Conquista', 'Cristalina', 'Forrest', 'Estrela' and 'IAC-4'; and the exclusion of 'Cristalina' of the diallel for disease index by suspect of gene correlated distribution with 'Conquista' and 'Estrela' improved the fitting of the data to Jinks-Hayman's additive-dominant model. Five microsatellite markers (Satt163, Satt309, Satt354, Satt371 and Satt570), reported as linked to five SDS QRLs, were used and showed the possibility of occurrence of multiallelism in those loci, but this evidence did not invalidate the fitting of the data to Jinks-Hayman's model. The molecular analysis in 126 plants of 'Conquista' x 'Estrela' cross with the markers Satt163 and Satt354, in the first experiment of 2001, showed the tendency of weakly association (P<0,10), between those loci and the QRLs. This analysis showed also tendency that the recessive genes controlled the resistance to SDS in both loci, in according to the results obtained in the diallel analysis for this experiment.

Dando continuidade aos trabalhos realizados no Departamento de Genética da ESALQ/USP, referentes aos estudos de mapeamento de genes de resistência à bacteriose em maracujá-amarelo, foram realizados dois novos experimentos de inoculação envolvendo uma população obtida a partir do cruzamento entre ‘IAPAR-06’ e ‘IAPAR- 123’, ambos acessos pertencentes ao Instituto Agronômico do Paraná (IAPAR). Essa população F1, composta de 160 indivíduos, foi utilizada para a construção dos mapas de ligação com base em marcadores AFLP, utilizando tanto marcas com segregação 1:1 quanto marcas bi-parentais 3:1, as quais serviram de ponte para a integração dos mapas construídos para cada genitor. Para a avaliação fenotípica, 104 indivíduos, além dos genitores, foram inoculados por dois isolados de Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae, em dois experimentos distintos. Foi constatado que a resistência à bacteriose é poligênica e há, pelo menos, três locos quantitativos (QRL) envolvidos. Testes quanto à metodologia de mensuração das lesões foliares também foram realizados. Foi verificado que, independente da metodologia de avaliação fenotípica, os resultados foram equivalentes quanto ao mapeamento de QRL. De acordo com as diferentes datas de avaliação e/ou idades das folhas, QRL com diferentes efeitos foram detectados ou, até mesmo, QRL foram alocados em diferentes grupos de ligação. Os dados oriundos do presente estudo corroboram resultados obtidos em trabalho anterior envolvendo a mesma população de mapeamento. A utilização de um segundo isolado bacteriano possibilitou a detecção de um novo QRL. As limitações do uso de marcadores dominantes para fins de mapeamento de locos quantitativos são discutidas. / Continuing the studies carried out in the Genetics Department at ESALQ/USP concerning the mapping of resistance genes for the bacterial disease in yellow passion fruit, two new assays were conducted involving a population derived from a cross between ‘IAPAR-06’ and ‘IAPAR-123’, both accessions belonging to Instituto Agronômico do Paraná (IAPAR). This F1 population, composed of 160 individuals, was used for constructing genetic maps based on AFLP markers, using both markers with segregation 1:1 and with biparental 3:1, which act as a bridge to integrate the maps constructed for each of the parents. For phenotypic evaluation, 104 individuals plus the parents were inoculated with two isolates of Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae in two different assays. It was seen that the resistance to bacterial disease is polygenic, and there are at least three quantitative loci (QRL) involved. Tests regarding methods for measuring leaf lesions were also carried out. It was seen that, irrespective of the methodology used for phenotypic evaluation, the results were identical for QRL mapping. Different evaluation times and/or leaf ages resulted in detection of QRL with different effects, and even QRL allocated on different linkage groups. Data derived from the present study corroborate results obtained previously involving the same mapping population. The use of a second bacterial isolate did allow a new QRL to be detected. The limitations of using of dominant markers for mapping quantitative loci are discussed.

O palmiteiro (Euterpe edulis Mart.) é uma espécie nativa da Mata Atlântica cujas populações naturais encontram-se degradadas pelo extrativismo. Considerando a escassez de informações relativas às conseqüências genéticas da exploração de palmito, o objetivo deste estudo foi avaliar o impacto do processo de exploração sobre os níveis de diversidade, estrutura genética e tamanho efetivo de populações da espécie. Também foram estudados aspectos genéticos do recrutamento de plantas e o sistema reprodutivo da espécie. O estudo foi realizado em duas localidades do Estado de Santa Catarina, nos municípios de São Pedro de Alcântara e Ibirama. Em cada localidade foram escolhidas duas áreas de ocorrência natural de E. edulis, uma sem influência antrópica e outra que sofreu exploração de palmito, totalizando quatro populações. Os sistemas de exploração foram: (i) extrativismo - onde todos os indivíduos acima de 2 m de altura são cortados, incluindo plantas reprodutivas; and (ii) manejo - onde somente indivíduos acima de 9 cm de DAP são cortados, com a manutenção de 50 plantas reprodutivas por hectare. Em cada população foram examinadas plântulas, jovens e adultos, usando oito locos microssatélites e dez locos alozímicos. Os resultados revelaram que a espécie se reproduz por alogamia ( m tˆ = 0,996 para microssatélites e m tˆ = 1,000 para isoenzimas), porém a ocorrência de cruzamentos entre indivíduos aparentados (até 5%) e cruzamentos biparentais (10%) indica a ocorrência de cruzamentos não aleatórios. Em locos alozímicos, observaram-se as seguintes amplitudes de variação das estimativas de diversidade entre as categorias: Aˆ : 3,05 a 3,15; e Hˆ : 0,416 a 0,431; o Hˆ : 0,378 a 0,403. Em locos microssatélites, a variação observada foi a seguinte: Aˆ : 14,12 a 14,72; e Hˆ : 0,781 a 0,785; o Hˆ : 0,678 a 0,709. Nas populações não exploradas, houve um aumento na freqüência de heterozigotos na direção do estádio adulto, o que sugere a ação da seleção favorecendo o aumento de heterozigotos. Valores altos e significativos do índice de fixação ( fˆ ) foram observados, especialmente nos marcadores microssatélites, indicando desvios do equilíbrio de Hardy-Weinberg. De modo geral, ambos os marcadores revelaram um aumento dos valores de fˆ nas populações exploradas, especialmente entre as plântulas. As estimativas ST Gˆ e ST Rˆ não revelaram alterações na estrutura genética das populações exploradas e demostraram uma divergência genética inferior a 5% na maioria das comparações aos pares, em ambos os marcadores. O tamanho efetivo ( e Nˆ ) dos indivíduos adultos por hectare foi superior a 110 nas populações não pertubadas, enquanto nas populações exploradas, o tamanho efetivo por hectare foi reduzido para 45, sob manejo, e 14, sob extrativismo. Porém, o tamanho efetivo total das populações exploradas ainda é elevado, o que explica a manutenção dos altos níveis de diversidade nessas populações. Finalmente, a informação genética conjunta desses marcadores demonstrou que os efeitos da exploração foram pouco pronunciados até o momento em relação aos níveis de diversidade e estrutura genética das populações de E. edulis. Entretanto, a redução da população de cruzamentos resultou em alterações no comportamento reprodutivo dos indivíduos, promovendo um aumento nos níveis de endogamia nas coortes mais jovens das populações exploradas. Contudo, os resultados obtidos neste estudo indicaram questões adicionais a serem estudadas. Em função do elevado nível de variabilidade dos locos microssatélites observado em E. edulis, recomenda-se aumentar o tamanho das amostras visando otimizar a informação genética proporcionada por esses marcadores. Além disso, novos estudos são necessários sobre os efeitos do manejo tecnificado, uma vez que os resultados obtidos podem ter sido influenciados por outros eventos de exploração ocorridos no passado e pelas populações existentes nas proximidades devido ao elevado fluxo gênico da espécie. / Heart-of-palm tree (Euterpe edulis Mart.; Arecaceae) is a native species of the Atlantic forest whose natural populations are degraded by extractivism. Regarding the relative scarcity of information on the genetic consequences of palm heart exploitation, the aim of this study was to investigate the effects of two exploitation systems - extractivism and management - on the levels of variability, genetic structure and effective size of Euterpe edulis Mart. populations. We also investigated genetic aspects of the plant recruitment and the reproductive system of the species. Four natural populations of E. edulis with different histories of disturbance were surveyed in the districts of São Pedro de Alcântara and Ibirama, Santa Catarina, Brazil. At both sites, we sampled an undisturbed and an exploited population. The exploitation systems were: (i) extractivism - where most individuals higher than 2 m are harvested, including reproductive plants; and (ii) management - where only individuals with more than 9 cm of DBH are harvested, with the maintainance of 50 reproductive plants per ha. Three categories of plants, from seedlings to adults, were examined using eight microsatellite loci and ten allozyme loci. Results demonstrated the preferentially allogamic behaviour of the species ( m tˆ = 0.996 for microsatellites and m tˆ = 1.000 for allozymes), but the occurrence of matings among related individuals (5%) and biparental matings (10%) indicated the existence of non-random matings in this species. For allozymic loci, the following diversity estimates were obtained among the categories: Aˆ : 3.05 to 3.15; e Hˆ : 0.416 to 0.431; o Hˆ : 0.378 to 0.403. For microsatellites, the estimates were as follows: Aˆ : 14.12 to 14.72; e Hˆ : 0.781 to 0.785; o Hˆ : 0.678 to 0.709. In undisturbed populations, there was an increase in heterozygote frequency towards the adult stages, suggesting the action of natural selection favouring such heterozygote increase. Highly significant values of fixation index ( fˆ ) were observed, mainly at microsatellite loci, indicating departures from Hardy-Weinberg expectation. Both markers displayed an increase of fˆ values in the exploited populations, especially for seedlings. The estimates of interpopulation genetic variation ( ST Gˆ ; ST Rˆ ) revealed that more than 95% of the molecular genetic variability of the species is distributed within populations, and there was no evidence of changes in genetic structure of the exploited populations. Effective size ( e Nˆ ) per hectare of the adult individuals was higher than 110 in the two undisturbed populations, while in the exploited populations the effective size per hectare was reduced to 45 under management, and 14 under extractivism. However, the total effective size of the exploited populations was still high, which explains the maintenance of high diversity levels in these populations. Finally, the genetic information from both markers displayed small pronounced effects of the exploitation process on variability and population genetic structure of E. edulis, with the exception of an increase in the inbreeding levels among seedlings and juveniles of the exploited populations. However, our results raised further questions for study. Because of the hypervariability of microssatellite loci used in this work, we would recommend an increase in the sample size (>100) in order to optimize the genetic information provided by these markers. Moreover, new investigations are necessary on the effects of management, since the results from this study could have been influenced by other exploitation events that have occurred in the past and by the existence, due to the high gene flow of the species, of surrounding undisturbed populations.