O Programa de Melhoramento Genético de Aveia da UFRGS, iniciada em 1974, tem como objetivo principal desenvolver cultivares de aveia adaptadas a ambientes do Sul do Brasil, com alta potencial produtividade e qualidade. O progresso genético de um carater é uma contínua mudança fenotípica, observada em diferentes genótipos desenvolvidos ao longo do período de seleção considerada, causada por mudanças nas freqüências alélicas do germoplasma. O estudo teve como objetivo estimar o progresso genético de diferentes características agronômicas importantes no germoplasma de aveia UFRGS e associar os ganhos de rendimento de grãos com mudanças em outras características. O estudo foi conduzido em Eldorado do Sul-RS, Sul do Brasil, nos anos de 2010 e 2011. Foram utilizados 92 genótipos de aveia desenvolvidos pela UFRGS entre 1978 e 2008, e seis testemunhas: duas cultivares de aveia antigos, desenvolvidos nos EUA e adaptada às condições do Sul do Brasil, três cultivares modernas de trigo brasileiras e uma cultivar de cevada brasileira. Em 2010, os genótipos foram avaliados com e sem fungicida, enquanto que em 2011 apenas com fungicida. A análise do progresso genético foi baseado na regressão linear entre períodos de três anos de desenvolvimento do genótipo e cada característica avaliada, em que o coeficiente de regressão (b) proporciona uma estimativa do ganho genético. O progresso genético do rendimento de grãos com fungicida foi estimado em 38,7 kg.ha-1 ao ano em 2010 e 25,3 kg.ha-1 ao ano em 2011, entre 1978 e 2008. A produtividade sem fungicida apresentou uma redução de 63,8 kg.ha-1 ao ano de 1978 a 1990, seguido de um aumento de 167 kg.ha-1 ao ano de 1990 a 2008, esta redução no inicío do programa ocorreu pela superação dos genes de resistência à ferrugem da folha em genótipos mais antigas. Além disso, ocorreu redução do número de dias da emergência ao florescimento, estatura de plantas e acamamento durante os 30 anos de melhoramento. Redução da estatura, sem mudança na biomassa, resultou em índice de colheita maior. Número de panículas por metro quadrado e peso de mil grãos também aumentou, sem modificação do peso de grãos da panícula, resultando em maior potencial produtivo. O aumento da massa de mil grãos e peso do hectolitro permitiu melhoria na qualidade dos grãos. Muitas variáveis foram associados com o rendimento de grãos, mas de forma fraca, indicando que o aumento do potencial produtivo foi resultado da modificação de diferentes características, genótipos e combinações. / The UFRGS Oat Breeding Program, started in 1974, has as its major objective to develop oat cultivars adapted to Southern Brazil environments, with high grain yield and quality potential. The genetic progress of a given trait is a sustained phenotypic change, observed in different genotypes developed along the selection period considered, caused by changes in allele frequencies in the germplasm. This study aimed to estimate the genetic progress of different important agronomic traits in the UFRGS oat germplasm and associate the gains in grain yield with changes in other characteristics. The study was conducted in Eldorado do Sul-RS, Southern Brazil, in the years 2010 and 2011. We tested 92 UFRGS oat genotypes, developed between 1978 and 2008, and six checks: two old oat cultivars, developed in the U.S.A. and adapted to Southern Brazil conditions, three modern Brazilian wheat cultivars and one modern barley cultivar, also from Brazil. In 2010, the genotypes were evaluated with and without fungicide, while in 2011 only with fungicide. The analysis of genetic progress was based on linear regression between the period of three years which the genotype was obtained and the trait evaluated, where the regression coefficient (b) provides an estimate of the genetic gain. The genetic progress of grain yield with fungicide was estimated as 38.7 kg.ha-1.year in 2010 and 25.3 kg.ha-1.year in 2011, from 1978 to 2008. Grain yield without fungicide showed a reduction of 63.8 kg.ha-1.year between 1978 and 1990, followed by an increase of 167 kg.ha-1.year from 1990 to 2008, this reduction in the early breeding period resulted from the overcome of the resistance genes to leaf rust in the older genotypes of the program. Also, reduction in the number of days from emergence to flowering, plant height and lodging were observed along the 30 years of breeding. Decrease in height, with no change in biomass, resulted in increased harvest index. Number of panicles per square meter and thousand grain weight also increased, without modification of the grain weight of the panicle, resulting in increased grain yield potential. The increase in thousand grain weight and test weight allowed improvement on grain quality. Several variables were associated with grain yield, but weakly, indicating that the increase in grain yield potential was the result of modification of different traits, under different combinations, at different genotypes.

O presente trabalho teve como finalidade melhorar o padrão de seleção de mudas de guaraná (Paullinia cupana var. Sorbilis) propagadas vegetativamente. Essa melhoria consistiu em considerar uma variável básica do sistema radicular entre as características da parte aérea envolvidas nesta região. Neste sentido, foi estimada a magnitude da variabilidade genética em dezoito caracteres da parte aérea, sete caracteres do sistema radicular e o peso seco total da muda, em trinta seis clones de guaraná pertencentes ao banco de germoplasma da Unidade de Execução de Pesquisa de Âmbito Estadual de Manaus - UEPAE/Manaus-EMBRAPA. Após detectar uma ampla variabilidade genética entre os clones para os diferentes caracteres avaliados, estimaram-se as correlações genotípicas entre sete variáveis selecionadas, sendo: cinco da parte aérea, uma do sistema radicular e o peso seco total da muda. As variáveis da parte aérea foram consideradas levando-se em conta os coeficientes de determinação genotípica e facilidades nas suas medições. De acordo com um diagrama de causas-efeitos, previamente estabelecido, excluindo apenas o peso seco total das mudas, efetuou-se os desdobramentos das correlações em efeitos diretos e indiretos através da análise de caminhamento. Baseado nestes resultados, e considerando os altos coeficientes de correlações e os altos efeitos diretos e indiretos via as variáveis explicativas concluiu-se que o diâmetro basal do ramo foi o caráter mais correlacionado para a seleção indireta do sistema radicular. Assim, foi possível incluí-lo como mais uma característica na melhoria do padrão de seleção de mudas / The present work was carried out with an objective to improve the pattern of selection of vegetatively propagated young plants of guaraná (Paullinia cupana var. Sorbilis). This improvement was consisted in consideration of one basic variable off root system among above ground characters which were involved in the selection. In this sense, the magnitude of genetic variabilities of eitheen above ground characters, seven root system characters and six clones which belong to the germoplasm bank of UEPAE (Unidade de Execução de Pesquisas de Âmbito Estadual), EMBRAPA, in Manaus. After finding out an ample genetic variability in the all characters of these clones, genotypical correlations were estimated among seven selected variables which consist of five of above ground characters, one of root system and a total dry weight of young plant. The variables of above ground characters were calculated taking into consideration genotypical coefficient of determination and easiness of measurement. According to a diagram of causes-effects established previously, excluding only a total dry weight of young plant, the correlations were divided into direct and indirect effects through path analysis. Based on these results and, considering high coefficients of correlation and high direct and indirect effects, through explicatory variables, it was concluded that the diameter of basic part of stem is the most correlated character to indirect selection of root system . Thus, it was possible to include root system as one more character in improvement of the pattern of selection of young plants of guaraná

A brusone, causada por Magnaporthe oryzae, é a principal doença da cultura do arroz no Brasil e no mundo. O manejo efetivo da doença pode ser obtido com o uso de cultivares resistentes. A alta variabilidade genética e a capacidade de adaptação do patógeno, por pressão de seleção, no entanto, tem diminuído o tempo de vida útil decultivares plantadas extensivamente por vários anos. Este estudo objetivou caracterizar a diversidade patogênica e a estrutura populacional de uma população contemporânea de M. oryzae do Sul do Brasil. Para tal, uma população de 224 isolados foi obtida de folhas e panículas sintomáticas coletadas em 17 municípios dos Estados do Rio Grande do Sul - RS (147 isolados) e Santa Catarina - SC (77 isolados) na safra 2012/13. Todos os isolados foram inoculados em uma série internacional de oito cultivares diferenciadoras e uma séria brasileira de oito cultivares de arroz irrigado. Uma subamostra de 192 isolados foi submetida a genotipagem com dez marcadores microssatélites. No total, foram identificados 75 patótipos pela série internacional e 38 patótipos pela série nacional. Os dois patótipos mais prevalentes foram o IH-1(23 isolados), encontrado somente no RS, e o BF-4 (38 isolados). Em SC, o patótipo mais prevalente foi o IB-46 (21 isolados) Já para os patótipos brasileiros, houve o predomínio do BD-15 (34 isolados) no estado do RS e BF-4 (38 isolados) em SC. Com base nos padrões gerados pelos microssatélites, os isolados foram agrupados em quatro subpopulações, ou linhagens, distintas. Duas linhagens, encontradas no RS, foram compostas uma por isolados da cultivar Puitá INTA CL e outra por isolados da cultivar Guri INTA CL. Uma terceira linhagem agrupou isolados apenas de Santa Catarina e, por último, uma linhagem agrupou isolados distribuídos nos dois estados e em diferentes cultivares. Não houve associação entre as linhagens e os patótipos brasileiros ou internacionais. O número de patótipos internacionais identificados neste estudo é o maior até então relatado em uma região produtora do Brasil. As informações geradas podem ser úteis para os programas de melhoramento na busca de fontes de resistência considerando as populações distintas nas regiões produtoras do sul do Brasil. / Blast, caused by Magnaporthe oryzae, is the main disease of rice in Brazil and worldwide. The disease is effectively managed with the use of resistant varieties. The high genetic variation and adaptation due to selection pressure in the pathogenic populations affects the durability of the resistance when a few and genetically uniform varieties are grown over large areas and many years. This study aimed to characterize the pathogenic diversity and population genetic structure in a contemporary population of M. oryzae from Southern Brazil. For such, 224 isolates were obtained from symptomatic leaves and panicles collected across 17 municipalities of Rio Grande do Sul (RS, 147 isolates) and Santa Catarina (SC, 77 isolates) states during the 2012/13 season. All isolates were inoculated in a set of eight differential international varieties and another set of eight differential Brazilian varieties or irrigated rice. A subsample of 192 isolates was genotyped using ten microsatellite markers. In total, 75 and 38 pathotypes were identified based on the international and Brazilian differential sets, respectively. The most prevalent pathotypes were IH-1 (23 isolates), found only in RS, and BF-4 (38 isolates) In SC, the most prevalent pathotype was the IB-46 (21 isolates). For the Brazilian pathotypes, BD-15 was the most prevalent in RS state (34 isolates) and BF-4 was the most prevalent in SC (38 isolates). The molecular analysis showed that the microsatellites markers were highly polymorphic, revealing high variation within and among the four populations structured by cultivar and geography. Two lineages were found solely in one of two varieties: Puitá INTA CL and Guri INTA CL. A third lineage was found only for isolates from SC State. Finally, a fourth lineage was composed of isolates spread out through both states and several varieties. No association was found between the lineages and the groups of international or Brazilian pathotypes. The number of international pathotypes identified in this study is the largest reported in a production region of Brazil. The information from this study may be useful for breeding programs targeting sources of resistance taking into account the current profile of the populations of the rice blast pathogen from Southern Brazil.

As plantas expressam diferentes mecanismos de defesa em resposta a patógenos. Em geral, ocorre o reconhecimento de padrões moleculares associados ao patógeno (PAMPs) por receptores específicos das plantas, desencadeando as respostas de defesa através das vias de sinalização mediadas por jasmonato (JA), etileno (ET) e ácido salicílico (AS). Além disso, a descoberta de sinais endógenos como AtPep1 que regulam a expressão de genes de defesa em Arabidopsis thaliana tem auxiliado na compreensão dos mecanismos de defesa. No entanto, os mecanismos de defesa de plantas a patógenos necrotróficos como Pythium spp. são pouco conhecidos. Desta forma, o desenvolvimento de estratégias para identificar e caracterizar genes de resistência à Pythium spp. pode auxiliar na compreensão dos mecanismos de defesa, possibilitando a obtenção de cultivares resistentes. Uma das estratégias empregadas para a identificação de genes de resistência a patógenos do gênero Pythium consistiu na construção de uma biblioteca de cDNAs diferencialmente expressos em A. thaliana susperexpressando AtPROPEP1, que são mais resistentes à P. irregulare e a P. deliense. Paralelamente, foi realizada a busca de um gene ortólogo ao AtPROPEP1 de A. thaliana em diferentes espécies de solanáceas. Outra estratégia utilizada envolveu a avaliação do efeito da aplicação dos hormônios JA e AS e do regulador de crescimento etefon na resistência de plantas de tomate à P. dissotocum. Posteriormente foi realizado o silenciamento dos genes CTR1, ERF1 e SlPROPEP em plantas de tomate a fim de verificar o papel dos mesmos na resistência das plantas à P. dissotocum. Os resultados obtidos na biblioteca subtrativa indicam que A. thaliana superexpressando AtPROPEP1 pode induzir a expressão não somente da defensina PDF1.2, mas também de GRP3, outro gene envolvido na defesa de plantas contra patógenos. Através da busca de ortólogos de AtPROPEP1 em diferentes solanáceas foi possível identificar um ortólogo em Solanum lycopersicum - SlPROPEP. O tratamento com etefon aumentou a resitência das plantas à P. dissotocum comparado com as plantas não tratadas. Este tratamento também induziu a expressão relativa de SlPROPEP, PR-1, PR-5 e da defensina DEF2. Assim como o tratamento com etefon o silenciamento do gene CTR1, que atua como um regulador negativo da via de sinalização de defesa por ET aumentou a resistência das plantas à P. dissotocum. Enquanto que as plantas silenciadas para os genes ERF1 e SlPROPEP foram mais suscetíveis. O silenciamento de SlPROPEP reprimiu a expressão relativa dos genes PR-1, PR-5, ERF1, LOX-D e DEF2 envolvidos na defesa de plantas à patógenos. Estes resultados, em conjunto com o aumento da resistência nas plantas tratadas com etefon, sugerem que a via de sinalização de ET atua na resistência de tomate à P. dissotocum sendo que esta resistência possivelmente é mediada por SlPROPEP. / Plants express different defense mechanisms in response to pathogens. In general, specific receptors in plants reconize pathogen-associated molecular patterns (PAMPs), triggering the response defenses by signaling pathways mediated by jasmonate (JA), ethylene (ET) and salicylic acid (SA). Furthermore, the discovery of endogenous signals, as AtPep1, which regulate defense genes expression in Arabidopsis thaliana, has aided the understanding of the defense mechanisms. However, the defense mechanisms of plants to necrotrophic pathogens such as Pythium spp. are poorly known. Thus, development of strategies to identify and characterize the resistance genes to Pythium spp. can help the understand of defense mechanisms, allowing the obtainance of resistant cultivars. One of the strategies used for the identification of resistance genes to pathogens within the genus Pythium consisted to construct a cDNA library of differentially expressed genes in plants overexpressing AtPROPEP1, which are more resistant to P. irregulare and P. deliense. Simultaneously, a search for orthologous genes to AtPROPEP1 from A. thaliana in different species of Solanaceae was performed. Another strategy used involved the evaluation of application of JA and AS and of the growth regulator ethephon on the resistance of tomato plants to P. dissotocum. Then, the silencing of the genes CTR1, ERF1 and SlPROPEP was performed in tomato plants in order to check the role of the tomato resistance to P. dissotocum. The results obtained from subtractive cDNA library indicate that A. thaliana plants overexpressing AtPROPEP1 may induce expression not only of the PDF1.2 defensin but also the GRP3 expression, another gene involved in plant defense against pathogens. By the search for orthologous genes to AtPROPEP1 in different species of Solanaceae was possible to identify an ortholog in Solanum lycopersicum - SlPROPEP. The ethephon treatment increased resistance of plants to P. dissotocum compared to untreated plants. This treatment also induced the expression of SlPROPEP, PR-1, PR-5 and DEF2 defensin. As ethephon treatment, the silencing of CTR1 gene, which acts as a negative regulator of defense signaling pathway by ET, increased plant resistance to P. dissotocum. Whereas the plants containing ERF1 and SlPROPEP genes silenced were more susceptible. SlPROPEP silencing repressed the relative expression of the genes PR-1, PR-5, ERF1, LOX-D e DEF2 involved in plant defense to pathogens. These results, together with increased resistance in the plants treated with ethephon, suggest that ET signaling pathway acts in tomato to resistance P. dissotocum and this resistance is likely mediated by SlPROPEP.

Resumo não disponível.

A aveia (Avena sativa L.) é um cereal de importância mundial utilizada para a produção de grãos e forragem. A ferrugem do colmo da aveia, causada por Puccinia graminis f. sp. avenae (Pga), é uma das mais devastadoras doenças da aveia em todo o mundo. Para melhor entender as epidemias de ferrugem do colmo no Sul do Brasil, foram realizados levantamentos da virulência do patógeno durante dois anos em um programa de melhoramento de aveia. As epidemias foram caracterizadas por uma mistura de raças similares e de amplo espectro de virulência. A raça de maior virulência (TST) foi identificada em 2014, para a qual apenas o gene Pg-10 foi parcialmente efetivo. Marcadores moleculares para estudos de genética de populações para Pga são escassos. Utilizando a sequência genômica de um isolado de Pga, 19 marcadores de sequências simples repetidas (SSR) foram desenvolvidos. Estes marcadores foram utilizados para avaliar a diversidade genética de 66 isolados de Pga da Austrália, Brasil e Suécia. Os isolados do Brasil e da Austrália foram caracterizados por uma e duas linhagens clonais predominantes, respectivamente. Por outro lado, os isolados da Suécia foram caracterizados por uma população recombinante e alta diversidade genética (nove genótipos distintos entre dez isolados). No hospedeiro, um limitado número de genes de resistência à ferrugem do colmo está disponível para o melhoramento da aveia. Para identificar novos genes de resistência, 61 genótipos brasileiros do Programa Internacional de Aveia da Quaker foram avaliados para a resposta de plântula e de planta adulta à ferrugem do colmo na Austrália. Nos testes de plântula, o patótipo de maior virulência da Austrália conferiu tipo de infecção susceptível à todas as linhagens diferenciais e genótipos testados, sendo utilizado para investigar a presença de resistência de planta adulta (RPA). Em um ensaio de campo, os genótipos UFRGS 087105-1 e UFRGS 087129-1 foram resistentes a moderadamente resistentes e representam uma promissora fonte de RPA para a ferrugem do colmo na Austrália. No Brasil, o genótipo UFRGS 995088-3 é uma importante fonte de resistência à ferrugem do colmo. Este estudo reporta a análise genética e o mapeamento molecular da resistência em UFRGS 995088-3. A análise genética foi realizada em duas populações de linhagens endogâmicas recombinantes (LERs) F5:7. A razão de segregação para a resistência está em conformidade com a presença de um e três genes independentes. Um arranjo de 6000 SNPs da aveia foi utilizado para genotipar uma população de 85 LERs. Os dados moleculares fornecem evidências de um único gene para a resistência com distorção de segregação. Este gene foi mapeado em um intervalo de 0,7 cM entre dois marcadores que explicam 95 % da resistência. Estes marcadores poderão servir de base para estudos futuros de validação em outras populações. / Oat (Avena sativa L.) is a major cereal crop of global importance used for grain and forage production. Oat stem rust, caused by Puccinia graminis f. sp. avenae (Pga), is one of the most severe diseases of oats worldwide. To better understand the epidemics of stem rust in South Brazil, virulence surveys were carried out during two epidemic years in an oat breeding program. The epidemics were characterized by a mixture of similar and highly virulent races. The most virulent race (TST) was identified in 2014, for which only Pg-10 was partially effective. Molecular markers suitable for population genetics of Pga are scarce. Using the genomic sequence of a Pga isolate, 19 simple sequence repeat (SSR) markers were developed. These markers were used to assess the genetic diversity of 66 Pga isolates from Australia, Brazil and Sweden. Brazilian and Australian isolates were characterized by one and two predominant clonal lineages, respectively. In contrast, the Swedish isolates were characterized by a highly diverse recombinant population (nine distinct genotypes out of ten isolates). In the host, a limited number of resistance genes to stem rust are available for oat breeding. In order to identify novel resistance sources, 61 Brazilian genotypes from Quaker International Oat Nursery were assessed for seedling and adult plant response to stem rust in Australia. In the seedling tests, the most virulent pathotype of Australia conferred susceptible infection type to all differential set and genotypes tested, and thus it was used to investigate the presence of adult plant resistance (APR). In a field trial, the genotypes UFRGS 087105-1 and UFRGS 087129-1 were resistant to moderately resistant and represent a promising source of effective APR to oat stem rust in Australia. In Brazil, the genotype UFRGS 995088-3 is a useful stem rust resistance source. This study reports the genetic analysis and the molecular mapping of the resistance in UFRGS 995088-3. The genetic analysis was performed using two recombinant inbred line (RIL) populations F5:7. The segregation ratio of RIL populations for the resistance conformed to the presence of one and three independent genes. A 6 K oat single nucleotide polymorphism (SNP) array was used to genotype one population comprising 85 RILs. The molecular marker data provided evidence of a single-gene for the resistance with distorted segregation. This gene was mapped in a 0.7 cM interval between two markers that explained 95 % of the resistance. These markers can be used as a basis for further validation studies using other populations.

Solos ácidos com toxidez por Al são comuns, sendo geralmente destinados à pecuária. A utilização de leguminosas forrageiras adaptadas a esta situação minimizaria o uso de correção de acidez e ainda possibilitaria um aporte de N ao sistema via fixação biológica. A caracterização e a identificação de mecanismos de tolerância ao Al tóxico são os passos iniciais em um programa de seleção e melhoramento visando maior adaptação a esta condição de estresse. Este trabalho objetivou: (i) caracterizar genótipos de cornichão (L. corniculatus), espécies diplóides, inclusive da espécie modelo L. japonicus e linhas endogâmicas recombinantes (LER) de Lotus, quanto à tolerância ao Al tóxico; (ii) identificar o acúmulo de Al e exsudação radicular de ácidos orgânicos nas espécies cultivadas; e (iii) selecionar genótipos com respostas contrastantes ao Al tóxico, comparando-os através de caracteristicas agronômicas e moleculares. Os resultados da caracterização mostraram que as espécies modelo diplóides MG-20 e GIFU, a população UFRGS, e as cvs. San Gabriel e São Gabriel foram as mais produtivas de maneira geral. A população UFRGS apresentou ainda uma grande superioridade em situações de moderada acidez do solo (22,2% de Al), demonstrando um potencial de utilização em regiões onde se realize correção parcial do solo. Das 180 LERs testadas, 24 foram superiores e 39 foram inferiores a espécie modelo GIFU. Com relação à exsudação radicular de ácidos orgânicos, na ausência de Al observaram-se baixos níveis de exudação para todos os genótipos. Já na presença do Al, os resultados mostraram que o genótipo UFRGS, selecionado para tolerância ao Al (UF-T2), apresentou aumento significativo (pelo menos 50% superior) da exudação de ácido oxálico em relação aos demais genótipos, assim como a população UFRGS mostrou-se superior à cv. Draco em todas as avaliações. O resultado de dois ciclos de seleção massal visando tolerância ao Al mostrou incrementos na produção de matéria seca em todas as concentrações de Al testadas, enquanto que a seleção para sensibilidade ao Al pareceu estar relacionada com o baixo vigor das plantas, uma vez que na ausência de Al estes genótipos apresentaram menor acúmulo de matéria seca em relação às populações originais. A grande diversidade observada nos genótipos avaliados pode indicar que mecanismos de tolerância ao Al possam atuar em diferentes intensidades. A exudação de ácido oxálico parece ser um mecanismo que permite a manutenção do crescimento do cornichão em condições de Al tóxico, sendo que a seleção de um genótipo mais tolerante ao Al proporcionou aumentos significativos neste mecanismo de defesa. / Acid soils with aluminum (Al) toxicity are common, being generally destined for cattle livestock. The utilization of forage legumes adapted to this situation would minimize the use of agricultural liming materials and still allow a nitrogen input to the system via biological fixation. The characterization and identification of tolerance mechanisms to toxic Al are the initial steps in a selection and breeding program aiming a greater adaptation to this stress condition. This work was aimed to: (i) characterize cultivated populations of birdsfoot trefoil (tetraploid), model species (diploid) and recombinant inbred lines (RIL) of Lotus, regarding toxic Al tolerance; (ii) identify the accumulation of Al and root exudation of organic acids in the cultivated species; and (iii) select genotypes with contrasting responses to the toxic Al, comparing their morphological and molecular characteristics. The results of the characterization showed that the diploid genotypes, MG-20 and GIFU, and the cultivated UFRGS genotypes, San Gabriel and São Gabriel were the most productive in a general matter. The UFRGS genotype also presented a great superiority in situations of moderate soil acidity (22,2% of Al), demonstrating a utilization potential in regions where partial soil amelioration is done. Of the180 RILs tested, 24 were superior and 39 were inferior to the GIFU genotype. Regarding root exudation of organic acids, in the absence of aluminum, low levels of exudation were observed for all genotypes. However, in the presence of aluminum, the results showed that the UFRGS genotype selected for Al tolerance presented a significant increase (at least 50% higher) of oxalic acid exudation compared to the other genotypes, and the UFRGS genotype proved superior to the Draco genotype in all evaluations. The result of two mass selection cycles aiming Al tolerance showed increments in dry matter production in all of the toxic aluminum concentrations tested, while the selection for Al sensibility seemed to be related to the plants’ low vigor, since in the absence of Al these genotypes presented a lower accumulation of dry matter compared to the original populations. The great diversity observed in the evaluated genotypes may indicate that the Al tolerance mechanisms may act in different intensities. The exudation of oxalic acid is apparently a mechanism that permits the maintenance of the birdsfoot trefoil growth in different conditions of toxic Al, as well as the selection of a more tolerant genotype to aluminum permitted a significant increase in this defense mechanism.

Seleção recorrente é um método indicado para o melhoramento de características quantitativas, como rendimento de grãos em aveia. Consiste em selecionar e recombinar de forma cíclica genótipos superiores de uma população geneticamente variável. Sua implantação depende do estabelecimento de uma estratégia que permita a condução das atividades inerentes ao método de forma compatível com a estrutura física e de mão-de-obra do programa. Este trabalho teve como objetivos investigar a possibilidade do uso de uma unidade experimental de tamanho reduzido para a condução das avaliações e seleção, indicar a geração de autofecundação a ser submetida à seleção e caracterizar a variabilidade dos genitores de uma população sintetizada pelo cruzamento dialélico de dez genótipos de aveia . Dados de três anos de ensaios mostram que unidades experimentais constituídas de uma única linha de três metros de comprimento reproduzem as classificações dos genótipos obtidas em parcelas de tamanho padrão para ciclo, estatura e rendimento de grãos. No entanto, o uso posterior de linhas como unidade experimental em ensaios que ocuparam uma área muito extensa, demonstrou que a variação de ambiente reduziu muito a eficiência da seleção. A avaliação da base genética para rendimento de grãos de aveia indica uma forte determinação de efeitos não aditivos. Nesta situação, a seleção em gerações mais avançadas de homozigose são mais adequadas. Porém, a seleção em geração F4 não apresentou vantagens sobre a realizada em F2 devido a grande variação de ambiente relacionada ao tamanho da área necessária para a condução dos ensaios. A estrutura da variabilidade fenotípica dos genitores confirma o caráter complementar dos genótipos em relação às características agronômicas e de adaptação pretendidas na população..

O florescimento é um fator decisivo à adaptação da aveia em ambientes subtropicais. A iniciação floral em alguns genótipos cultivados no Sul do Brasil é dependente de baixas temperaturas, um processo denominado vernalização. Os objetivos deste trabalho foram determinar o número de genes que controlam o caráter resposta à vernalização em aveia, clonar e caracterizar genes associados à vernalização com base na ortologia com outras espécies de gramíneas e identificar marcadores moleculares ligados a estes genes em aveia. O número de genes controlando o caráter resposta à vernalização foi estimado em linhagens recombinantes derivadas dos cruzamentos UFRGS 8 x UFRGS 930605 e UFRGS 881971 e Pc68/5*Starter. A resposta à vernalização nas populações avaliadas foi controlada por dois genes dominantes maiores, onde genótipos insensíveis à vernalização carregam os alelos AABB, AAbb e aaBB, enquanto que genótipos sensíveis à vernalização carregam os alelos aabb. Vinte e dois pares de primers ancorados em regiões codificantes conservadas dos genes VRN1, VRN2 e VRN3 de trigo, cevada e azevém foram utilizados para amplificar e clonar sequências de aveia. Sequências clonadas correspondendo aos genes alvo foram recuperadas para ambos VRN1 e VRN3. Outras sequências apresentaram similaridade à uma proteína com motivo zinc-finger e domínio CCT, os quais são componentes do gene VRN2 em trigo e cevada. Sequências de aveia também apresentaram elevada similaridade ao gene Hd3a, o qual está envolvido no florescimento em arroz e é ortólogo aos genes VRN3 de trigo e cevada e ao gene FT de Arabidopsis thaliana. O gene VRN3 foi mapeado em três populações de aveia: UFRGS 8 x UFRGS 930605, UFRGS 881971 x Pc68/5*Starter e Kanota x Ogle. Nas três populações, o gene VRN3 foi mapeado em regiões cromossômicas colineares correspondendo ao grupo de ligação 6 de K x O. Marcadores moleculares DArT ligados a QTLs que afetam a resposta à vernalização em aveia foram detectados através do mapeamento por intervalo simples. Um QTL associado com a resposta à vernalização foi detectado na população UFRGS 8 x UFRGS 930605, o qual explicou 20% da variação fenotípica observada entre as linhagens recombinantes. / Flowering time is a decisive factor in the adaptation of oat to sub-tropical environments. Varieties grown in southern Brazil show response to low temperaturedependant floral initiation, a process called vernalization. The objectives of this study were to determine the number of genes controlling the response to vernalization in oats, to clone and characterize genes associated with vernalization based on orthology with other grass species, and to identify molecular markers linked to those genes in oats. The number of genes controlling the response to vernalization was estimated in recombinant inbred lines from the crosses UFRGS 8 x UFRGS 930605 and UFRGS 881971 x Pc68/5*Starter. Response to vernalization in the evaluated populations was controlled by two dominant major genes with the vernalizationinsensitive genotypes carrying AABB, AAbb, and aaBB alleles, whereas the vernalization-responsive ones carrying aabb alleles. Twenty-two primer pairs anchored in conserved coding regions of VRN1, VRN2, and VRN3 genes from wheat, barley, and lolium were used to amplify and clone oat sequences. Cloned sequences corresponding to the targeted genes were recovered for both VRN1 and VRN3. Other sequences showed similarity to a protein with a zinc-finger motif and a CCT domain, which are components of VRN2 in wheat and barley. Oat sequences also showed high similarity to the Hd3a gene, which is involved with flowering time in rice, and is an orthologue of the wheat and barley VRN3 gene and the Arabidopsis thaliana FT gene. The VRN3 gene was mapped in three oat populations: UFRGS 8 x UFRGS 930605, UFRGS 881971 x Pc68/5*Starter and Kanota x Ogle. In all three populations, VRN3 fell within colinear regions corresponding to KxO linkage group 6. DArT markers linked to QTLs for response to vernalization in oats were detected by simple interval mapping. One quantitative trait locus (QTL) associated to vernalization response was identified in the UFRGS 8 x UFRGS 930605 population, which explained 20% of the phenotypic variation observed among the recombinant inbred lines.

Comportamento meiótico e fertilidade do pólen foram estudados em um total de 49 acessos de 14 taxa do gênero Leucaena, leguminosas arbóreas fixadoras de nitrogênio nativas da América Centrai. As dipióides L. macrophytia, L. pulverulenta, L. retusa, L. salvadorensis, L. shannonii e L. trichandra apresentaram pareamento cromossõmico regular, preferencialmente em bivalentes, mas quadrivaientes e outras anormalidades foram observados em freqüências variadas. Nas tetrapióides L. confertiflora, L. diversifoiia, L. invoiucrata, L. feucocephaia, L. paiiida e no híbrido L. x spontanea a associação cromossomica mais comum também foram bivalentes, mas quadrivalentes e outras anormalidades foram observadas em freqüências variadas. O acesso L. ? hybrid apresentou predominantemente várias irregularidades, como univaientes, muitivalentes e aderências cromossõmicas. Nas espécies dipióides a ocorrência de quadrivalentes pode apoiar sua origem paleopoliplóide. A presença de quadrivalentes nas espécies polipioides apóia urna origem aiotetrapióide "segmentar', mas a autopoiipioidia com subseqüente diploidização não pode ser totalmente descartada. O índice meiótico foi superior a 80% na maioria dos acessos, refletindo a regularidade meiótica. A fertilidade do pólen variou de 71 a 98%, com algumas exceções. A presença de até 19% de díades e tríades e de macropóiens em espécies dipióides e tetrapioides (até de 7% em L. trichandra) demonstram que gametas não reduzidos não são raros em Leucaena. Estes resultados apresentam peia primeira vez uma análise meiótica detalhada e abrangente para Leucaena e demonstram como a citogenética clássica pode fornecer dados importantes para estudos taxonõmicos, evolutivos e no melhoramento de plantas. / Meiotic behavior and poiien tertffity were studied in a total of 49 accessions of 14 taxa of the Central American nitrogen fixing muitipurpose tree genus Leucaena. The dipioid L. macrophylla, L. pulverulenta, L. recusa, L. saivadorensis, L. shannonii and L. trichandra presented regular chromosome pairing, mostiy in bivalents, but quadrivaients and other abnormaiities were observed in varying frequencies. In tetrapioid L. confertitiora, L. diversifolia, L. involucraã, L ieucocephaia, L. pallida and the hybrid L. x spontanea bivalents were also the most common chromosome associations, but quadrivaients and others abnormaiities were observed in varying frequencies. The L. ? hybrid accession presented a predominance of severa! irreguiarities, such as univalents, muitivalents and chromosome stickiness. In dipioid species the commom occurrence of quadrivalents couid support their paleopoiypioid origin. The presence of quadrivaients in poiypioid species supports a segmentai aiiotetrapioid origin, but autopolypioidy with subsequent diplodization cannot be ruled out. Meiotic indexes were mostiy over 80% refiecting the rather regular meiotic behavior. Poilen fertility ranged from 71 to 98%, with some exceptions. The presence of up to 19% dyads and triads and of "giant" poiien grains in dipioid and tetraploid species (up to 7% in L. trichandra) shows that unreduced gametes are not uncommon in Leucaena. These resuits present for the first time a detaiied and comprehensive meiotic analysis for these Leucaena species and show how ciassicai cytogenetics may generate important data to be used in taxonomy, evolutionary studies and plant breeding.