Com o objetivo de avaliar as características produtivas e a severidade de doenças de linhagens avançadas de aveia branca, provenientes de cruzamentos controlados do programa de melhoramento de aveia da APTA, visando à seleção de materiais com qualidades agronômicas superiores para o Estado de São Paulo, foram realizados experimentos no Pólo Regional de Desenvolvimento Tecnológico dos Agronegócios do Sudoeste Paulista, em Capão Bonito, nas safras de inverno de 2004 a 2007. Foram avaliados vinte genótipos (IAC-7, CB990107, CB990318, CB990321, CB990324, CB990434, CB990436, CB9952115, CB9958126, CB9958128, CB9960132, CB9962152, CB9968160, CB9968162, CB9968165, CB9968167, CB9924172, CB9930177, CB9967184 e CB9967185) de aveia branca (Avena sativa L.) em relação ao estande, altura de plantas, produtividade e severidade de doenças. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, com vinte tratamentos e três repetições. Cada parcela experimental foi constituída por quatro linhas de três metros de comprimento, espaçadas de 0,20m, sendo consideradas como área útil, para realização das avaliações, as duas linhas centrais. Houve diferenças significativas entre os genótipos em relação a todos os caracteres avaliados, exceto para helmintosporiose em 2004, 2006 e 2007. Os resultados permitiram obter as seguintes conclusões: (i) as linhagens CB9967184, CB9962152, CB990436, CB9960132, CB990321, CB990434, CB990324, CB9930177, CB9967185, CB990107 e CB9968165 possuem características produtivas promissoras, e (ii) as linhagens CB990318, CB9967185, CB9968167, CB9967184, CB9924172 e CB9960132 possuem nível promissor de resistência/tolerância à ferrugem da folha, helmintosporiose e virose do nanismo amarelo da cevada. Essas linhagens devem ser mais bem avaliadas para seu futuro lançamento como novas variedades de aveia branca para o cultivo no Estado de São Paulo. / With the purpose of evaluating the productive characters and the diseases severity of white oat genotypes, from controlled crosses of APTA oat breeding program, seeking the selection of materials with superior agronomic qualities to the State of São Paulo, field experiments were carried out at \'Technological Development Regional Center of Agribusiness\' of the Southwest region of São Paulo State, in Capão Bonito county, during the winter seasons from 2004 to 2007. Twenty white oat (Avena sativa L.) genotypes were evaluated (IAC-7, CB990107, CB990318, CB990321, CB990324, CB990434, CB990436, CB9952115, CB9958126, CB9958128, CB9960132, CB9962152, CB9968160, CB9968162, CB9968165, CB9968167, CB9924172, CB9930177, CB9967184 and CB9967185) in relation to stand, plant height, productivity and disease severity. The statistical experimental design was random blocks, with twenty treatments and three replications. Each experimental plot had four rows of three meters length (spacing of 20cm between plant rows), being considered as useful area, to make the evaluations, the two central rows. There were significant differences among genotypes for all characters evaluated, except for helminthosporium disease in 2004, 2006 and 2007. The results allowed to obtain the following conclusions: (i) the genotypes CB9967184, CB9962152, CB990436, CB9960132, CB990321, CB990434, CB990324, CB9930177, CB9967185 and CB990107 have promising productive characters, and (ii) the genotypes CB990318, CB9967185, CB9968167, CB9967184, CB9924172, CB9960132 and CB9968165 have promising level of resistance/tolerance to leaf rust and helminthosporium diseases and viral disease of barley yellow stunting. These genotypes should be better evaluated to their future release as new white oat varieties to be cultivated at State of São Paulo.

Existem poucas informações sobre o uso de intercruzamentos em populações de soja derivadas de retrocruzamento. Os objetivos deste trabalho compreendem a avaliação dos efeitos de uma geração de intercruzamentos nas médias, distribuição de frequências, variâncias genéticas e respostas à seleção em uma população de retrocruzamento de soja. A população básica foi derivada de um cruzamento simples entre duas linhagens contrastantes para a produção de grãos, seguido de um retrocruzamento para a linhagem mais produtiva. Cento e dezessete progênies derivadas da população não intercruzada (progênies RC1F2) e cento e dezoito progênies derivadas da população intercruzada (progênies RC1#F2) foram avaliadas no ano agrícola de 2008/09 na Estação Experimental de Anhumas, do Departamento de Genética da ESALQ/USP, em Piracicaba, SP, em dois experimentos em látice quadruplo 11x11 (quatro repetições). As parcelas foram constituídas de linhas de 2 m, espaçadas de 0,5 m, contendo 30 plantas após o desbaste. Estas foram colhidas em bulk (que correspondem às gerações RC1F3 e RC1#F3) e avaliadas novamente no ano agrícola 2010/11, utilizando o mesmo delineamento experimental, tipo de parcela e local. Foram avaliados os seguintes caracteres: número de dias para florescimento (DF), altura da planta no florescimento (AF), número de dias para maturação (DM), altura da planta na maturação (AM) e produção de grãos (PG). Para os dois tipos de populações, RC1 e RC1#, foram estimados os seguintes parâmetros: média geral, amplitude de variação, distribuição das frequências, variância genética entre progênies (σ2p), variância aditiva (σ2A), variância fenotípica entre médias de progênies (σ2F), e resposta esperada com seleção (Rs). As médias foram similares para a maioria dos caracteres entre as populações RC1 e RC1# dentro de cada ano. Entretanto, houve um acréscimo das variâncias genéticas na população intercruzada para a maioria dos caracteres, o que era esperado com base em um modelo de um loco com dois alelos. Consequentemente, a resposta esperada com seleção para PG foi 39% maior, em média, para as populações intercruzadas (RC1#F2 e RC1#F3). Estes resultados indicam que uma geração de intercruzamento após o retrocruzamento é importante em programas de melhoramento genético de soja. / There is limited information on using random mating after backcrossing in soybeans. This work was carried out to evaluate the effects of one generation of random mating after backcrossing on the means, frequency distributions, genetic variances and responses to selection in a soybean population. The basic population was derived from a two-way cross between two inbred lines contrasting for grain yield and backcrossed to the higher yielding one. One hundred and seventeen progenies derived from a not random-mated backcross population (RC1F2 progenies) and one hundred and eighteen progenies derived from a random-mated backcross population (RC1#F2 progenies) were evaluated in the 2008/09 growing season at Anhumas Experimental Station, of the Department of Genetics, ESALQ/USP, located in Piracicaba, state of São Paulo, Brazil. Evaluation trials were carried out using an 11x11 quadruple lattice design (four replications). Plots consisted of 2 m rows spaced by 0.5 m, with 30 plants after thinning. The entries were harvested in bulks (which correspond to RC1F3 and RC1#F3 progenies) and evaluated again in the 2010/11 growing season, using the same experimental design, plot size and location. The following traits were recorded: number of days to flowering (DF), plant height at flowering (AF), number of days to maturity (DM), plant height at maturity (AM), and grain yield (PG). The following parameters were estimated for both RC1 and RC1#: general mean, amplitude of variation, frequency distribution, genetic variance among progenies (σ2p), additive variance (σ2A), phenotypic variance on a progeny mean basis (σ2F), and expected response to selection (Rs). For most traits general means were similar for RC1 and RC1# populations within years. However, genetic variances increased after one generation of random mating, for most traits, which was expected based on a one-locus two-alleles model. Thus, expected response to selection on a progeny mean basis for grain yield (PG) was 39% higher, on average, for the random-mated populations (RC1#F2 and RC1#F3). Overall, the results indicate that one generation of random mating before selfing in backcross population is useful in soybean breeding programs.

Embora já existam estudos anteriores a respeito da estrutura de população em cana-deaçúcar, até o momento nenhum estudo foi feito usando marcadores SNPs gerados a partir de plataformas de genotipagem de larga escala, como por exemplo, Sequenom iPLEX MassARRAY. No presente trabalho, foi investigada a estrutura populacional no painel brasileiro de variedades de cana-de-açúcar. Esse painel é formado por materiais elites, ancestrais importantes e cultivares utilizados em programa de melhoramento. Um total de 1033 marcadores SNPs foram utilizados para genotipar os acessos do painel. A classificação dos dados feita usando o software SuperMASSA. A estrutura de população foi analisada por meio de análise de componentes principais (ACP), análise de agrupamentos e usando o software STRUCTURE. Devido ao fato que no software STRUCTURE não é possível dados de marcadores moleculares provenientes de espécies poliploides com aneuplodia frequente, o conjunto de dados foi separado e analisado de acordo com nível de ploidias dos SNPs. Com a finalidade de comparar os resultados, foi feita uma análise de coordenadas principais na matriz de distância, com os elementos definidos por 1 - coeficiente de parentesco. A análise de componentes principais revelou presença de estrutura de população. O primeiro componente separou o acesso IN84-58 (S. spontaneum) dos outros acessos que por sua vez estão separados em três grupos: o primeiro grupo formado pelos acessos que são S. sinense, o segundo grupo formado pelos cultivares modernos de cana-de-açúcar e o terceiro grupo formado por acessos que são espécies S. officinarum. Resultados da análise de agrupamento usando distância de alelos compartilhados são condizentes com resultados da ACP. Por outro lado, análise de coordenadas principais e método de agrupamento UPGMA usando o coeficiente de parentesco mostraram uma maior dissimilaridade genética entre os acessos separando as progênies do cultivar RB72454 do grupo formado pelos genitores e ou progenies do cultivar NA56-79. A diferença entre os resultados da análise de componentes principais e de coordenadas principais é devido principalmente a pressuposições nas estimativas do coeficiente de parentesco que são irrealísticas. Com relação a análise feita com o software STRUCTURE, o número de subpopulações e a matriz Q estimada variou de acordo com nível de ploidia dos marcadores. De um modo geral, as análises de estrutura de população mostrou que há evidências de estreitamento da base genética dos acessos devido a cruzamentos recorrentes de indivíduos aparentados. Espera-se que estas informações sejam importantes para o mapeamento associativo e melhoramento genético da espécie. / Although there are several studies inferring population structure in sugarcane, none of them have yet used SNP markers generated from high-throughput platforms, such as, Sequenom iPLEX MassARRAY platform. In this study, it was investigated the population structure in a Brazilian panel of sugarcane varieties. This panel is comprised by elite breeding materials, important ancestors, and cultivars mostly used by breeding programs. 1,033 SNP markers were scored. SNP genotype calling was made using software SuperMASSA. The population structure was analyzed via principal components analysis (PCA), cluster analysis and using the software STRUCTURE. Due to the fact that STRUCTURE is not possible to analyze molecular markers data scored on species withmixed ploidy level, the dataset was separated and analyzed according to SNPs level ploidy estimates. With purpose of comparing the results, it was made a principal coordinate analysis (PCO) of distance matrix, with elements defined by 1 - kinship coefficient. The principal components analysis revealed some structure. The first component separated out IN84-58 (Saccharum spontaneum) from the others acessions, whereby these others acessions were allocated in three groups, comprised by S. sinense species, sugarcane modern cultivars and S. officinarum species. Results from cluster analysis using allele shared distance are in agreement with PCA results. On the other hand, principal coordinates analysis and UPGMA hierarchical clustering method based on kinship coefficient showed a broader genetic dissimilarity between acessions, allocating RB72454 progenies apart from its parents and/or progenies of NA56-79. The difference of results between PCA and PCO are mainly due to irrealistics assumptions in the calculation of kinship. Regarding analysis from the STRUCTURE, the number of subpopulations and Q matrix estimated varied with level ploidy. In general, the study of population structure showed some evidence of narrow genetic distances between accessions, due to recurrent crosses between related individuals. The information presented hereby could be important for association mapping and sugarcane breeding program.

A bracatinga (Mimosa scabrella Bentham) é uma leguminosa arbórea de ocorrência natural, no Brasil, entre as latitudes 21°30S (MG) e 29°40S (RS) sob baixas temperaturas. Sendo uma espécie perene, pioneira de rápido crescimento e melífera, é comercialmente utilizada para múltiplas finalidades (serraria, lenha, carvão, construção) em plantios puros e em sistemas agroflorestais. Sua cultura dispensa técnicas agressivas de preparo do solo e colheita mecanizada, resultando na manutenção da estrutura e condicionamento do solo, como também promove a recuperação de solos degradados pela fixação de nitrogênio pelo rhizobium sp associado às suas raízes. Em razão do potencial produtivo e econômico da bracatinga implantou-se um teste de progênies e procedências de bracatinga na Estação Experimental de Ciências Florestais (EECF/USP), em Itatinga/SP. Neste teste, estudaram-se os parâmetros genéticos e a potencialidade para melhoramento genético desta espécie para as características associadas à produtividade, qualidade da madeira e adaptação a um ambiente com temperaturas ligeiramente superiores as de sua região de origem. O teste foi delineado em Blocos de Famílias Compactas, com 9 procedências, 10 a 20 progênies por procedência. A taxa de sobrevivência das plantas (84%), a alta germinação das sementes (95%), assim como o florescimento e frutificação em todas as progênies do ensaio são indicativos da adaptabilidade destes materiais às condições edafoclimáticas locais. Dentre os caracteres avaliados, a forma do fuste, a circunferência a altura do peito e o potencial de florescimento mostraram-se como mais promissores à prática da seleção. Estes resultados evidenciam a possibilidade de melhoramento genético da bracatinga para viabilizar seu cultivo por pequenos produtores rurais, podendo incrementar sua renda e incentivando a recuperação de áreas marginais / The bracatinga (Mimosa scabrella Bentham) is a leguminous tree naturally occurring in Brazil, between latitudes 21°30\'S (state of Minas Gerais) and 29°40\'S (state of Rio Grande do Sul) at low temperatures. Being a perennial tree species, pioneer of rapid growth and meliferous, is commercially used for multiple purposes (sawmill, firewood, coal, construction) in monoculture and in agroforestry systems. Their culture release aggressive techniques of soil tillage and mechanized harvesting, resulting in the maintenance of the structure and conditioning of the soil, but also promotes the recovery of degraded soils by nitrogen fixation by Rhizobium sp associated with their roots. Due to the economic and productive potential of bracatinga, it was implemented a progenies and provenances test of bracatinga in the Itatinga Experimental Station (EECFA/USP) in Itatinga/SP. In this experiment, they were studied the genetic parameters and the potentiality for genetic improvement of this species for the characteristics associated with productivity, wood quality and adaptation to an environment with temperatures slightly above its region of origin. The trial was designed in a compact family block, with nine provenances, 10-20 progenies per provenance. The survival rate of plants (84%) and the high seed germination (95%), besides the flowering and fruiting in all progenies of the test, are indicative of the adaptability of these materials to the local soil and climatic conditions. Among the traits, the straightness of the stem, the circumference at breast height and flowering potential were shown to be most promising in the selection practice. These results demonstrate the possibility of genetic improvement of bracatinga to enable their cultivation by small farmers, increasing their income and encouraging the recovery of marginal areas.

As doenças em plantas podem causar grandes perdas e representar um risco real para a segurança alimentar mundial. Para enfrentar esse desafio, a cooperação entre stakeholders do agronegócio é fundamental. Sendo assim, esta tese tem como proposta mensurar e analisar o papel da cooperação – colaboração científica – no manejo de doenças em plantas, especialmente no trigo e na batata. Para tanto, são apresentados três estudos que abordam tal temática. O primeiro estudo se propõe a caracterizar e estudar o funcionamento de algumas redes de pesquisa agrícola que monitoram patógenos, desenvolvem e distribuem cultivares resistentes a doenças e sequenciam o genoma do trigo e da batata. Nele, discute-se também como alguns patógenos podem ameaçar a estabilidade da produção de trigo e batata no mundo, especialmente o fungo Puccinia graminis f. sp. tritici, causador da ferrugem-do-colmo no trigo e o oomiceto Phytophthora infestans, causador da requeima na batata. Diferentes instituições como consórcios, centros de pesquisa e instituições estabelecidas são consideradas para ilustrar seu envolvimento em redes e para discutir suas atividades. O segundo artigo busca mensurar a colaboração científica nas publicações disponíveis na Web of Science por meio da análise de coautoria. O objetivo foi mapear os países que colaboram cientificamente na área de segurança alimentar. Foram considerados artigos publicados no período de 1996 a 2016 e os resultados analisados com o software VOSviewer. O terceiro artigo busca mapear os intercâmbios de germoplasma realizados pelos programas de melhoramento de batata no mundo para medir a colaboração entre países. Neste artigo, foram utilizadas informações somente sobre a batata. Cultivares de batata resistentes à requeima foram selecionadas com base em duas bases de dados, uma europeia – European Cultivated Potato Database (ECPD) - e outra brasileira - Catálogo de Cultivares da Batata da Embrapa 2015. A construção dos mapas, dos gráficos e os procedimentos de cálculo foram feitos no Microsoft Excel, no Tableau 10.1 e com o software RTBMaps. O Cosseno de Salton foi utilizado para normalização dos dados. Os resultados sugerem que pesquisa colaborativa conduzida pelas redes traz mais benefícios do que a pesquisa individual ao evitar a sobreposição de estudos, economizar tempo e recursos e também conectar pesquisadores geograficamente dispersos. A continuidade do desenvolvimento agrícola nos países em desenvolvimento, o menor custo de pesquisa coordenada e o investimento em melhoramento genético como ferramenta complementar ao controle químico também são argumentos que justificam os benefícios trazidos por essas redes. Entre as publicações, o termo “gene” foi o que predominou na análise da densidade de termos. Os autores das áreas de biotecnologia, genética, reprodução de plantas e desenvolvimento de biótipos resistentes são os que mais colaboram e também os que têm maior número de publicações, reafirmando a importância do melhoramento e da cooperação para a segurança alimentar. Nas trocas de germoplasma, o Peru e o México já foram alvos de inúmeras expedições internacionais – especialmente dos países europeus - para coleta de materiais. Ainda assim, a maioria dos países tem ligações consigo mesmos maiores do que com outros países, reforçando a ideia de que os programas de melhoramento nacionais colaboram mais entre si do que com de outros países. Alemanha e Holanda se destacam frente aos demais países com relação à quantidade de cultivares resistentes. Ambos apresentam também o maior número de colaborações mútuas, sinalizando a ocorrência de acordos bilaterais. Já Índia e China, apesar de serem os maiores produtores mundiais de batata, pouco pesquisam sobre o tubérculo. De maneira geral, este estudo contribui para a identificação de “quem colabora com quem” e corrobora a importância do “trabalho conjunto” na solução de desafios coletivos, como o manejo de doenças em plantas. Juntos, os três artigos demonstram que a cooperação tem papel relevante no melhoramento genético de plantas, por ser a essência das redes, ser destaque nas publicações da área do melhoramento genético e também por ter papel central no desenvolvimento de cultivares resistentes a doenças. Assim, suas implicações tornam possível entender a cooperação enquanto abordagem fundamental para a mitigação de doenças em plantas e dos riscos de insegurança alimentar mundial. / Plant diseases can cause heavy losses and pose a real risk to global food security. To meet this challenge, cooperation among agribusiness stakeholders is fundamental. Thus, this thesis aims to measure and analyze the role of cooperation - scientific collaboration - in the management of diseases in plants, specially wheat and potato. Therefore, three studies are presented on this theme. The first study aims to characterize and study the functioning of some agricultural research networks that monitor pathogens, develop and distribute disease resistant cultivars, and sequence wheat and potato genomes. In it, it is also discussed how some pathogens may threaten the stability of wheat and potato production in the world, especially the fungus Puccinia graminis f. sp. tritici, that causes stem rust in wheat, and the oomycete Phytophthora infestans, that causes late blight in potato. Different institutions, such as consortia, research centers and established institutions are considered to illustrate their involvement in networks and to discuss their activities. The second article seeks to measure scientific collaboration in publications available in Web of Science through co-authorship analysis. The objective was to map countries that collaborate scientifically in the area of food security. We considered articles published in the period from 1996 to 2016 and the results were analyzed using VOSviewer software. The third article seeks to map the germplasm exchanges conducted by potato breeding programs in the world to measure collaboration between countries. In this article, information was only used on the potato. Cultivars of potato resistant to late blight were selected based on two databases, a European - European Cultivated Potato Database (ECPD) - and another Brazilian - Embrapa 's Potato Cultivars Catalog 2015. The construction of maps, charts and procedures was made in the Microsoft Excel, in the Tableau 10.1 and with RTBMaps version 1.0 software. Salton's measure was used for data normalization. The results suggest that collaborative research conducted by networks can be more beneficial than individual research by avoiding overlapping studies, saving time and resources, and also connecting dispersed researchers. The continuity of agricultural development in developing countries, the lower cost of coordinated research and the investment in genetic improvement as a complementary tool to chemical control are also arguments that justify the benefits brought by these networks. Among the publications, the term "gene" was the one that predominated in the analysis of the density of terms. The authors of biotechnology, genetics, plant breeding and the development of resistant biotypes are those who collaborate most, as well as those with the largest number of publications, reaffirming the importance of breeding and cooperation for food security. In the germplasm exchange, Peru and Mexico have already been targets of numerous international expeditions - especially European countries - for the collection of materials. Still, most countries have connections with themselves higher than other countries, reinforcing the idea that national breeding programs work more closely with one another than with other countries. Germany and the Netherlands stand out against the other countries in relation to the number of resistant cultivars. Both also have the largest number of mutual collaboration, signaling the occurrence of bilateral agreements. India and China, despite being the world's largest potato producers, do not research on the crop. Overall, this study contributes to the identification of "who collaborates with whom" and confirms the importance of "working together" in solving collective challenges such as plant disease management. Together, the three articles show that cooperation plays a significant role in the genetic improvement of plants, being the essence of the networks, being prominent in publications in the area of genetic improvement and also for having a central role in the development of cultivars resistant to diseases. Thus, its implications make it possible to understand cooperation as a fundamental approach to the mitigation of plant diseases and the risks of global food insecurity.

A riqueza e a diversidade de espécies forrageiras dos Campos Sulinos, pode propiciar a inserção de espécies nativas em programas de melhoramento. As gramíneas nativas do gênero Paspalum possuem grande variabilidade, que pode contribuir para seleção de genótipos adaptáveis às várias condições ecológicas de regiões tropicais e subtropicais. Dentre as espécies deste gênero destaca-se o Paspalum notatum com ecótipos que possuem superioridade produtiva quando comparados à cultivares comerciais, o que contribui para que esta espécie seja candidata ao lançamento de novas cultivares. Avaliações de plantas melhoradas submetidas a diferentes práticas de manejo, como fertilização ou consorciação, são fundamentais para gerar conhecimento acerca das características produtivas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial produtivo de uma progênie híbrida intraespecífica de P. notatum submetida a diferentes níveis de fertilização nitrogenada ou consorciação com leguminosas para serem empregados em sistemas de produção a pasto ou na recuperação de pastagens naturais degradadas. A produção de matéria seca e a densidade populacional de perfilhos dos genótipos de P. notatum respondem de forma positiva aos níveis de fertilização nitrogenada. O nível de fertilização 120 kg N ha-1ano-1 promove a maior eficiência de uso de nitrogênio nos genótipos de P. notatum. Os genótipos B26, C22, C9 e Bagual são indicados para serem utilizados em sistemas de consórcio com leguminosas de clima temperado. A produção de matéria seca de sistemas com genótipos de P. notatum consorciados com trevo branco mais cornichão é semelhante à produção de sistemas fertilizados com até 240 kg N ha-1ano-1, evidenciando a viabilidade do consórcio entre essas espécies. / The richness and diversity of forage species in the Campos Sulinos region may facilitate the inclusion of native species in breeding programs. Native grasses of the Paspalum genus show great variability which may contribute to the selection of adaptable genotypes to the various ecological conditions of tropical and subtropical regions. Within the genus, Paspalum notatum is a species with superiorly productive ecotypes compared to commercial cultivars, rendering this species a candidate for the release of new cultivars. The evaluation of bred plants submitted to different management practices, such as fertilization or consortium with legumes is fundamental to acquire knowledge about the productive features. The objective of the present work was to evaluate the productive potential of an intraspecific hybrid progeny of Paspalum notatum submitted to different nitrogen fertilization levels or intercropped with legumes, with the objective of being used in grazing systems or in the recovery of degraded natural pastures. The dry matter yield and tiller population density of Paspalum notatum genotypes respond positively to nitrogen fertilization levels. The 120 kg N ha-1year-1 fertilization level promotes the highest nitrogen utilization efficiency in Paspalum notatum. Genotypes B26, C22, C9 and Bagual are indicated for legume intercropped systems with temperate legumes. The dry matter production of intercropped systems between Paspalum notatum genotypes with white clover plus birdsfoot trefoil is similar to the production of systems fertilized with up to 240 kg N ha-1year-1, demonstrating the viability of the intercropped between these species.

As doenças em plantas podem causar grandes perdas e representar um risco real para a segurança alimentar mundial. Para enfrentar esse desafio, a cooperação entre stakeholders do agronegócio é fundamental. Sendo assim, esta tese tem como proposta mensurar e analisar o papel da cooperação – colaboração científica – no manejo de doenças em plantas, especialmente no trigo e na batata. Para tanto, são apresentados três estudos que abordam tal temática. O primeiro estudo se propõe a caracterizar e estudar o funcionamento de algumas redes de pesquisa agrícola que monitoram patógenos, desenvolvem e distribuem cultivares resistentes a doenças e sequenciam o genoma do trigo e da batata. Nele, discute-se também como alguns patógenos podem ameaçar a estabilidade da produção de trigo e batata no mundo, especialmente o fungo Puccinia graminis f. sp. tritici, causador da ferrugem-do-colmo no trigo e o oomiceto Phytophthora infestans, causador da requeima na batata. Diferentes instituições como consórcios, centros de pesquisa e instituições estabelecidas são consideradas para ilustrar seu envolvimento em redes e para discutir suas atividades. O segundo artigo busca mensurar a colaboração científica nas publicações disponíveis na Web of Science por meio da análise de coautoria. O objetivo foi mapear os países que colaboram cientificamente na área de segurança alimentar. Foram considerados artigos publicados no período de 1996 a 2016 e os resultados analisados com o software VOSviewer. O terceiro artigo busca mapear os intercâmbios de germoplasma realizados pelos programas de melhoramento de batata no mundo para medir a colaboração entre países. Neste artigo, foram utilizadas informações somente sobre a batata. Cultivares de batata resistentes à requeima foram selecionadas com base em duas bases de dados, uma europeia – European Cultivated Potato Database (ECPD) - e outra brasileira - Catálogo de Cultivares da Batata da Embrapa 2015. A construção dos mapas, dos gráficos e os procedimentos de cálculo foram feitos no Microsoft Excel, no Tableau 10.1 e com o software RTBMaps. O Cosseno de Salton foi utilizado para normalização dos dados. Os resultados sugerem que pesquisa colaborativa conduzida pelas redes traz mais benefícios do que a pesquisa individual ao evitar a sobreposição de estudos, economizar tempo e recursos e também conectar pesquisadores geograficamente dispersos. A continuidade do desenvolvimento agrícola nos países em desenvolvimento, o menor custo de pesquisa coordenada e o investimento em melhoramento genético como ferramenta complementar ao controle químico também são argumentos que justificam os benefícios trazidos por essas redes. Entre as publicações, o termo “gene” foi o que predominou na análise da densidade de termos. Os autores das áreas de biotecnologia, genética, reprodução de plantas e desenvolvimento de biótipos resistentes são os que mais colaboram e também os que têm maior número de publicações, reafirmando a importância do melhoramento e da cooperação para a segurança alimentar. Nas trocas de germoplasma, o Peru e o México já foram alvos de inúmeras expedições internacionais – especialmente dos países europeus - para coleta de materiais. Ainda assim, a maioria dos países tem ligações consigo mesmos maiores do que com outros países, reforçando a ideia de que os programas de melhoramento nacionais colaboram mais entre si do que com de outros países. Alemanha e Holanda se destacam frente aos demais países com relação à quantidade de cultivares resistentes. Ambos apresentam também o maior número de colaborações mútuas, sinalizando a ocorrência de acordos bilaterais. Já Índia e China, apesar de serem os maiores produtores mundiais de batata, pouco pesquisam sobre o tubérculo. De maneira geral, este estudo contribui para a identificação de “quem colabora com quem” e corrobora a importância do “trabalho conjunto” na solução de desafios coletivos, como o manejo de doenças em plantas. Juntos, os três artigos demonstram que a cooperação tem papel relevante no melhoramento genético de plantas, por ser a essência das redes, ser destaque nas publicações da área do melhoramento genético e também por ter papel central no desenvolvimento de cultivares resistentes a doenças. Assim, suas implicações tornam possível entender a cooperação enquanto abordagem fundamental para a mitigação de doenças em plantas e dos riscos de insegurança alimentar mundial. / Plant diseases can cause heavy losses and pose a real risk to global food security. To meet this challenge, cooperation among agribusiness stakeholders is fundamental. Thus, this thesis aims to measure and analyze the role of cooperation - scientific collaboration - in the management of diseases in plants, specially wheat and potato. Therefore, three studies are presented on this theme. The first study aims to characterize and study the functioning of some agricultural research networks that monitor pathogens, develop and distribute disease resistant cultivars, and sequence wheat and potato genomes. In it, it is also discussed how some pathogens may threaten the stability of wheat and potato production in the world, especially the fungus Puccinia graminis f. sp. tritici, that causes stem rust in wheat, and the oomycete Phytophthora infestans, that causes late blight in potato. Different institutions, such as consortia, research centers and established institutions are considered to illustrate their involvement in networks and to discuss their activities. The second article seeks to measure scientific collaboration in publications available in Web of Science through co-authorship analysis. The objective was to map countries that collaborate scientifically in the area of food security. We considered articles published in the period from 1996 to 2016 and the results were analyzed using VOSviewer software. The third article seeks to map the germplasm exchanges conducted by potato breeding programs in the world to measure collaboration between countries. In this article, information was only used on the potato. Cultivars of potato resistant to late blight were selected based on two databases, a European - European Cultivated Potato Database (ECPD) - and another Brazilian - Embrapa 's Potato Cultivars Catalog 2015. The construction of maps, charts and procedures was made in the Microsoft Excel, in the Tableau 10.1 and with RTBMaps version 1.0 software. Salton's measure was used for data normalization. The results suggest that collaborative research conducted by networks can be more beneficial than individual research by avoiding overlapping studies, saving time and resources, and also connecting dispersed researchers. The continuity of agricultural development in developing countries, the lower cost of coordinated research and the investment in genetic improvement as a complementary tool to chemical control are also arguments that justify the benefits brought by these networks. Among the publications, the term "gene" was the one that predominated in the analysis of the density of terms. The authors of biotechnology, genetics, plant breeding and the development of resistant biotypes are those who collaborate most, as well as those with the largest number of publications, reaffirming the importance of breeding and cooperation for food security. In the germplasm exchange, Peru and Mexico have already been targets of numerous international expeditions - especially European countries - for the collection of materials. Still, most countries have connections with themselves higher than other countries, reinforcing the idea that national breeding programs work more closely with one another than with other countries. Germany and the Netherlands stand out against the other countries in relation to the number of resistant cultivars. Both also have the largest number of mutual collaboration, signaling the occurrence of bilateral agreements. India and China, despite being the world's largest potato producers, do not research on the crop. Overall, this study contributes to the identification of "who collaborates with whom" and confirms the importance of "working together" in solving collective challenges such as plant disease management. Together, the three articles show that cooperation plays a significant role in the genetic improvement of plants, being the essence of the networks, being prominent in publications in the area of genetic improvement and also for having a central role in the development of cultivars resistant to diseases. Thus, its implications make it possible to understand cooperation as a fundamental approach to the mitigation of plant diseases and the risks of global food insecurity.

A riqueza e a diversidade de espécies forrageiras dos Campos Sulinos, pode propiciar a inserção de espécies nativas em programas de melhoramento. As gramíneas nativas do gênero Paspalum possuem grande variabilidade, que pode contribuir para seleção de genótipos adaptáveis às várias condições ecológicas de regiões tropicais e subtropicais. Dentre as espécies deste gênero destaca-se o Paspalum notatum com ecótipos que possuem superioridade produtiva quando comparados à cultivares comerciais, o que contribui para que esta espécie seja candidata ao lançamento de novas cultivares. Avaliações de plantas melhoradas submetidas a diferentes práticas de manejo, como fertilização ou consorciação, são fundamentais para gerar conhecimento acerca das características produtivas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial produtivo de uma progênie híbrida intraespecífica de P. notatum submetida a diferentes níveis de fertilização nitrogenada ou consorciação com leguminosas para serem empregados em sistemas de produção a pasto ou na recuperação de pastagens naturais degradadas. A produção de matéria seca e a densidade populacional de perfilhos dos genótipos de P. notatum respondem de forma positiva aos níveis de fertilização nitrogenada. O nível de fertilização 120 kg N ha-1ano-1 promove a maior eficiência de uso de nitrogênio nos genótipos de P. notatum. Os genótipos B26, C22, C9 e Bagual são indicados para serem utilizados em sistemas de consórcio com leguminosas de clima temperado. A produção de matéria seca de sistemas com genótipos de P. notatum consorciados com trevo branco mais cornichão é semelhante à produção de sistemas fertilizados com até 240 kg N ha-1ano-1, evidenciando a viabilidade do consórcio entre essas espécies. / The richness and diversity of forage species in the Campos Sulinos region may facilitate the inclusion of native species in breeding programs. Native grasses of the Paspalum genus show great variability which may contribute to the selection of adaptable genotypes to the various ecological conditions of tropical and subtropical regions. Within the genus, Paspalum notatum is a species with superiorly productive ecotypes compared to commercial cultivars, rendering this species a candidate for the release of new cultivars. The evaluation of bred plants submitted to different management practices, such as fertilization or consortium with legumes is fundamental to acquire knowledge about the productive features. The objective of the present work was to evaluate the productive potential of an intraspecific hybrid progeny of Paspalum notatum submitted to different nitrogen fertilization levels or intercropped with legumes, with the objective of being used in grazing systems or in the recovery of degraded natural pastures. The dry matter yield and tiller population density of Paspalum notatum genotypes respond positively to nitrogen fertilization levels. The 120 kg N ha-1year-1 fertilization level promotes the highest nitrogen utilization efficiency in Paspalum notatum. Genotypes B26, C22, C9 and Bagual are indicated for legume intercropped systems with temperate legumes. The dry matter production of intercropped systems between Paspalum notatum genotypes with white clover plus birdsfoot trefoil is similar to the production of systems fertilized with up to 240 kg N ha-1year-1, demonstrating the viability of the intercropped between these species.

No presente trabalho buscou-se introduzir o efeito da competição entre plantas nas análises dos testes de progênie/procedências em essências florestais, com o fim de identificar os seus efeitos e as distorções devidas à sua não observância. Para tanto, foram utilizados ensaios com níveis de precisão e mortalidades diferentes, de cinco espécies, a saber: Gallesia gorarema Vell. Moq., Eucaliptus grandis Hill ex Maider, Eucaliptus citridora Hook, Pinus elliottii Engl. var. elliottii e Araucaria angustifolia (Bert.) O. Ktze. Obtiveram-se as esperanças dos quadrados médios das fontes de variação da análise de variância nos delineamentos aqui utilizados. Com base nestas derivações, foi demonstrado explicitamente o viés nas estimativas de parâmetros genéticos quantitativos. Este viés está diretamente relacionado com a magnitude do coeficiente de regressão b e com a grandeza relativa das somas de quadrados de diferentes efeitos contidos na análise de variância da variável competição. Caso ignorado o efeito de competição, quando este influencia a variável resposta Y, os ponderadores b, que compõem o índice de seleção terão estimativas viesadas, gerando erro na seleção dos indivíduos superiores. Na análise de dados observou-se que a inclusão da competição, de maneira geral, reduziu as estimativas das componentes de variância, e por conseqüência, outras estimativas de parâmetros que são função destes, quando comparado com as estimativas feitas por via das análises sem o ajuste para a competição. A análise com a variável competição não mostrou diferenças significativas para o efeito de progênies. Isto demostra que a competição comportou-se de forma aleatória, o que corrobora para que seja colocada na análise como uma covariável; caso contrário esta teria que ser considerada uma componente da performance e introduzida numa análise multicaracterística. Utilizando as análises com e sem ajuste para a competição, para estimar os valores genéticos e o ganho com a seleção, observou-se que os indivíduos selecionados não são concordantes. Isto indica que os equívocos na seleção podem ser comuns, haja vista que o fato de se ajustar os dados faz com que o posto dos indivíduos tidos por superiores seja alterado. É recomendável considerar os efeitos da competição na análise de dados em que os indivíduos estão sujeitos a competir uns com os outros, no seu desenvolvimento. / The aim of this work was to introduce competition effects in the model underlying the analysis of forest tree experiments. Results were compared with analyses in which effects were neglected. Progeny trails with different levels of precision and mortality were used, including the following species: Gallesia gorarema Vell. Moq., Eucaliptus grandis Hill ex Maider, Eucaliptus citridora Hook, Pinus elliottii Engl. var. elliottii and Araucaria angustifolia (Bert.) O. Ktze. Mathematical expectation of mean squares values were derived and the bias of estimates was explicitly shown. Competition effects were found significant in all experiments, but were primarily of random nature. Bias was shown to be directly proportional to the magnitude of the regression parameter b and to the relative magnitude of sums of squares of the competition variable. Including the variable in general lead to a reduction of estimates of variance components and to smaller expected progress from selection. The b coefficients of multi-effect selection index are also biased if competition is ignored. Results indicated that different sets of genotypes could be selected if the analyses of data were carried out with or without the competition effects. Including a competition variable in the analysis of trials in which plants are exposed to competing with each other is recommendable.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Objetivou-se com este trabalho avaliar o desenvolvimento vegetativo e o desempenho produtivo de três cultivares de palma de óleo na fase juvenil visando identificar cultivares com melhor adaptação à ambientes de savana e de floresta alterada de Roraima. Foram conduzidos dois experimentos em dois locais e períodos distintos; o primeiro experimento referente ao desenvolvimento vegetativo foi conduzido, um em área de savana (com irrigação complementar) no município de Boa Vista e o outro em área de floresta alterada localizada no município de Caroebe, no sul do Estado de Roraima realizado no período de agosto de 2008 a abril de 2010; o segundo experimento referente ao desempenho produtivo foi realizado entre janeiro e dezembro de 2011 em ambos os locais. As cultivares avaliadas foram: BRS C-2528, BRS C-3701 e BRS C-2301, arranjadas em delineamento experimental de blocos ao acaso com seis repetições. Para avaliar o desenvolvimento vegetativo foram realizadas 18 avaliações mensais, quanto ao número de folhas emitidas, comprimento da folha 4 (cm) e circunferência do coleto (cm). O desempenho produtivo foi avaliado por meio de 12 avaliações mensais, quanto: ao número de cachos ha-1, peso médio e produção total de cachos ha-1. Foram realizadas análises de variância individuais e conjuntas. Para a comparação das médias das características avaliadas foi utilizado o teste de Scott & Knott em nível de 5% de probabilidade. Adicionalmente, coeficientes de correlação de Pearson (r) foram estimados entre as médias das características avaliadas para o desempenho produtivo, para cada ambiente. No ambiente de floresta alterada, as cultivares apresentaram desenvolvimento vegetativo superior ao obtido no ambiente de savana. Todas as cultivares apresentaram desenvolvimento vegetativo semelhante no ambiente de savana. Em ambiente de floresta destacou-se a cultivar BRS C-2301 por ter apresentado maior desenvolvimento vegetativo considerando o número de folhas emitidas e o comprimento da folha 4. As três cultivares no ambiente de floresta alterada apresentou desempenho produtivo diferentes entre- si, produzindo entre (19 e 23 t cachos/ha/ano), com destaque para a cultivar BRS C-2301, que foi a mais produtiva, e mostrou-se com potencial para indicação e uso. No ambiente de savana as três cultivares apresentaram desempenhos produtivos semelhantes entre si produzindo entre 4,5 a 6,0 t cachos/ha/ano, sendo uma produção baixa, quando comparados aos obtidos em ambiente de floresta alterada. As maiores produções de cachos, no ambiente de savana, foi em decorrência do maior número de cachos produzidos e ficaram concentradas nos meses de março, abril e maio (início do período chuvoso), enquanto que, em ambiente de floresta alterada foram decorrência dos maiores pesos médios dos cachos e ficaram concentrados nos meses de outubro, novembro e dezembro (período seco). / The objective of this study was to evaluate the vegetative growth and yield performance of three oil palm varieties in the juvenile phase, identifying cultivars with better adaptation on savannah environment and changed forest of Roraima (Brazil). Two experiments were conducted in two locations and distinct periods: the first experiment, for the vegetative development, was conducted in Savannah area (with supplementary irrigation) of Boa Vista (State capital), the other was a changed forest area in the municipality of Caroebe (south of the State), conducted between August 2008 and April 2010.The second experiment for the performance was conducted between January and December 2011 in both locations. The cultivars were: BRS C-2528, C-3701 and BRS C-2301, arranged in randomized complete blocks experimental design with six replications. Eighteen monthly evaluations were made to evaluate the vegetative development, the number of emitted leaves, leaf length 4 (cm) and girth circumference (cm). The performance evaluations were made by 12 collections per month, were they: the number of bunches ha-1, average weight and total production of bunches ha-1. Individual and joint variance analyses were made. The Scott & Knott test (5%) was made for the comparison of the evaluated. The Pearson correlation coefficients (r) were estimated to the average values of the performance characteristics in each environment. In the changed forest environment, the cultivars presented a higher vegetative growth than savannah environment. All the cultivars had a similar vegetative development in savannah environment. The BRS C-2301 cultivar had best results in the forest environment having larger vegetative development considering the number of leaves and the fourth leaf length. The three cultivars in forest environment showed different productive performance between them, producing between 19 and 23 tons of bunches / ha / year, especially the BRS C-2301, which was the most productive, and showed potential for field use. In savannah environment the three cultivars showed a similar performance between itself, producing between 4,5 to 6,0 tons bunches / ha / year), it was a low production, when compared to those obtained in the changed forest environment. The highest yields of bunches in the savannah environment, were due to the production of higher number of bunches and were concentrated in the months of March, April and May (rainy season), while in the forest environment were due to the higher average weights of the clusters and were concentrated in the months of October, November and December (dry season)