Considerando-se a importância de Gracilaria birdiae e G. caudata como as principais agarófitas coletadas no nordeste brasileiro, e o conhecimento prévio sobre a diversidade fisiológica de suas populações, foram avaliadas as características fenológicas, a diversidade genética e os parâmetros relacionados à fotossíntese de populações selecionadas ao longo da costa brasileira. Durante a realização desse trabalho, foram amostradas quatro populações de Gracilaria birdiae de diferentes estados (RN, CE, PE e BA) e sete populações de G. caudata (RN, CE, PE, PB, BA, ES e SP). Tetrasporófitos foram encontrados em maior número em todas as populações amostradas. Em G. caudata, uma maior proporção de tetrasporófitos foi observada para as populações da região Nordeste, quando comparada às populações da região Sudeste. A ausência de plantas inférteis na maioria das populações amostradas, ou a baixa frequência (G. birdiae, RN, 4%; e G. caudata, RN e PE, 0,95% e SP, 8,57%), indicam a elevada fertilidade das espécies. A presença de gametófitos epífitas em tetrasporófitos foi observada em ambas espécies, entretanto, eles foram predominantes em G. caudata. Os parâmetros da fotossíntese foram avaliados a partir de dados coletados na natureza, com o uso da técnica de fluorescência in vivo da clorofila α. Nos locais onde ambas espécies ocorriam, observou-se que G. caudata apresentou valores elevados de Ik e inferiores de αETR, quando comparada a G. birdiae, sugerindo que essa espécie apresente maior sensibilidade a altos níveis de irradiância. Essas respostas estão de acordo com a posição em que ocupam em relação ao nível de maré: G caudata, sempre numa posição superior em relação à G. birdiae. Tetrasporófitos e gametófitos femininos de ambas espécies do CE apresentaram valores elevados de αETR, sugerindo que estes estão adaptados a irradiâncias elevadas e apresentam mecanismos capazes de evitar danos ao aparato fotossintetizante. A população de G. birdiae do RN apresentou uma diminuição das taxas fotossintetizantes em elevadas irradiâncias (até 500 µmol.fótons.m-2.s-1) atribuída a sua posição inferior no costão, quando comparada às populações da BA e PE, o que poderia indicar uma maior sensibilidade à irradiância em relação às demais. Não foram observadas diferenças nos valores de ETRmax entre as populações do RN e CE para ambas espécies, o que pode ser justificado pela proximidade geográfica. Tetrasporófitos de G. birdiae de coloração esverdeada do CE apresentaram maiores valores de ETRmax, quando comparados aos de coloração vermelha (selvagem), sugerindo uma maior habilidade de indivíduos de coloração esverdeada em utilizar elevadas irradiâncias para a manutenção de seu metabolismo. Essa característica deve representar uma vantagem adaptativa para G. birdiae, uma vez que a ocorrência de espécimes com capacidades fotossintetizantes distintas pode aumentar os espectros de aclimatação da espécie. A diversidade genética foi acessada por meio de marcadores plastidiais (rbcL), mitocondriais (Cox1 e cox2-3), nucleares (SSU) e microssatélites. Um total de 129 sequências de G. birdiae e G. caudata foram amplificadas para os marcadores Cox1, Cox2-3, rbcL e SSU. Sequências de Cox1 (633 pares de base (bp)) foram obtidas para 42 amostras de G. birdiae, e para apenas três amostras de G. caudata, devido a dificuldades de amplificação; uma divergência de 64 bp (10,25%) foi observada entre as espécies. Sequências de rbcL (1571 bp) e de SSU (1769 bp) foram obtidas para: i, uma amostra de G. birdiae da população do RN; e ii, duas amostras de G. caudata, uma do RN e outra da população do ES. Divergências de 61 bp (3,88%) e 4 bp (0,2%) foram observadas entre as espécies para as sequências de rbcL e SSU, respectivamente. Sequências de Cox2-3 (363 bp) foram obtidas para 33 amostras de G. birdiae, e para 48 amostras de G. caudata; uma divergência de 35 bp (8,97%) foi observada entre as espécies. Três haplótipos foram reconhecidos em G. birdiae para as sequências de Cox1 de 0-1 bp (0,15%), enquanto que 5 haplótipos para as sequências de Cox2-3, de 0-3 bp (0,82%), foram identificados em G. caudata. Uma média de sete marcadores tipo microssatélites foram desenvolvidos para G. birdiae e 12 para G. caudata, a partir das diferentes populações amostradas. Cinco loci de microssatélites amplificaram em ambas espécies, no entanto, foram observadas diferenças no tamanho e número de alelos de acordo com a espécie. Para a análise de microssatélites, foi avaliado um total de 248 amostras de G. birdiae (RN, 71; CE, 58; BA, 52; e PE, 67) e 424 de G. caudata (RN, 52; CE, 75; PB, 83; PE, 53; BA, 56; ES, 54; e SP, 51). Em G. birdiae, genótipos multilocus repetidos foram encontrados em três das quatro populações avaliadas (BA, CE e PE). Em G. caudata, essa repetição foi encontrada apenas para as populações da BA e SP, sendo que as demais apresentaram somente genótipos multilocus únicos (CE, RN, PB, PE e ES). As estimativas de diferenciação genética (Fst) em combinação com o Teste de Mantel indicaram a existência de uma correlação entre as distâncias genética e geográfica, tanto para G. birdiae como para G. caudata; entretanto, essa correlação mostrou-se linear apenas para G. caudata. A análise Bayesiana (programa Structure) demonstrou e existência de uma estruturação semelhante para as populações de G. birdiae e G. caudata. Os dois agrupamentos encontrados para ambas espécies têm como limite as populações dos Estados da Bahia e Pernambuco, indicando a existência de uma possível barreira genética não específica. Em síntese, análises moleculares corroboram dados de fotossíntese e indicam a maior variabilidade genética em G. caudata, quando comparada à G. birdiae. Essas análises corroboram ainda a hipótese da existência de uma variação genética relacionada a adaptações ambientais que resultam em alterações moleculares, fisiológicas e fenológicas / Considering the importance of Gracilaria birdiae and G. caudata as the main agarophytes collected in northeastern Brazil, and previous knowledge on the physiological diversity of their populations, phenological characteristics, parameters related to photosynthesis, and genetic diversity were evaluated in populations selected along the Brazilian coast. During this work, were sampled four populations of Gracilaria birdiae (RN, CE, PE, and BA) and seven of G. caudata (RN, CE, PE, PB, BA, ES, and SP). Tetrasporophytes were found in greater numbers in all sampled populations. In G. caudata, a higher proportion of tetrasporophytes was observed for the Northeast populations, compared to the Southeast populations. The absence of infertile plants in most of the sampled populations, or their low frequency (G. birdiae, RN, 4%, and G. caudata, RN and PE, 0.95%, and SP, 8.57%), indicate the high fertility of the species. The presence of epiphytic gametophytes of tetrasporophytes was observed in both species; however, they were prevalent in G. caudata. The photosynthetic parameters were evaluated from data collected in nature, using the in vivo chlorophyll α fluorescence technique. Where both species occurred, G. caudata presented high levels of Ik and lower α ETR, compared to G. birdiae, suggesting that this species may show greater sensitivity to high levels of irradiance. These responses are consistent with the position that they occupy relative to the shore: G caudata, always in a higher position, compared to G. birdiae. Tetrasporophytes and female gametophytes from the CE population of both species showed high levels of ?ETR, suggesting that these are adapted to high irradiance and have mechanisms to prevent damage to the photosynthetic apparatus. The RN population of G. birdiae presented a decrease in photosynthetic rates at high light intensities (up to 500 ?mol.fótons.m-2.s-1) attributed to its lower position on the shore, compared to the BA and PE populations, which could indicate a greater sensitivity to irradiance in relation to others. No differences were observed in ETRmax values between the RN and CE populations for both species, which can be explained by their geographical proximity. The greenish tetrasporophytes of G. birdiae from CE had higher ETRmax values, when compared to the wild-type (red), suggesting a greater ability of the greenish individuals to use high irradiance for maintaining their metabolism. This feature should be considered an adaptive advantage for G. birdiae, since the occurrence of specimens with different photosynthetic capacity may increase the acclimation spectra of the species. Genetic diversity was accessed through plastid markers (rbcL), mitochondrial (cox1 and cox2-3), nuclear (SSU) and microsatellites. A total of 129 sequences of G. birdiae and G. caudata were amplified for the markers cox1, cox2-3, rbcL and SSU. Cox1 sequences (633 base pairs (bp)) were amplified for 42 samples of G. birdiae, and only three samples of G. caudata, due to difficulties in amplification; a difference of 64 bp (10.25%) was observed between species. RbcL sequence (1571 bp) and SSU (1769 bp) were obtained for: i, a sample of G. birdiae from RN; and ii, two samples of G. caudata, one from RN and another from ES. Differences of 61 bp (3.88%) and 4 bp (0.2%) were observed among species for rbcL and SSU sequences, respectively. Cox2-3 sequences (363 bp) were obtained for 33 samples of G. birdiae and 48 samples of G. caudata; a difference of 35 bp (8.97%) was observed between species. Three haplotypes were found in G. birdiae for cox1 sequences, 0-1 bp (0.15%), while 5 haplotypes for were found for cox2-3 sequence of 0-3 bp (0.82%) in G. caudata. An average of seven microsatellites markers were developed for G. birdiae and 12 for G. caudata, from the different sampled populations. Five microsatellite loci amplified on both species; however, there were differences in the size and number of alleles according to species. For the microsatellite analysis, we evaluated a total of 248 samples of G. birdiae (RN, 71, CE, 58; BA, 52; and PE, 67), and 424 of G. caudata (RN, 52, CE, 75; PB, 83; PE, 53; BA, 56; ES, 54, and SP, 51). In G. birdiae, repeated multilocus genotypes were found in three of the four populations evaluated (BA, CE, and PE). In G. caudata, this repetition was found only for the BA and SP populations, the others presented only unique multilocus genotypes (CE, RN, PB, PE, and ES). Estimates of genetic differentiation (Fst) in combination with the Mantel Test indicated that there is a correlation between the genetic and geographic distances, for both G. birdiae and G. caudata; however, this correlation was shown to be linear only for G. caudata. The Bayesian analysis (Structure program) and demonstrated the existence of a similar structure to the populations of G. birdiae and G. caudata. The two groups found for both species have as limit the populations of BA and PE, indicating the existence of a possible non-specific genetic barrier. In summary, molecular analyses corroborate photosynthesis data and indicate a higher genetic variability in G. caudata, compared to G. birdiae. These analyzes confirm yet the hypothesis of a genetic variation related to environmental adaptations that result in molecular, physiological and phenological changes

<p>U radu je analzirana struktura populacija i stepen genetičke varijabilnosti u<br />populacijama divlje svinje u Evropi.&nbsp; Određena je polimorfnost jedanaest<br />tetranukleotidnih mikrosatelita u uzorku od 664 divljih svinja u Evropi, utvrđivanjem<br />alela prisutnih u populacijama i utvrđivanjem njihove frekvencije. U analiziranom<br />uzorku definisano je prisustvo 13 subpopulacija divljih svinja u Evropi i određeni su<br />osnovni parametri intra-&nbsp; i interpopulacione varijabilnosti. Pokazano je da je&nbsp; protok<br />gena između definisanih subpopulacija relativno mali&nbsp; obzirom da je utvrđen&nbsp; srednji i<br />visok nivo genetičke divergencije između definisanih subpopulacija. Utvrđen je visok<br />nivo genetičkog diverziteta u populacijama divlje svinje Evrope, &scaron;to ukazuje na<br />činjenicu da populacije ove vrste poseduju visok genetički potencijal.&nbsp; Analizom<br />polimorfnosti&nbsp; CR1-mtDNK nađeni su jedinstveni haplotipovi za Balkansko<br />poluostrvo i utvrđena je stuktuiranost populacija divljih svinja na Balkanu.<br />Poređenjem dobijenih sekvenci CR1-mtDNK sa dostupnim sekvencama divljih svinja<br />iz čitavog sveta rasvetljena je demografska i filogeografska istorija vrste&nbsp; <em>Sus scrofa</em>&nbsp; i<br />potvrđeno je važna uloga Balkana u rekolonizaciji Evrope nakon poslednjeg ledenog<br />doba.&nbsp; Pokazano je da su sva tri južna poluostrva Evrope (Balkansko, Iberijsko i<br />Apeninsko) učestvovala&nbsp; u rekolonizaciji Evrope i da se filogeografska&nbsp; istorija&nbsp; vrste<br /><em>Sus scrofa</em> može predstaviti u tri koraka: (1) povlačenje jedinki iz Centralne Evrope u<br />južna poluostrva tokom poslednjeg ledenog doba, (2) nezavisna diverzifikacija u<br />svakom od tri poluostrva, (3) rekolonizacija Evrope od strane haplotipova koji su bili<br />na severu poluostrva (u ekspazivnom frontu).&nbsp; Na osnovu rezultata ovog istraživanja<br />data je preporuka da&nbsp; za svaku definisanu subpopulaciju treba razviti odgovarajuće<br />strategije menadžmenta u skladu sa njenim genetičkim potencijalom, a u cilju<br />očuvanja evolucionog potencijala svake od njih kako bi se obezbedila i očuvala<br />stabilnost vrste.</p> / <p>In this paper an assessment of the wild boar genetic structure and phylogeography was&nbsp;performed&nbsp; based on the analysis of microsatellites and CR-1 region of mitochondrial&nbsp;DNA. Polymorphism of eleven tetranucletide microsatellites was determined in a&nbsp;sample of 664 wild boars in Europe&nbsp; by detection of&nbsp; alleles present in the populations&nbsp;and their frequency. In the analyzed sample of 664 wild boars, 13 genetically different&nbsp;subpopulations were defined and basic parameters of intra-&nbsp; and interpopulation&nbsp;variability were estimated.&nbsp; It was shown that&nbsp; gene flow&nbsp; between&nbsp; defined&nbsp;subpopulations&nbsp; is relatively&nbsp; small&nbsp; since estimated genetic distances between&nbsp;subpopulations indicated a moderate to high genetic differentiation.&nbsp; According to&nbsp;derived data,&nbsp; high genetic diversity is present in wild boar populations in &nbsp;Europe,&nbsp;indicating high genetic potential of the species.&nbsp; In the analysis of mtDNA control&nbsp;region sequences in wild boars from the Balkan peninsula unique haplotypes &nbsp;were&nbsp;found and population structure was observed.&nbsp; A detailed inspection of results reveals&nbsp;that a similar phylogeographic pattern emerges in all&nbsp; southern European peninsulas,&nbsp;arising from post-LGM expansion, and that all three peninsulas had a similar role in&nbsp;the wild boar post-glacial recolonization of Europe.&nbsp; This pattern could be explained&nbsp;by: the southward migration of Central-European haplotypes during the LGM to&nbsp;southern peninsulas; independent diversification in each peninsula; and post-LGM&nbsp;leading edge recolonization of Europe&nbsp; involving all three peninsulas.&nbsp; Based on the&nbsp;results of this research, it was recommended that&nbsp; for each defined subpopulation&nbsp;adequate&nbsp; manegament strategies should be defined and each subpopulation&nbsp; should be&nbsp;managed separately in order to preserve their evolutionary potential and to secure the&nbsp;long-term stability of wild resources.</p>

Tabebuia roseo-alba (Ridl.) Sand. (ipê branco) é uma árvore semidecídua que floresce abundantemente entre os meses de Agosto e Setembro. Valiosa pela qualidade de sua madeira, bem como por sua capacidade de ornamentação, esta espécie tem sido largamente utilizada em reflorestamentos e arborização urbana. A fragmentação florestal reduz o tamanho da população reprodutiva, a densidade populacional e pode isolar populações e indivíduos em campos e pastagens. Dessa forma, entender seus efeitos é fundamental para providenciar recomendações para conservação in situ e ex situ de espécies florestais. Assim, os objetivos desse trabalho foram: transferir, padronizar e caracterizar marcadores moleculares microssatélites previamente desenvolvidos em Tabebuia aurea para Tabebuia roseo-alba; avaliar a diversidade e divergência genética, o sistema reprodutivo e o fluxo de pólen em duas populações de T. roseo-alba submetidas a diferentes condições de preservação localizadas em área urbana no município de Ribeirão Preto- SP e ambiente natural em Selvíria-MS. Para isso, sementes de polinização aberta derivadas de árvores matrizes procedentes das duas populações em estudo foram coletadas. Todas as amostras tiveram seu DNA extraído e amplificado com oito pares de microssatélites heterólogos. As análises mostraram que todos os locos avaliados apresentaram herança mendeliana simples e segregam independentes, sendo, portanto, adequados para estudos de sistema de cruzamento, estrutura genética de populações e análise de paternidade. Também foi constatado que as duas populações têm elevada diversidade genética (He variando de 0,743 a 0,835) sendo as amostras de Selvíria mais diversas. Os níveis de divergência genética entre as populações foram altos e com tendência a aumentar quando comparadas as gerações de progênies. A análise do sistema de cruzamento, permitiu afirmar que as populações estudadas são mistas ( m t Ribeirão Preto = 0,840 e m t Selvíria = 0,963) com maior probabilidade de aumento na autofecundação nas árvores isoladas da população urbana. Significantes desvios do cruzamento aleatório foram observados através do cruzamento entre parentes e cruzamentos correlacionados entre e dentro de frutos, indicando endogamia nas populações. O número efetivo de doadores de pólen foi muito baixo para um mesmo fruto (1,21 em Ribeirão Preto e 1,50 em Selvíria) e mais alto entre frutos de uma mesma árvore (8,20 em Ribeirão Preto e 9,8 em Selvíria). A distância média do fluxo de pólen acessada pela análise TWOGENER foi baixa nas duas populações tanto para o modelo normal (35,4m em Ribeirão Preto e 57,3m em Selvíria) quanto para o exponencial (39,9m em Ribeirão Preto e 64,6m em Selvíria). Como o conhecimento da endogamia, cruzamentos correlacionados, autofecundação e estrutura genética espacial são fatores chave na tomada de decisões para a coleta de sementes e o plantio das mudas, estes resultados podem auxiliar programas de restauração florestal e conservação da espécie. / Tabebuia roseo-alba (Ridl.) Sand (Guayacan blanco) is one semideciduous tree that blossoms massively between August and September. Valuable for the quality of its wood, as well as its ability to ornamentation, this species has been used in urban afforestation and reforestation. The forest fragmentation reduces the size of the reproductive population, population density and can isolate populations and individuals in fields and pastures. Thus, the knowledge of the fragmentation effects may be indispensable for successful tree species conservation, breeding and regeneration. So, the aims of this study were: transfer, standardize and characterize molecular markers microsatellites developed for Tabebuia aurea; assess the diversity and genetic divergence, the mating system and the flow of pollen in two populations of T. roseoalba in different preservation conditions in an urban area located in Ribeirao Preto- SP and in a natural environment from Selvíria-MS. Therefore, open-pollinated seeds derived from seed-trees coming from the two populations above were collected. All samples had their DNA extracted and amplified with eight pairs of heterologous microsatellites. The analysis showed that all assessed loci have simple Mendelian inheritance and independent segregation, and are, therefore, suitable for studies of mating system, genetic structure of populations and paternity analysis. It was also noted that the two populations have high genetic diversity (He ranging from 0.743 to 0.835) being Selvíria samples more diversified. The levels of genetic divergence among populations were high and with a tendency to increase when the generations of offspring were compared. The analysis of the mating system showed that the populations have a mixed-mating system ( m t Ribeirão Preto = 0.840 e m t Selvíria = 0.963) with an increasing of self-fertilization in isolated trees from the urban population. Significant deviations from random mating were observed through of mating among relatives and correlated matings among and within fruits, indicating inbreeding in the populations. The effective number of pollen donors was very low for the same fruit (1.21 in Ribeirão Preto and 1.50 in Selvíria) and higher among fruits of the same tree (8.20 in Ribeirão Preto and 9.8 in Selvíria ). The average distance of the pollen flow accessed by TWOGENER analysis was low in the two populations in both normal (35.4 m in Ribeirão Preto and 57.3 m in Selvíria) and exponential models (39.9 m in Ribeirão Preto and 64.6 m in Selvíria). As the knowledge of inbreeding, correlated matings, self-fertilization and spatial genetic structure are key factors to making decisions for the collection of seeds and planting seedlings, these results may help forest restoration programs and conservation of this species.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2017-02-21T16:01:30Z No. of bitstreams: 1 Roberto de Albuquerque Melo.pdf: 4133229 bytes, checksum: 12298bb37ac0b402ede66a8d0330cb4b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-21T16:01:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Roberto de Albuquerque Melo.pdf: 4133229 bytes, checksum: 12298bb37ac0b402ede66a8d0330cb4b (MD5) Previous issue date: 2007-08-17 / A large number of producers are involved in the cultivation of coriander(Coriandrum sativum L.) throughout the year in Brazil, making it a crop of social and economic importance. In order to preserve traditional varieties, it is necessary to harvest and conserve them as well as characterize them both morphologically as well as molecularly so that information may be obtained regarding diversity.Throughout nearly the entire Northeast Region, the Verdão variety is used. Genetic variability studies on coriander are important for the proper planning of genetic improvement programs. The aim of the present study for objectives to characterize morphological and molecular genotypes of coriander, to study the genetic similarity between them and to quantify the genetic variability of variety Verdão,through the evaluation of offspring from half-siblings, for agronomic characters. The following 10 varieties of coriander were used: Americano, Asteca, HTV-9299, Palmeira,Português, Santo, Supéria, Tabocas, Tapacurá and Verdão; as well as 55 offspring from half-siblings of the Verdão variety. Differences between varieties were identified through morphological characteristics. Genetic similarity between varieties was estimated based on both morphological characteristics and ISSR molecular markers. Two dendrograms were generated from the data, with the formation of two distinct clusters in each dendrogram. The ratio between the genetic variation and environmental coefficients (CVg/CVe) regarding the number of bolted plants was 0.27, indicating that selection for bolting presents more favorable conditions in terms of immediate genetic gains. / Um grande número de produtores está envolvido com o cultivo do coentro (Coriandrum sativum L.) durante todo o ano, tornando-a uma cultura de importância social e econômica. Para conservar as cultivares tradicionais é necessário não só efetuar o seu recolhimento e conservação, mas também caracterizá-las morfologicamente e molecularmente para que se obtenha informações sobre a diversidade existente. Praticamente, em toda a região Nordeste utiliza-se a cultivar Verdão. Estudos da variabilidade genética do coentro são importantes, tendo em vista o melhor planejamento de programas de melhoramento genético. Este trabalho tem por objetivos caracterizar morfologicamente e molecularmente genótipos de coentro, estudar a similaridade genética entre eles e quantificar a variabilidade genética da cultivar Verdão, através da avaliação de progênies de meios irmãos, para caracteres agronômicos. Foram utilizados neste estudo, dez cultivares de coentro, dentre eles, Americano,Asteca, HTV-9299, Palmeira, Português, Santo, Supéria, Tabocas,Tapacurá e Verdão e 55 progênies de meios irmãos de coentro cv. Verdão. Baseados nos caracteres morfológicos foram identificados diferenças entre as cultivares. A similaridade genética entre as cultivares foi estimada com base nos caracteres morfológicos e marcadores moleculares de ISSR. Através dos dados moleculares e morfológicos foram gerados dois dendrogramas, onde houve a formação de dois agrupamentos para cada um. Para a razão entre os coeficientes de variação genético e ambiental (CVg/CVe) para número de plantas pendoadas foi de 2,07, indicando que a seleção para pendoamento apresenta as condições mais favoráveis em termos de ganhos genéticos imediatos.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Marcadores genéticos presentes no cromossomo Y, como os microssatélites (Y-STRs) e polimorfismos de único nucleotídeo (Y-SNPs) são utilizados na caracterização de linhagens masculinas, visto que são transmitidos às gerações seguintes sem alterações, a menos que ocorram mutações (Singh et al., 2011; Mitchell & Hammer, 1996; Butler, 2009). Por isso, esses marcadores são amplamente empregados em diversas situações, destacando-se o uso constante dos Y-STRs na genética forense por apresentarem alta capacidade de discriminar linhagens. Recentemente, foram descritos 13 marcadores com taxas de mutação substancialmente superiores àquelas verificadas para loci STR do cromossomo Y, denominados Rapidly Mutating (RM) Y-STRs (Ballantyne et al., 2010; Kayser et al., 2012). Devido às taxas de mutação elevadas, os RM-YSTRs apresentam maior eficiência na discriminação entre indivíduos proximamente relacionados, pertencentes à mesma linhagem patrilínea. O presente trabalho buscou aprofundar o conhecimento acerca das características populacionais e mutacionais dos loci RM-YSTRs em amostra do Rio de Janeiro, contribuindo com estudos desta natureza na população brasileira. Realizou-se a análise de 13 loci do cromossomo Y em 258 indivíduos do sexo masculino, compondo 129 pares de pais e filhos, nascidos no estado do Rio de Janeiro. O DNA das amostras foi extraído, conforme os protocolos vigentes na rotina do LDD-UERJ. As sequências genéticas de interesse foram amplificadas pela técnica de reação em cadeira da polimerase (PCR) através da realização de três PCR multiplex, cujos produtos de amplificação foram separados por eletroforese em sequenciador automático ABI-3500 (Applied Biosystems). Para os pares pai/filho que apresentaram haplótipos mutados, empregou-se a técnica de sequenciamento para confirmação das mutações. Os loci RM-YSTR geraram um poder de discriminação de 1,0 na amostra analisada, o que significa que todos os 129 indivíduos da amostra populacional apresentaram haplótipos diferentes para tais marcadores, com frequências de 0,0077 e diversidade haplotípica igual a 1. Além disso, foram obtidos valores elevados de diversidade gênica para os 13 marcadores. A análise de distância genética e os resultados de AMOVA baseados nos valores de Fst demonstraram que os RM-YSTR não indicam subdivisão populacional e traços ancestrais comuns. Tais valores estão associados às elevadas taxas de mutação encontradas, cuja média foi de 2,11 x 10-2. Foi possível observar que os loci RM-YSTR são muito discriminativos na amostra miscigenada analisada, além de terem maior capacidade de diferenciar indivíduos do que outros conjuntos de marcadores normalmente usados em estudos populacionais e análises forenses. Sendo assim, é possível concluir que os marcadores RM-YSTR são promissores para discriminar indivíduos da mesma linhagem patrilínea, visto que devido às suas elevadas taxas mutacionais e poder de discriminação, são capazes de diferenciar indivíduos de maneira mais eficiente do que os outros conjuntos de STR. Porém, é necessário maior número de estudos para melhor caracterização destes loci em diferentes populações. / Genetic markers on Y chromosome, as microsatellites (Y-STRs) and single nucleotide polymorphisms (Y-SNPs) are used for the characterization of male lineages, since they are fully transmitted to next generations unless mutations occurs (Singh et al., 2011; Mitchell & Hammer, 1996; Butler, 2009). Therefore, these markers are widely applied in several situations, highlighting the constant use of Y-STRs in the field of forensic genetics because of their high capacity of discriminate lineages. Recently, 13 rapidly mutating markers were described due to their highly mutation rates in comparison to other common Y-chromosome STRs, being called as Rapidly Mutating Y-STR (RM-YSTR) (Ballantyne et al., 2010; Kayser et al., 2012). As a result of their high mutation rates, RM-YSTRs display high efficiency in discriminating paternally related males. The present work aimed to deepen the knowledge about population and mutational RM-YSTR loci characteristics in Rio de Janeiro sample, and then, contribute to other studies with this purpose in Brazilian population. Y chromosome 13 STRs analysis was realized in 258 males born in Rio de Janeiro state, grouped in 129 fathers/sons pairs. The extraction of DNA from biological samples was performed according to routine protocols from LDD-UERJ. Target sequences were amplified by three polimerase chain reactions (PCR) and the amplicons were separated through electrophoresis on automated sequencer ABI-3500 (Applied Biosystems). When mutations were detected, they were confirmed by sequencing. Among the investigated sample, RM-YSTR loci showed a discrimination capacity of 1,0 which means that all 129 analyzed individuals have different haplotypes for these markers, displaying frequencies of 0,0077 and haplotype diversity of 1,0. Moreover, high values of genetic diversities were obtained for the 13 markers. Distance genetic analysis and AMOVA values based on Fst results did not show population substructure and common ancestral traits. These results are associated with high mutation rates found, with an average rate about 2,11 x 10-2. RM-YSTR showed to be very discriminative at this mixed sample, besides proving to be more discriminative than other markers commonly used in population studies and forensic analysis. Thus, it is possible to conclude that RM-YSTR markers are promising to discriminate individuals of the same male strain and due to their high mutation rates and discrimination capacity, they are able to differentiate individuals better than other common markers. Nevertheless, for a better characterization of these loci in different populations more studies are needed.

Resumo: Os fungos patogênicos Phakopsora pachyrhizi e Erysiphe diffusa causam a ferrugem asiática e oídio, respectivamente, em soja, e são responsáveis por grandes perdas nas áreas sojícolas de muitos países. O objetivo deste trabalho foi estudar a herança de caracteres qualitativos e quantitativos e mapear genes de resistência dessas doenças, utilizando populações de plantas F2 e F2:3 derivados dos cruzamentos entre os genótipos resistentes à ferrugem asiática PI 200487 e PI 200526 com o genótipo suscetível BRI98-641. Ambos os genótipos apresentaram um gene dominante para a resistência, os quais foram mapeados no mesmo grupo de ligação da soja (GL-N). Adicionalmente, as análises quantitativas demonstraram que o modelo aditivo-dominante foi suficiente para explicar a herança dos dois caracteres, número de urédias e severidade, mostrando que alguns genes adicionais de efeito menores podem contribuir para a resposta da severidade da ferrugem asiática nas duas populações. No entanto, o número de urédias demonstrou ser menos influenciado pelas condições ambientais, indicando que os genes podem estar concentrados apenas nos parentais resistentes, evidenciando o caráter de resistência. A severidade continua sendo importante na seleção, pois demonstra melhor o caráter seletivo e pela facilidade de avaliação. Para oídio da soja o gene de resistência foi mapeado em uma população F2:3, derivada do cruzamento entre os genótipos BR01-22106 (resistente) e PI 200487 (suscetível). A resistência ao oídio nesta população foi determinada por um único gene dominante e permitiu o mapeamento de um loco red no grupo de ligação C2 da soja. Os marcadores associados ao Rpp e Red identificados neste trabalho mostraram-se potencialmente úteis na seleção assistida de plantas resistência para o desenvolvimento de cultivares elites carregando estes genes e para manter... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The pathogenic fungi Phakopsora pachyrhizi and Erysiphe diffusa cause the Asian rust and powdery mildew diseases, respectively, in soybean and are responsible for severe yield reduction around the world. The aim of this work was to study the inheritance of qualitative and quantitative resistance characters and to map disease resistance genes in F2 e F2:3 soybean populations, derived from the crosses between Asian rust resistance genotypes, PI 200487 and PI 200526, with the susceptible genotype BRI98-641. Both genotypes revealed a dominant resistance gene that was mapped in the same soybean linkage group (LG-N). In addition, quantitative analysis demonstrated that the additivedominant model was sufficient to explain the inheritance of both characters, number of uredinia and severity, showing that some additional genes can contributed to soybean response to Asian rust severity in the two populations. However, the number of uredinia showed to be less influenced by environmental conditions, demonstrating that gene could be concentrated the in PI 200487 and PI 200526 and be evidence for resistance character. The severity remains important in the selection process because showing the best selective character and the available to evaluation. For powdery mildew, the resistance gene was mapped on linkage group C2 in a F2:3 populations derived from the cross between BR01-22106 (resistant) and PI 200487 (susceptible) genotypes. The powdery mildew resistance was determined by one dominant gene, mapped on linkage group C2 of soybean. The associate markers to Rpp and Red genes will be very useful to assist the selection of resistant plants on the development of elite cultivars carrying these genes and keep the competitiveness and sustainability of soybean Brazilian agribusiness. / Orientador: Antonio Orlando Di Mauro / Coorientador: Carlos Alberto Arrabal Arias / Coorientador: Ricardo Vilela Abdelnoor / Banca: Francismar Corrêa Marcelino / Banca: Eduardo Antonio Gavioli / Banca: Maria Aparecida Pessoa da Cruz Centurion / Banca: Rinaldo Cesar de Paula / Doutor

Made available in DSpace on 2015-04-11T13:38:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Conceicao.pdf: 3479286 bytes, checksum: e423419bc970a5fbce6d4829446d589e (MD5) Previous issue date: 2010-09-24 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / The floodplain ecosystem shelters and supports most of the fish stocks of commercial importance, such as the tambaqui, Colossoma macropomum, which is considered a key species of this ecosystem. This fish is the largest characin of the Amazon and it is highly appreciated as food by the local population. Currently the tambaqui represents 70% of the regional pisciculture, but despite increasing aquiculture output, wild populations have been experiencing severe over-exploitation. To manage natural stocks of tambaqui it is necessary to access a range of information from diverse areas of knowledge, including genetics. It is thus of fundamental importance to access levels of genetic variability and how this variability is distributed throughout the Amazon region where the species occurs. This information is necessary to guide management strategies and conservation of this species. To obtain such information, mitochondrial (control region and ATPase gene) and nuclear (microsatellites) molecular markers were used. In this study 14 highly polymorphic microsatellite loci for the tambaqui were developed. These molecular markers were successfully transferred to other species of serrasalmids. For the genetic characterization of the tambaqui, 21 localities in the Amazon basin were sampled. We sequenced 1561pb (control region + ATPase gene) from 539 individuals finding 444 haplotypes, of which 440 were unique. The haplotype diversity was high and relatively homogeneous among all localities, however diversity was smallest in Porto Velho. Data from 12 microsatellite loci were collected from 604 individuals, showing an average of 21,4 alleles per locus. Total HE was 0,78 and heterozygosity levels were homogeneous among sampled localities. Porto Velho and Guaporé showed lower values of HE. These results suggest high levels of genetic variability in the tambaqui. AMOVA and other tests to detect population structure based on both markers indicated that within the Brazilian Amazon basin, the tambaqui comprises a single large population, supported by high gene flow between localities. These results indicate that species management in this area can be unified. Considering the entire sampling scheme, the data suggest a metapopulation scenario between the Brazilian and Bolivian basins, with low genetic differentiation between the basins and restricted gene flow due to isolation by distance. The rapids of the Tapajós and Madeira Rivers are not barriers to gene flow among population samples of tambaqui. A demographically stable population was detected in the Bolivian basin and a historical demographic expansion in the Amazon basin, supported by the large number of haplotypes and the presence of unique alleles in Brazilian localities. The migration rates were higher from white water tributaries to the main channel, while the opposite was true for the clear waters of Tapajós River. The effective population size (Ne) was greater in the channel, and in Jacareacanga and Boca do Acre. Genetic effects of over-exploitation were not detected in the tambaqui due to the high genetic diversity found. However, these findings are showing the historical status compatible with a large effective population size of the species in the past since the time of over-exploitation is still be short to be registered genetically. / O ecossistema de várzea amazônica abriga e sustenta a maior parte dos estoques de peixes de importância comercial, como o tambaqui Colossoma macropomum. Este peixe é o maior caracídeo da Amazônia e é muito apreciado como alimento pela população local. Atualmente corresponde com 70% da piscicultura regional, mas apesar da crescente produtividade cultivada, esta espécie na natureza vem experimentando uma intensa sobre-exploração. Para gerenciar os estoques naturais de tambaqui é necessário acessar um conjunto de informações de diversas áreas do conhecimento e, concernente à genética, é de fundamental importância acessar a variabilidade genética e a forma como esta variabilidade está distribuída ao longo da região Amazônica. Estas informações são importantes para direcionar estratégias de manejo e conservação para espécie. Para obter tais informações, foram utilizados marcadores moleculares mitocondriais (região controle e gene da ATPase) e nucleares (microssatélites). No presente estudo foram isolados 14 locos de microssatélites altamente polimórficos para tambaqui. Estes marcadores moleculares foram transferidos com sucesso para outras espécies de serrasalmídeos. Para a caracterização genética do tambaqui, 21 localidades foram amostradas na bacia Amazônica, e 1561 pb (região controle + gene da ATPase) foram seqüenciados em 539 indivíduos. Foram encontrados 444 haplótipos, sendo que 440 foram únicos. A diversidade haplotípica foi alta e relativamente homogênea para todas as localidades, mas foi menor em Porto Velho. Para dados de microssatélites foram utilizados 12 locos em 604 indivíduos, sendo encontrada uma média de 21,4 alelos por loco. A HE total foi de 0,78, sendo em geral, homogênea para as localidades amostrada. Para Porto Velho e Guaporé a HE apresentou os menores valores. Estes resultados sugerem altos níveis de variabilidade genética em tambaqui. AMOVA e as demais análises para detectar estrutura populacional, com base em ambos marcadores, indicaram que dentro da bacia Amazônica brasileira o tambaqui forma uma única e grande população, suportado por um intenso fluxo gênico entre as localidades. Estes resultados indicam que o manejo da espécie nesta área pode ser unificado. Considerando toda a amostragem do estudo, evidenciou-se um cenário de metapopulação entre as bacias hidrográficas brasileiras e bolivianas. As corredeiras presentes nos rios Tapajós e Madeira não representam uma barreira ao fluxo gênico entre as amostras populacionais de tambaqui. Uma estabilidade populacional foi detectada para a bacia Boliviana e uma expansão para a bacia Amazônica, suportado pelo grande número de haplótipos únicos e a presença de alelos exclusivos nas localidades brasileiras. As taxas de migração foram maiores das localidades dos tributários de água branca para a calha principal, e desta para o rio Tapajós. Os dados genéticos podem estar configurando a migração reprodutiva ou uma dinâmica nos movimentos da espécie. O tamanho efetivo populacional (Ne) foi maior na calha principal, no rio Tapajós e no rio Purus. Não foram detectados sinais de sobreexploração devido à alta diversidade genética encontrada. No entanto estes achados podem estar mostrando um status histórico da espécie compatível a um enorme tamanho efetivo populacional no passado ou que o tempo de sobreexploração pode ainda ser curto para um registro genético.

O fungo Moniliophthora perniciosa é o agente causal da vassoura de bruxa no cacaueiro (Theobroma cacao L.). Três biótipos distintos (biótipos -C, -L e -S) são reconhecidos de acordo com a especificidade quanto ao hospedeiro. O presente estudo teve como objetivo a análise da diversidade genética com o uso de marcadores microssatélites de 134 isolados dos biótipos -C, -L e -S de M. perniciosa coletados principalmente na Amazônia Brasileira e áreas de cultivo. A diversidade genética foi associada com virulência e/ou agressividade dos isolados a acessos diferenciais (suscetíveis ou resistentes) de T. cacao. Os biótipos -S e -L apresentaram uma diversidade gênica e genotípica superior em comparação com o biótipo-C. A população do biótipo-C com maior diversidade genotípica foi a do Acre, seguida pelo Oeste do Amazonas, ambas correspondendo a áreas em que se encontra cacaueiro nativo no Brasil. A população com menor diversidade genotípica foi a da Bahia, que corresponde a uma área onde a presença de M. perniciosa foi registrada mais recentemente, no final da década de 1980. Dos 134 isolados, 83 correspondem a genótipos multilocos únicos, sendo encontrados apenas dois indivíduos com genótipos idênticos para o biótipo-S, e nenhum para o biótipo-L. No biótipo-C foram identificados 61 genótipos multilocos em 111 isolados coletados em áreas de ocorrência natural e cultivo de cacau. Os dados de similaridade genética corroboram que o biótipo-C e também o -S que são homotálicos evoluíram de um biótipo heterotálico, possivelmente o biótipo-L. As populações do biótipo-C do estado do Pará e Leste do Amazonas compartilham ancestrais comuns em Ji-Paraná (RO) e Assis Brasil (AC), enquanto que a região sob a influência do rio Amazonas possui outra ascendência, que seria em Atalaia do Norte (Alto Solimões). Os genótipos multilocos da Bahia exibiram origens análogas as da população do Baixo Amazonas, com ascendência em Ji-Paraná (RO) e Alenquer (PA). Na avaliação de agressividade de M. perniciosa, a concentração do inóculo se mostrou determinante para a manifestação dos sintomas, com o aumento de plântulas com sintomas à medida que aumenta a concentração de basidiósporos. Dentre as progênies avaliadas, \'PA 195 x CAB 214\' apresentou menor proporção de plântulas com sintomas. Na inoculação com isolados de M. perniciosa oriundos do Acre e Amazonas, a proporção de plântulas com sintomas foi superior quando inoculadas com o isolado de Tabatinga (AM). O genótipo de cacaueiro que apresentou uma reação diferenciada foi o \'CAB 214\', para o qual nenhuma plântula apresentou sintomas quando inoculada com o isolado de Marechal Thaumaturgo (AC). Com o uso de microssatélites os genótipos multilocos de Tabatinga (AM) e Marechal Thaumaturgo (AC) foram identificados em grupos distintos. Na análise de treze genes de patogenicidade induzidos pela limitada disponibilidade de N, o gene 88KD foi o que demonstrou o maior número de transcritos acumulados. Os isolados que apresentaram uma mesma tendência em seus genes mais expressos foram Tabatinga (AM) e Óbidos (PA) que apesar de possuírem origens geográficas distintas, foram identificados no mesmo grupo na análise com microssatélites / The fungus Moniliophthora perniciosa is the causal agent of witches\'broom in cacao (Theobroma cacao L.). Three different biotypes (C-; S-; and L-biotypes) are recognized according to host specificity. The present study aimed to analyze the genetic diversity using microsatellite markers for 134 isolates of the C-, L- and S- biotypes of M. perniciosa collected mainly in the Brazilian Amazon and areas of cultivation. Genetic diversity was associated with virulence and/or aggressiveness of isolates in differential accesses (susceptible or resistant) of T. cacao. The L- and S- biotypes showed a higher genetic and genotype diversity compared with C-biotype. Of the 134 isolates, 83 corresponded to unique multilocus genotypes, and found only two individuals with identical genotypes for the S-biotype, and none for the L-biotype. In the C-biotype were identified 61 multilocus genotypes in 111 isolates collected in areas of natural occurrence and cultivation of cocoa. The genetic similarity data corroborate that the C- and S- biotypes that are apparently homothallic evolved from a heterothallic biotype, possibly L-biotype. The populations of C-biotype of the state of Para and Amazonas East share common ancestors, in Ji-Paraná (RO) and Assis Brazil (AC), while the region under the influence of the Amazon River has another descent that would be in the Atalaia do Norte (Upper Solimões). The multilocus genotypes from Bahia showed a similar origin of the population of the Lower Amazon, with ancestry in Ji-Paraná (RO) and Alenquer (PA). In the evaluation of aggressiveness of M. perniciosa, the inoculum concentration proved to be decisive for the manifestation of symptoms, with the increase of seedlings with symptoms as increases the concentration of basidiospores. Among the progenies, \'PA 195 x CAB 214\' showed a lower proportion of seedlings with symptoms. In inoculation with M. perniciosa from Acre and Amazonas, the proportion of seedlings with symptoms was higher when inoculated with the isolate from Tabatinga (AM). The genotype of cocoa that had a differentiated reaction was the \'CAB 214\', for which no plants showed symptoms when inoculated with the isolate Marechal Thaumaturgo (AC). With the use of microsatellite, the multilocus genotypes of Tabatinga (AM) and Marechal Thaumaturgo (AC) were identified in different groups. In the analysis of thirteen genes of pathogenicity induced by the limited availability of N, 88KD gene showed the highest number of transcripts. The isolates that showed a similar trend in their more expressed genes were Tabatinga (AM) and Óbidos (PA) that despite having different geographical origins were identified in the same group in the analysis with microsatellite

A análise filogenética e reconstrução dos caracteres químicos em espécies de Piper indicou clados especializados na produção de ácidos benzoicos/cromenos, amidas e lignóides. Os perfis químicos das espécies foram determinados pela análise dos extratos brutos por RMN de 1H combinados com análise de componente principal (PCA). Destacou-se a ocorrência de lignanas dibenzilbutirolactônicas e furofurânicas no clado Macrostachys, enquanto que para Schilleria foi observado o acúmulo preferencial de fenilpropanóides, lignanas tetraidrofurânicas e benzofurânicas. Espécies de localidades distintas classificadas como Piper solmsianum apresentaram diferentes perfis químicos e características morfológicas. A análise da variabilidade química e genética por PCA e microssatélites, respectivamente, indicou a segregação das populações de acordo com o local de coleta e apontou o potencial para o uso conjunto das técnicas para distinguir os espécimens de P. solmsianum. As sequências dos genes acetiltransferase, propenilfenol sintase e proteína dirigente forneceram as primeiras informações sobre os genes envolvidos na biossíntese de lignanas/fenilpropanoides em P. solmsianum. / The phylogenetic analysis and reconstruction of chemical characters in Piper species distinguished clades specialized in the production of benzoic acids/chromenes, amides and lignoids. The chemical profiles of these species were determined by analysis of crude extracts by 1H NMR combined with principal component analysis (PCA). It is remarkable that lignans of dibenzylbutyrolactone and furofurans type occur in Macrostachys while Schilleria contains dimers of propenylphenols such as tetrahydrofurans lignans and benzofuran neolignans. Piper solmsianum specimens collected from distinct sites showed differences in their morphology and chemical profiles. The assessment of chemical and genetic variability by PCA and microsatellites, respectively, indicated the segregation of populations according to the sampling site and pointed out to the potential use for the combined approaches to distinguish P. solmsianum specimens. The sequences of the genes acetyltransferase, propenylphenol synthase and dirigent protein provided the first information about the genes involved in the biosynthesis of lignans/phenylpropanoids in P. solmsianum.

<p>Small populations are facing a particular risk of extinction due to a lack of appropriate genetic diversity and associated negative effects, factors dealt with in the discipline of conservation genetics. Many orchid species exhibit characteristics that make them a perfect study object in the scope of conservation genetics. The aim with this thesis was to investigate genetic structure at different levels in two orchid species <i>Gymnadenia conopsea</i>, geographically widespread, although diminishing and <i>G. odoratissima</i> with a long history of being rare. Microsatellite markers, developed in and used in studies of <i>G. conopsea</i> were also used in the study of <i>G. odoratissima</i>.</p><p>Populations of <i>G. conopsea</i> expressed high levels of genetic variation and a certain amount of gene flow, although investigated mating pattern in a small population indicated non-random mating among individuals, with the majority of pollen exchange between near neighbours, and noticeable levels of geitonogamous pollinations. Further a pronounced year to year variation in flowering frequency among individuals was found. </p><p>It was also discovered that flowering time variants (early and late) within the species <i>G. conopsea</i> were highly differentiated and seem to have had a more ancient historical separation than the separation between the two different species, <i>G. conopsea</i> and <i>G. odoratissima. </i></p><p>Levels of genetic variation in the rare congener, <i>G. odoratissima</i> differed between island and mainland populations where the more numerous island populations expressed larger levels of genetic variation and were less differentiated compared to the few remaining and genetically depauperated mainland populations.</p><p>Uppsala University Library, Box 510, 75120, Uppsala, Sweden </p>