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Culex quinquefasciatus (Diptera: Culicidae): aspectos da manipulação genética e estudos populacionais utilizando marcadores microssatélites / Culex quinquefasciatus (Diptera: Culicidae): aspects of genetic manipulation and population Characterization using microsatellites

Wilke, Andre Barretto Bruno 12 April 2013 (has links)
O avanço na distribuição geográfica de mosquitos vetores é seguido pela emergência de vírus e doenças em novas áreas para as quais não há disponibilidade de vacinas efetivas e drogas terapêuticas específicas são insuficientes. Métodos de controle de mosquitos tradicionais perderam efetividade, devido principalmente a grande capacidade reprodutiva e flexibilidade genômica dos mosquitos. Controle químico cada vez mais tornase restrito, acarretando na urgente necessidade de novas formas de controle. A liberação de machos carregando um gene letal dominante (RIDL) oferece novas abordagens aplicáveis ao controle de mosquitos e ainda assim ecológicas e espécie específica. Mosquitos Culex quinquefasciatus foram transformados com sucesso apenas uma vez, apesar do esforço de diversos laboratórios em obter uma linhagem transgênica estável. Foi desenvolvido um método de expressão transiente em mosquitos Culex, que insere plasmídeos contendo genes efetores na hemolinfa e tecidos subjacentes do mosquito. Foi observada a expressão da proteína fluorescente DsRed2, em mosquitos Culex quinquefasciatus adultos mediada por plasmídeos. Esta expressão pode ser considerada um importante passo na transformação de mosquitos Culex, além de potencial uso em estratégias de controle genético e interações gênicas. Para que novas formas de controle sejam realmente efetivas é vital que se conheça a estrutura genética da população alvo. Marcadores moleculares têm sido extensivamente utilizados em estudos filogenéticos e taxonômicos de diversas espécies de insetos. Microssatélites são de grande utilidade para observar estruturas populacionais, tanto em âmbito geográfico, quanto na escala evolucionária. Foi possível observar a formação de clusters e de padrões genéticos distintos entre as populações analisadas, criando um panorama genético dos mosquitos Culex quinquefasciatus coletados no Brasil / The increase in the geographic distribution of vectors is accompanied by the emergence of viruses and diseases in new areas. There are insufficient specific therapeutic drugs available and there are no reliable vaccines to malaria or dengue. Most mosquito control measures have failed to achieve their goals, mostly because of the mosquitos great reproductive capacity and genomic flexibility. Chemical control is increasingly restricted therefore other strategies for mosquito control are desperately needed. Releasing of Insects Carrying a Dominant Lethal Gene (RIDL) offers a new approach that can be applied to mosquitoes yet environmentally friendly and species-specific. Culex quinquefasciatus mosquitoes have been successfully genetically modified only once, despite the efforts of several laboratories to transform and establish a stable strain. We have adapted a transient gene expression method, in Culex, that delivers plasmid DNA directly to the mosquito hemolymph and additional tissues. We were able to express DsRed2 fluorescent protein in adult Culex quinquefasciatus mosquitoes by injecting plasmids directly into their thorax. The expression of DsRed2 in adult Culex quinquefasciatus mosquitoes is an important stepping stone to genetic transformation and the potential use of new control strategies and genetic interactions. If new methods of control are to become really effective it is vital to know the genetic structure of the target population. Molecular markers have been widely used in phylogenetic and taxonomic studies of various groups of insects. Microsatellites are very useful for observing the population structure both geographically and evolutionarily. It has been possible to observe the formation of clusters and distinct genetic patterns among the analyzed populations creating a panorama of Culex quinquefasciatus mosquitoes populations present in Brazil
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Ferrugem do colmo da aveia : fatores genéticos da virulência do patógeno e da resistência do hospedeiro / Oat stem rust : genetic factors of the pathogen virulence and of the host resistance

Gnocato, Francisco Saccol January 2017 (has links)
A aveia (Avena sativa L.) é um cereal de importância mundial utilizada para a produção de grãos e forragem. A ferrugem do colmo da aveia, causada por Puccinia graminis f. sp. avenae (Pga), é uma das mais devastadoras doenças da aveia em todo o mundo. Para melhor entender as epidemias de ferrugem do colmo no Sul do Brasil, foram realizados levantamentos da virulência do patógeno durante dois anos em um programa de melhoramento de aveia. As epidemias foram caracterizadas por uma mistura de raças similares e de amplo espectro de virulência. A raça de maior virulência (TST) foi identificada em 2014, para a qual apenas o gene Pg-10 foi parcialmente efetivo. Marcadores moleculares para estudos de genética de populações para Pga são escassos. Utilizando a sequência genômica de um isolado de Pga, 19 marcadores de sequências simples repetidas (SSR) foram desenvolvidos. Estes marcadores foram utilizados para avaliar a diversidade genética de 66 isolados de Pga da Austrália, Brasil e Suécia. Os isolados do Brasil e da Austrália foram caracterizados por uma e duas linhagens clonais predominantes, respectivamente. Por outro lado, os isolados da Suécia foram caracterizados por uma população recombinante e alta diversidade genética (nove genótipos distintos entre dez isolados). No hospedeiro, um limitado número de genes de resistência à ferrugem do colmo está disponível para o melhoramento da aveia. Para identificar novos genes de resistência, 61 genótipos brasileiros do Programa Internacional de Aveia da Quaker foram avaliados para a resposta de plântula e de planta adulta à ferrugem do colmo na Austrália. Nos testes de plântula, o patótipo de maior virulência da Austrália conferiu tipo de infecção susceptível à todas as linhagens diferenciais e genótipos testados, sendo utilizado para investigar a presença de resistência de planta adulta (RPA). Em um ensaio de campo, os genótipos UFRGS 087105-1 e UFRGS 087129-1 foram resistentes a moderadamente resistentes e representam uma promissora fonte de RPA para a ferrugem do colmo na Austrália. No Brasil, o genótipo UFRGS 995088-3 é uma importante fonte de resistência à ferrugem do colmo. Este estudo reporta a análise genética e o mapeamento molecular da resistência em UFRGS 995088-3. A análise genética foi realizada em duas populações de linhagens endogâmicas recombinantes (LERs) F5:7. A razão de segregação para a resistência está em conformidade com a presença de um e três genes independentes. Um arranjo de 6000 SNPs da aveia foi utilizado para genotipar uma população de 85 LERs. Os dados moleculares fornecem evidências de um único gene para a resistência com distorção de segregação. Este gene foi mapeado em um intervalo de 0,7 cM entre dois marcadores que explicam 95 % da resistência. Estes marcadores poderão servir de base para estudos futuros de validação em outras populações. / Oat (Avena sativa L.) is a major cereal crop of global importance used for grain and forage production. Oat stem rust, caused by Puccinia graminis f. sp. avenae (Pga), is one of the most severe diseases of oats worldwide. To better understand the epidemics of stem rust in South Brazil, virulence surveys were carried out during two epidemic years in an oat breeding program. The epidemics were characterized by a mixture of similar and highly virulent races. The most virulent race (TST) was identified in 2014, for which only Pg-10 was partially effective. Molecular markers suitable for population genetics of Pga are scarce. Using the genomic sequence of a Pga isolate, 19 simple sequence repeat (SSR) markers were developed. These markers were used to assess the genetic diversity of 66 Pga isolates from Australia, Brazil and Sweden. Brazilian and Australian isolates were characterized by one and two predominant clonal lineages, respectively. In contrast, the Swedish isolates were characterized by a highly diverse recombinant population (nine distinct genotypes out of ten isolates). In the host, a limited number of resistance genes to stem rust are available for oat breeding. In order to identify novel resistance sources, 61 Brazilian genotypes from Quaker International Oat Nursery were assessed for seedling and adult plant response to stem rust in Australia. In the seedling tests, the most virulent pathotype of Australia conferred susceptible infection type to all differential set and genotypes tested, and thus it was used to investigate the presence of adult plant resistance (APR). In a field trial, the genotypes UFRGS 087105-1 and UFRGS 087129-1 were resistant to moderately resistant and represent a promising source of effective APR to oat stem rust in Australia. In Brazil, the genotype UFRGS 995088-3 is a useful stem rust resistance source. This study reports the genetic analysis and the molecular mapping of the resistance in UFRGS 995088-3. The genetic analysis was performed using two recombinant inbred line (RIL) populations F5:7. The segregation ratio of RIL populations for the resistance conformed to the presence of one and three independent genes. A 6 K oat single nucleotide polymorphism (SNP) array was used to genotype one population comprising 85 RILs. The molecular marker data provided evidence of a single-gene for the resistance with distorted segregation. This gene was mapped in a 0.7 cM interval between two markers that explained 95 % of the resistance. These markers can be used as a basis for further validation studies using other populations.
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Desenvolvimento de marcadores microssatélites para Ololygon centralis (Anura: Hylidae) por sequenciamento de segunda geração com baixa cobertura / Development of microsatellite markers for Ololygon centralis (Anura: Hylidae) using second generation sequencing with low coverage

Castro, Andrezza Arantes 12 March 2018 (has links)
Submitted by Franciele Moreira (francielemoreyra@gmail.com) on 2018-04-16T17:42:56Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Andrezza Arantes Castro - 2018.pdf: 2625041 bytes, checksum: 5c588cc8e4644fe3bfa34ba8e1dd05a9 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-04-17T10:54:33Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Andrezza Arantes Castro - 2018.pdf: 2625041 bytes, checksum: 5c588cc8e4644fe3bfa34ba8e1dd05a9 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-17T10:54:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Andrezza Arantes Castro - 2018.pdf: 2625041 bytes, checksum: 5c588cc8e4644fe3bfa34ba8e1dd05a9 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-03-12 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / The ease access to Next Generation Sequence methodologies has improved the development of several projects, once it makes possible the de novo assembly of DNA sequences, creating a great amount of data and giving access to unknown genomes of different organisms. The anuran species Ololygon centralis belong to Hylidae family. It is considered as endemic of Cerrado Biome and little is known about its genomics. The aim of this work was to realize a draft of the genome of O. centralis in order to identify, to characterize, to quantify repetitive elements and to predict possible genes. Also, we aimed to develop microsatellite markers for the species. The genome draft assembled in 13989 scaffolds, which correspond to 4926069 bp with N50 = 336. The repetitive elements found in the O. centralis genome (1795 transposons, 957, microsatellite, one satellite DNA and 25 small nuclear RNAs) comprised 531337 bp. Between the retrotransposons, the LINE element (49,83%) was the most abundant, followed by LTR (48,66%) and SINE (1,56%). It was possible to identify coding genes for the 5S, 18S and 28S subunits of ribosomes. Also, 18 types of coding regions for tRNA and 26 putative genes were found in the O. centralis genome. From the microsatellite regions, it was possible to design 87 pairs of primers for the flanking sites. There were found 47 regions composed of tetranucleotides, 39 dinucleotides and on trinucleotide on the microsatellite sites. From them, 31 pairs of primers were selected for amplification and 18 showed good results. The annealing temperatures varied from 50° e 60° C. Seven markers showed polymorphism. From them, only 5 markers (PCE05, OCE11, PCE20, OCE21, OCE26) were used to characterize the genotype of 30 individuals. The medium number of alleles was 10, the allelic amplitude varied from 148 bp (OCE20) to 318 bp (OCE21). The Expected Heterozygosity was 0,7 and the observed was 0,5. The probability of parentage exclusion (Q) was 0,993 and the probability of combined identity (I) was 1,13x10-6. The global value of the fixation index (FST) was significant and equal to 0,2 (p<0.05). The data obtained from the NGS Illumina platform represent one important step for the knowledge of genomics of this species and of the anuran in general. / A facilidade para o acesso às metodologias de Sequenciamento de Segunda Geração (Next Generation Sequence) tem impulsionado o desenvolvimento de diversos projetos, uma vez que possibilita a montagem de novo de sequências, gerando uma grande quantidade de dados e permitindo o acesso a genomas de diversos organismos ainda pouco conhecidos. A espécie de anuro Ololygon centralis (Pombal e Bastos 1996) pertence à família Hylidae, considerada endêmica do Bioma Cerrado e que ainda não dispõe de nenhuma informação genômica. O objetivo desse trabalho foi realizar uma montagem parcial do genoma de Ololygon centralis a fim de identificar, caracterizar, quantificar elementos repetitivos e predizer genes nas sequências genômicas, além de desenvolver marcadores microssatélites para a espécie. O genoma parcial montado resultou em 13.989 scaffolds, que correspondem a 4.926.069 pb com N50 de 336. Os elementos repetitivos encontrados no genoma de O. centralis (1.795 elementos transponíveis, 957 microssatélites, um DNA satélite e 25 pequenos RNAs nucleares) totalizaram 531.337 pb. Entre os retrotransposons, o elemento LINE (49,83%) foi o mais abundante, seguido do LTR (48,66%) e SINE (1,56%). Foram identificados os genes que codificam as subunidades 5S, 18S e 28S de ribossomos, 18 tipos de tRNAs no genoma e 26 genes. A partir das sequências foi possível desenhar 87 pares de primers flanqueando regiões microssatélites. Dentre elas, 47 foram regiões compostas de tetranucleotídeos, 39 dinucleotídeos, e um trinucleotídeo. Deste total, 31 pares de primers foram selecionados para padronização em gel de poliacrilamida (6%) e 18 deles apresentaram produto de amplificação adequado. Durante a padronização, as temperaturas de anelamento variaram entre 50° e 60° C e sete marcadores apresentaram polimorfismo. Dos sete, apenas cinco marcadores (OCE05, OCE11, OCE20, OCE21, OCE26) foram padronizados e utilizados para caracterização em 30 indivíduos de O. centralis no analisador automático ABI3500. O número médio de alelos foi igual a 10, a amplitude alélica variou entre 148pb (OCE 20) a 318 pb (OCE 21). A Heterozigosidade média esperada foi 0,7 e a observada igual a 0,5. A probabilidade de exclusão de paternidade (Q) foi igual a 0,993 e a probabilidade combinada de identidade (I) igual a 1,13x10-6. O valor global para o índice de fixação (FST) foi significativo e igual a 0,2 (p <0,05). Os dados obtidos a partir do NGS plataforma Illumina representam um importante passo para o conhecimento genômico dessa espécie e dos anfíbios em geral, o desenvolvimento de primers contribuirá para o estudos genéticos-populacionais de Ololygon centralis e espécies correlacionadas por meio da transferibilidade.
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Análise da estrutura genética da população do Rio Grande do Sul através de microssatélites autossômicos e de cromossomos sexuais

Leite, Fabio Pereira das Neves January 2006 (has links)
Os microssatélites ou Short Tandem Repeats (STRs) são marcadores moleculares que caracterizam-se por altos níveis de heterozigozidade, dispersão uniforme, alto nível de reprodutividade, codominância e possibilidade de genotipagem por métodos rápidos e simples. Devido a estas características, estes marcadores têm sido amplamente utilizados em genética de populações, estudos evolutivos e análises forenses. Na presente tese, foram utilizados STRs autossômicos e de cromossomos sexuais (X e Y) para a avaliação da estrutura genética da população do Rio Grande do Sul (RS). Grupos ameríndios brasileiros foram também investigados, como uma das populações parentais importantes para a formação da atual população do RS. Para tanto, foram avaliados os sistemas D2S1338, D3S1358, D5S818, D7S820, D8S1179, D13S317, D16S539, D18S51, D19S433, D21S11, FGA, vWA, CSF1PO, TPOX e TH01 (autossômicos); DXS9895, DXS7132, DXS6800, DXS9898, DXS6789, DXS7133, DXS7130, HPRTB, GATA31E08, DXS7423 e DXS10011 (do cromossomo X) e DYS19, DYS389I/II, DYS390, DYS391, DYS392, DYS393, DYS437, DYS438, DYS439, e DYS385 (do cromossomo Y). As amostras utilizadas foram amplificadas através da técnica de reação em cadeia da polimerase, a partir de primers com fluorórofos incorporados. Os produtos de amplificação foram posteriormente determinados por intermédio de separação em eletroforese capilar. Os resultados obtidos a partir de STRs autossômicos demonstraram a ausência de subestruturação quando a população do Rio Grande do Sul foi comparada com populações 6 de outras regiões do país. As análises de mistura racial exibiram um padrão caracterizado pela predominância da contribuição européia, seguida por ameríndia e africana. As estimativas de miscigenação por regiões do Estado revelaram que a porção oeste do Rio Grande do Sul exibiu os maiores níveis de contribuição ameríndia, se comparados com o restante do Estado. As análises de relacionamento genético, obtidas a partir de dados produzidos na presente tese e também de outras populações, demonstraram que a população do Rio Grande do Sul apresenta maior proximidade genética com a Argentina do que com alguns Estados brasileiros. Em relação às análises realizadas a partir de microssatélites do cromossomo Y, nossos resultados, corroborando estudos prévios, demonstraram uma forte predominância da contribuição européia para a população do Estado, seguida por níveis insignificantes de contribuição africana e ausência de contribuição ameríndia. Os resultados obtidos por intermédio dos marcadores de cromossomo X, para amostras do Rio Grande do Sul e de um pool de amostras de ameríndios, revelaram maiores níveis de desequilíbrio de ligação para o grupo ameríndio, sendo provavelmente reflexos da estruturação populacional relacionada à ação de gargalo de garrafa e à deriva genética. Os níveis de desequilíbrio de ligação encontrados para a amostra sulina foram de menor intensidade, e provavelmente correlacionados à miscigenação. Outrossim, as análises realizadas a partir destes marcadores demonstraram ainda uma maior proximidade das distribuições alélicas da amostra do Rio Grande do Sul com populações européias; enquanto que, para o grupo ameríndio, os resultados revelaram uma maior similaridade com as populações asiáticas. Os dados obtidos na presente Tese confirmam alguns resultados encontrados a partir de análises com outras populações brasileiras, mas também trazem novas informações, que devem ser investigadas em outras amostras populacionais, a fim de que se estabeleça o seu real significado. / Microsatelites or Short Tandem Repeats (STR) are molecular markers characterized by high levels of heterozygozity, uniform dispersal among the human genome, codominance and possibility of genotyping by fast and simple laboratory methods. Due to these characteristics, these markers have been widely used in population genetics, evolution studies and forensic genetics. In the present work, we used autosomes, as well as X-STRs and Y-STRs, to evaluate the genetic structure of the Rio Grande do Sul (RS) population. Amerindian groups were also investigated, due to their importance, as a parental group, for the formation of the present RS population. For this purpose, markers D2S1338, D3S1358, D5S818, D7S820, D8S1179, D13S317, D16S539, D18S51, D19S433, D21S11, FGA, vWA, CSF1PO, TPOX and TH01 (autosomic); DXS9895, DXS7132, DXS6800, DXS9898, DXS6789, DXS7133, DXS7130, HPRTB, GATA31E08, DXS7423 and DXS10011 (from the X chromosome) and DYS19, DYS389I/II, DYS390, DYS391, DYS392, DYS393, DYS437, DYS438, DYS439, and DYS385 (from the Y chromosome ) were used. The samples were amplified by PCR with fluorescent primers, and the PCR products were then analyzed by capillary electrophoresis. Regarding the autosomic STR results, no substructuring was observed between Rio Grande do Sul and other Brazilian regions. The admixture analysis revealed a pattern characterized by the predominance of European, followed by Amerindian and African contributions. The admixture estimates from the western region of Rio Grande do Sul 8 showed a higher Amerindian contribution, if compared with the rest of the state. Genetic relationship analyses, undertaken from the comparisons of the data obtained herein and from other populations, demonstrated that Rio Grande do Sul inhabitants are genetically closer to Argentineans than to other Brazilians. The Y-STR analysis, as in previous studies, showed a higher predominance of European contribution for the patrilineages from Rio Grande do Sul, followed by negligible levels of African contribution and absence of Amerindian contribution. The X-STR results, obtained for a sample from Rio Grande do Sul and another composed by a pool of Amerindian tribes, revealed higher levels of linkage disequilibrium for the latter, probably determined by population structure, derived from bottleneck events and random genetic drift. The levels of linkage disequilibrium found for the RS sample are probably determined by admixture events. Moreover, the X-STR analysis demonstrated a higher proximity from the allelic distributions of the RS population with European populations; whereas, for the Amerindians, our results revealed a closer similarity with the allelic distributions of Asian populations, as expected. The data obtained in the present work corroborate previous results found in other Brazilian populations. However, they also bring new information, which should be investigated in other samples, to verify its real significance.
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Análise da estrutura genética da população do Rio Grande do Sul através de microssatélites autossômicos e de cromossomos sexuais

Leite, Fabio Pereira das Neves January 2006 (has links)
Os microssatélites ou Short Tandem Repeats (STRs) são marcadores moleculares que caracterizam-se por altos níveis de heterozigozidade, dispersão uniforme, alto nível de reprodutividade, codominância e possibilidade de genotipagem por métodos rápidos e simples. Devido a estas características, estes marcadores têm sido amplamente utilizados em genética de populações, estudos evolutivos e análises forenses. Na presente tese, foram utilizados STRs autossômicos e de cromossomos sexuais (X e Y) para a avaliação da estrutura genética da população do Rio Grande do Sul (RS). Grupos ameríndios brasileiros foram também investigados, como uma das populações parentais importantes para a formação da atual população do RS. Para tanto, foram avaliados os sistemas D2S1338, D3S1358, D5S818, D7S820, D8S1179, D13S317, D16S539, D18S51, D19S433, D21S11, FGA, vWA, CSF1PO, TPOX e TH01 (autossômicos); DXS9895, DXS7132, DXS6800, DXS9898, DXS6789, DXS7133, DXS7130, HPRTB, GATA31E08, DXS7423 e DXS10011 (do cromossomo X) e DYS19, DYS389I/II, DYS390, DYS391, DYS392, DYS393, DYS437, DYS438, DYS439, e DYS385 (do cromossomo Y). As amostras utilizadas foram amplificadas através da técnica de reação em cadeia da polimerase, a partir de primers com fluorórofos incorporados. Os produtos de amplificação foram posteriormente determinados por intermédio de separação em eletroforese capilar. Os resultados obtidos a partir de STRs autossômicos demonstraram a ausência de subestruturação quando a população do Rio Grande do Sul foi comparada com populações 6 de outras regiões do país. As análises de mistura racial exibiram um padrão caracterizado pela predominância da contribuição européia, seguida por ameríndia e africana. As estimativas de miscigenação por regiões do Estado revelaram que a porção oeste do Rio Grande do Sul exibiu os maiores níveis de contribuição ameríndia, se comparados com o restante do Estado. As análises de relacionamento genético, obtidas a partir de dados produzidos na presente tese e também de outras populações, demonstraram que a população do Rio Grande do Sul apresenta maior proximidade genética com a Argentina do que com alguns Estados brasileiros. Em relação às análises realizadas a partir de microssatélites do cromossomo Y, nossos resultados, corroborando estudos prévios, demonstraram uma forte predominância da contribuição européia para a população do Estado, seguida por níveis insignificantes de contribuição africana e ausência de contribuição ameríndia. Os resultados obtidos por intermédio dos marcadores de cromossomo X, para amostras do Rio Grande do Sul e de um pool de amostras de ameríndios, revelaram maiores níveis de desequilíbrio de ligação para o grupo ameríndio, sendo provavelmente reflexos da estruturação populacional relacionada à ação de gargalo de garrafa e à deriva genética. Os níveis de desequilíbrio de ligação encontrados para a amostra sulina foram de menor intensidade, e provavelmente correlacionados à miscigenação. Outrossim, as análises realizadas a partir destes marcadores demonstraram ainda uma maior proximidade das distribuições alélicas da amostra do Rio Grande do Sul com populações européias; enquanto que, para o grupo ameríndio, os resultados revelaram uma maior similaridade com as populações asiáticas. Os dados obtidos na presente Tese confirmam alguns resultados encontrados a partir de análises com outras populações brasileiras, mas também trazem novas informações, que devem ser investigadas em outras amostras populacionais, a fim de que se estabeleça o seu real significado. / Microsatelites or Short Tandem Repeats (STR) are molecular markers characterized by high levels of heterozygozity, uniform dispersal among the human genome, codominance and possibility of genotyping by fast and simple laboratory methods. Due to these characteristics, these markers have been widely used in population genetics, evolution studies and forensic genetics. In the present work, we used autosomes, as well as X-STRs and Y-STRs, to evaluate the genetic structure of the Rio Grande do Sul (RS) population. Amerindian groups were also investigated, due to their importance, as a parental group, for the formation of the present RS population. For this purpose, markers D2S1338, D3S1358, D5S818, D7S820, D8S1179, D13S317, D16S539, D18S51, D19S433, D21S11, FGA, vWA, CSF1PO, TPOX and TH01 (autosomic); DXS9895, DXS7132, DXS6800, DXS9898, DXS6789, DXS7133, DXS7130, HPRTB, GATA31E08, DXS7423 and DXS10011 (from the X chromosome) and DYS19, DYS389I/II, DYS390, DYS391, DYS392, DYS393, DYS437, DYS438, DYS439, and DYS385 (from the Y chromosome ) were used. The samples were amplified by PCR with fluorescent primers, and the PCR products were then analyzed by capillary electrophoresis. Regarding the autosomic STR results, no substructuring was observed between Rio Grande do Sul and other Brazilian regions. The admixture analysis revealed a pattern characterized by the predominance of European, followed by Amerindian and African contributions. The admixture estimates from the western region of Rio Grande do Sul 8 showed a higher Amerindian contribution, if compared with the rest of the state. Genetic relationship analyses, undertaken from the comparisons of the data obtained herein and from other populations, demonstrated that Rio Grande do Sul inhabitants are genetically closer to Argentineans than to other Brazilians. The Y-STR analysis, as in previous studies, showed a higher predominance of European contribution for the patrilineages from Rio Grande do Sul, followed by negligible levels of African contribution and absence of Amerindian contribution. The X-STR results, obtained for a sample from Rio Grande do Sul and another composed by a pool of Amerindian tribes, revealed higher levels of linkage disequilibrium for the latter, probably determined by population structure, derived from bottleneck events and random genetic drift. The levels of linkage disequilibrium found for the RS sample are probably determined by admixture events. Moreover, the X-STR analysis demonstrated a higher proximity from the allelic distributions of the RS population with European populations; whereas, for the Amerindians, our results revealed a closer similarity with the allelic distributions of Asian populations, as expected. The data obtained in the present work corroborate previous results found in other Brazilian populations. However, they also bring new information, which should be investigated in other samples, to verify its real significance.
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Estudo da variabilidade genética em quatro raças brasileiras de cavalos (Equus caballus - Equidae) utilizando marcadores microssatélites

Giacomoni, Elise Hofheinz January 2007 (has links)
O Brasil possui cerca de uma dezena de raças de cavalos sendo essas classificadas em locais ou comerciais. As raças que aqui se naturalizaram são descendentes dos animais trazidos pelos portugueses e espanhóis na época da colonização. Cerca de 500 anos após sofrer seleção natural e artificial esses cavalos adquiriram características próprias capazes de se adaptar a ambientes adversos, escassez de alimento, doenças, influência do homem e cruzamento indiscriminado com raças exóticas. Assim, surgiram raças típicas brasileiras dotadas de peculiaridades importantes para as regiões em que vivem. Com isso, o objetivo principal deste trabalho foi o de estimar a variabilidade genética em quatro raças brasileiras de cavalos (Brasileiro de Hipismo, Crioulo, Mangalarga e Pantaneiro) por meio do marcador de DNA microssatélites. Foram utilizados 10 loci de microssatélites que amplificaram para as quatro raças. Em um primeiro estudo, foi estimada a variabilidade genética em 227 animais de três fazendas da região do Pantanal. Um total de 91 alelos foi encontrado. A probabilidade de exclusão de paternidade (PE) para as três amostras conjunta ficou em torno de 99,3%. O conteúdo de informação polimófica (PIC) foi alto, considerado altamente informativo. Os valores de Fis revelaram alto índice de homozigose nas três populações. Pôde-se verificar, por meio de baixos valores de Fst, baixa estruturação para as amostras estudadas sugerindo pouca diferenciação entre as mesmas. Foram utilizados três métodos para detectar gargalo de garrafa. Os resultados sugerem que os animais das fazendas estudadas não passaram por um processo de declínio populacional recente, mas que provavelmente animais da Fazenda Nova Esperança estariam passando por um processo de estruturação. Um outro estudo de variabilidade genética incluiu, além da raça Pantaneira, outras três raças brasileiras de cavalos: Crioulo, Brasileiro de Hipismo (BH) e Mangalarga. Os mesmos 10 loci de microssatélites também foram utilizados. Todos os loci amplificaram nas quatro raças, com a exceção de AHT17 em BH e Mangalarga. A raça que apresentou maior variabilidade alélica foi a Pantaneira (n = 91) seguida pelas raças Crioula (n = 81), BH (n = 57) e Mangalarga (n = 41). O coeficiente de endogamia (Fis) apresentou valores altos para as quatro raças. Por meio da estimativa Fst pôde-se inferir que a raça Mangalarga é a mais divergente entre as raças estudadas. Através do programa Structure, foi observado que Pantaneiro, Crioulo, Brasileiro de Hipismo e Mangalarga estão estruturadas em quatro distintas raças. / Brazil has around ten horse breeds, which are classified as local or commercial horses. The breeds established here are descendant from the animals brought by the Portuguese and Spanish colonization. After 500 years of natural and artificial selection, these horses acquired their own adaptive characteristics to adverse environments, lack of food, diseases, human influence, and random breeding with exotic breeds. Thus, the main objective of this work was to estimate the genetic variability of four Brazilian horse breeds (Pantaneiro, Crioulo, Brasileiro de Hipismo and Mangalarga) by microsatellite markers. Ten microsatellite loci have been used and amplified in the 4 breeds. On a first study, the genetic variability was estimated in 227 animals from three farms around the Pantanal region. A total of 91 alleles were found. The paternity exclusion probability (PE) to all 3 samples was around 99.3%. The polymorphic information content (PIC) was high, and considered to be informative. The Fis values showed high levels of homozygosity in all three populations. It was verified, through the low values of Fst, low structure of the samples studied, suggesting slight differentiation among them. Three methods to detect the bottleneck effect have been used. These results suggest that the animals from the studied farms did not go through a recent population decrease in numbers, however animals from the Fazenda Nova Esperança may be going through a structure process. On a second study, besides the Pantaneiro, genetic variability was also estimated in others three Brazilian horse breeds: Crioulo, Brasileiro de Hipismo (BH) and Mangalarga. The same 10 microsatellite loci were used. All loci amplified in the four breeds, except for the AHT17 in the BH and Mangalarga. The breed that presented higher allelic variability was Pantaneiro, followed by the Crioulo, BH and Mangalarga breeds. The endogamy coefficient (Fis) showed high values on the four breeds. Through the Fst estimate, it was observed that the Mangalarga breed is more differentiated among the studied breeds. Through the Structure software, it was observed that Pantaneiro, Crioulo, Brasileiro de Hipismo and Mangalarga are structured in four distinct breeds.
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Estudos evolutivos, filogeográficos e de conservação em uma espécie endêmica do ecossistema de dunas costeiras do sul do Brasil, Ctenomys flamarioni (Rodentia-Ctenomydae), através de marcadores moleculares microssatélites e DNA mitocondrial

Fernández-Stolz, Gabriela Paula January 2007 (has links)
Ctenomys flamarioni, comumente chamado tuco-tuco-das-dunas, é um roedor subterrâneo que habita a primeira linha de dunas costeiras do Estado do Rio Grande do Sul. Devido à pouca informação sobre este roedor e ao fato de ser uma espécie endêmica e ameaçada de extinção (principalmente pela redução e modificações antrópicas a que é submetido o ecossistema costeiro) o principal esforço desta tese foi centralizado na caracterização genética da variabilidade (e em como esta se encontra distribuída) em populações ao longo de toda a área de distribuição da espécie. Para isto foram utilizados dois tipos de marcadores moleculares, loci nucleares (nove loci de microssatélites) e seqüências de DNA mitocondrial (389 pares de bases da região controladora e 665 pares de bases do citocromo-b).Para três das dez populações amostradas foram incorporadas análises demográficas tanto a partir de dados de campo quanto a partir de dados genéticos através da utilização de loci de microssatélites. Para estas populações foram observadas diferenças significativas na proporção de machos e fêmeas (1:2, para os indivíduos adultos) e nas medidas utilizadas como estimativa de dimorfismo sexual (machos com maior peso e comprimento do corpo). Estas evidências sugerem um padrão de poliginia para C. flamarioni. As análises de estrutura genética indicaram forte diferenciação entre as populações, mas não a nível intrapopulacional. As estimativas de dispersão a partir dos dados genéticos utilizando índices de assignement (FST, FIS, mAIc, vAIc) e teste de AMOVA, mostraram diferenças não significativas entre machos e fêmeas, sugerindo dispersão de ambos os sexos. Todavia, a partir de estimativas de FST entre as populações mais próximas, foi inferida uma maior mobilidade dos machos. Quando a dispersão foi comparada entre aspopulações, esta foi significativamente maior para fêmeas, na população que habita a área mais preservada, e com menor densidade de indivíduos, em relação às outras duas. Para o total de populações, ambos os marcadores mostraram baixa variabilidade genética intrapopulacional, embora esta fosse mais crítica para o mtDNA. Para o conjunto de seqüências da região controladora mitocondrial (n = 89) analisadas foram obtidos sete haplótipos, enquanto que para as do citocromo-b (n = 45), cinco. Para os loci de microssatélites foi observado um número baixo de alelos por loci (entre três e oito). A variabilidade genética obtida foi divergente entre as nove populações estudadas, com valores de diversidade alélica que variaram de 1,1 a 3,6 e valores de heterozigosidade média de 0,21 a 0,70.As populações do sul da distribuição apresentaram os menores valores de variabilidade: a maioria dos loci nucleares em estado monomórfico e baixo número de haplotipos para os loci mitocondriais. O baixo polimorfismo obtido para os microssatélites não tem permitido o uso de testes estatísticos para detectar gargalos de garrafa. Todavia, para três das seis populações analisadas foi verificada a existência de reduções recentes do tamanho populacional. Os níveis de diferenciação genética entre populações foram maiores para os loci de microssatélites que para os de mtDNA, sugerindo assim baixo fluxo gênico atual e maior conectividade histórica entre as populações. Através dos testes de AMOVA, para os dois tipos de marcadores genéticos utilizados, foi observada correlação positiva entre a estruturação da variabilidade e a presença de duas das três possíveis barreiras geográficas ao fluxo gênico testadas. Os testes de Mantel evidenciaram um padrão de isolamento pela distância quando todas as populações foram consideradas na análise, mas não a nível regional.As árvores filogenéticas obtidas a partir dos diferentes métodos empregados evidenciaram relações pouco profundas entre os haplótipos, também sugeridas através das análises de Network. Estas últimas indicaram os haplótipos do norte da distribuição como os ancestrais, a partir dos quais teriam se originado os demais. A partir das diferentes abordagens utilizadas para testar a expansão demográfica (mismatch distribution, teste de Tajima, Fu, e modelo de crescimento exponencial), foi evidenciado sinal positivo, embora fraco, de expansão. O baixo poder dos testes empregados pode estar evidenciando, para a espécie, um padrão mais complexo de ocupação de sua atual área de distribuição, no qual flutuações do tamanho populacional, tanto históricas como contemporâneas, teriam um papel fundamental na redução da variabilidade genética. A partir de métodos semi e não-paramétricos foi estimado o tempo de divergência das principais linhagens filogenéticas de C. flamarioni (aproximadamente 90.000 anos) assim como uma taxa de mutação para o citocromo-b (μ = 0,019⁄ sítio ⁄ milhão de anos). Baseado nesta taxa de mutação, o tempo de ocorrência da principal expansão demográfica foi estimado em 60.000 anos. A partir dos resultados obtidos para os marcadores moleculares utilizados, e com o aporte de informação dos polimorfismos cariotípicos e protéicos reportados para a espécie, foi proposto: (1) duas Unidades Evolutivamente Significativas (ESUs) para C. flamarioni, a primeira formada pelas populações das regiões I, II e III, e a segunda incluindo as populações pertencentes à região IV; e (2) que cada uma das populações estudadas se constitua em uma unidade de manejo independente. / The tuco-tuco-das-dunas, Ctenomys flamarioni, is a subterranean rodent that inhabits the first line of the coastal dunes in State of Rio Grande do Sul. Due to the lack of information about this endemic rodent, and the threatened situation of the species (mainly as result of the anthropogenic changes over native coastal ecosystem), the effort of this thesis was focalized on the genetic variability characterization, and its distribution, over the total range of the species. With this aim two kinds of molecular markers were used: nine nuclear microsatellites loci and mitochondrial DNA sequences (389 base pairs of the control region and 665 base pairs of the cytochrome-b). In three of the ten populations sampled demographical analyses were done both from field and genetical data. For adult individuals significant differences were observed toward a female-biased sex-ratio (1 male:2 female) and sexual dimorphism (males heavier and larger than females). These evidences support a hypothesis of polygyny in C. flamarioni.Analysis of genetic structure revealed strong differentiation among populations, but no significant structure at the intrapopulation level. Non-significant values were obtained for the tested indexes, from assignment tests (FST, FIS, mAIc, vAIc) as well as from AMOVA, showing no evidence of sex-biased dispersal over populations. Nevertheless, for the nearest populations, non significant pairwise FST for males suggested a slightly male-biased dispersal pattern. In regard to inter-population differences, significant differences were clearer in the dispersal patterns among females with more dispersal for the population at the most preserved habitat than the two others. For all populations both microsatellites and mtDNA datasets showed low withinpopulation genetic variation but, it was more critical for mtDNA. For the mitochondrialcontrol-region set of sequences (n = 89) a total of seven haplotypes were obtained, and for the cytochrome-b dataset (n = 45) five haplotypes. The nine microsatellite loci surveyed were polymorphic with variable number of alleles by locus, ranging from three to seven. The same was observed with the genetic variability: the population mean diversity for varied between 1.1 to 3.6 alleles, and the mean observed heterozygosity across all loci ranged from 0.21 to 0.70. The three populations from the southern region of the range showed the lowest values of diversity: most of nuclear loci in monomorphic state and low number of haplotypes for the mtDNA datasets. The low number of polymorphic loci in these populations precluded the use of statistical test for bottleneck detection. However, for three of the six populations examined, a genetic signature of recent population size reduction was observed. Levels of genetic differentiation among populations were higher for microsatellites than mitochondrial loci, suggesting lower gene flow at the present than in the past. For both kinds of markers, the AMOVA analyses showed a substantial relationship between the genetic variation partitioning and two of the three hypothesized historical barriers to gene flow. Positive correlation between the genetic and geographic distances (isolation-by-distance pattern) was found when the total sampled range was considered but not at regional level. Phylogenetic tree analyses showed a shallow relationship between haplotypes, also suggested by the network approach. The northern haplotypes were suggested as the most ancient. Weak evidences of recent population expansion were obtained from the mismatch distribution, Tajima and Fu’s tests and using an exponential grow model. The lack ofpower of the applied tests may indicate by a complex pattern of the species occupation in its distribution range, in which historical and current reductions in population size possibly had a primary role in the reduction of genetic variability. Further analyses from nonparametric and semiparametric methods estimated a divergence time of haplotypic lineages of 90,000 years ago, in the Late Pleistocene, and a rate of cytochrome-b evolution μ = 1.9% per million years. Using this rate and assuming a stepwise scenario, the major increase in effective population size was estimated as occurring 60,000 years ago. Despite the lack of phylogeographic information to define Evolutionarily Significant Units (ESUs), based on the patterns of variation and divergence from the two kinds of markers and the previous allozyme and karyotype studies we propose, (1) two ESU,the first including north (I) and central (II and III) regions, and the second including all populations at the south of the distribution (IV); and (2) that each of the populations sampled should constitute an independent management unit.
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A Variabilidade genética de cinco populações do Chaco Argentino em 15 locos STR

Crossetti, Shaiane Goulart January 2007 (has links)
As seqüências microssatélites ou Short Tandem Repeats (STR) são caracterizadas por alta taxa de mutação e heterozigosidade, herança codominante e ampla distribuição nos genomas. Somada a estas características, a fácil detecção dos polimorfismos (técnicas automatizadas de PCR e eletroforese capilar), justificam a ampla utilização destes marcadores em áreas como: forense, testes de ascendência, antropologia, genética da conservação e principalmente em estudos evolutivos em humanos. O Gran Chaco, no período da conquista espanhola, foi um refúgio de povos caçadores-coletores remanescentes, mas ainda em período anterior, seus habitantes sofreram influências culturais de povos das regiões sub-andina, amazônica e dos pampas, tornando esta região um importante ponto de estudo cultural e genético. Este trabalho tem como objetivo o estudo da diversidade em 15 STRs em 128 indivíduos de três tribos ameríndias do Gran Chaco (Wichí e Toba, das províncias argentinas de Chaco e Formosa, e Pilagá, de Formosa) pertencentes a duas das principais famílias lingüísticas da região, Mataco e Guaykurú. A amplificação dos 15 microssatélites (D2S1338, D3S1358, D5S818, D7S820, D8S1179, D13S317, D16S539, D18S51, D19S433, D21S11, CSF1PO, TH01, TPOX, VWA, FGA), todos compostos por motivos tetranucleotídicos, foi realizada com o uso do kit AmpFlSTR IdentifilerTM de acordo com as especificações do fabricante. Após a amplificação dos fragmentos, foi realizada eletroforese capilar e softwares específicos de análises foram usados para medir o tamanho dos fragmentos e identificação dos alelos. Todas as popualções estão em equilíbrio de Hardy-Weinberg para os 15 STRs, e o número médio de alelos por loco assim como a heterozigosidade média estão dentro do intervalo encontrado em outras populações nativo-americanas. Os resultados das análises das diferenças nas distribuições genotípicas das populações, análises de estruturação populacional e das relações genéticas através da distância DA indicam que: (1) As relações genéticas entre as populações estudadas correspondem à afiliação lingüística e localização geográfica. (2) Os Wichí da província de Chaco são geneticamente distintos das outras populações, mas ainda preservam similaridade genética com os Wichí de Formosa. (3) As populações Toba do Chaco e de Formosa, apesar de separadas por cerca de 230 km, são indistinguíveis geneticamente. (4) Os Toba da província de Formosa são similares aos Pilagá, que pertencem ao mesmo grupo lingüístico, o Guaykurú, e aos Wichí de Formosa, que pertencem a outro grupo lingüístico (Mataco). Esta similaridade poderia ser conseqüência de aspectos sócio-demográficos desta etnia. Análises de variância molecular e valores GST’ foram determinados em três grupos populacionais geograficamente determinados: Gran Chaco, Amazônia e Savana/Floresta sub-tropical. Os valores estimados indicam que o Gran Chaco pode ser considerado geneticamente homogêneo, se os índios Ayoreo do Paraguai não são considerados. No entanto, não é possível afirmar que esta homogeneidade prevalece nas populações do Gran Chaco como um todo, já que esta é uma região bastante extensa que foi habitada por diferentes culturas que mudaram ao longo do tempo. Um maior número de populações, de línguas e locais diferentes do Chaco, devem ser avaliadas. / The microsatellite sequences or Short Tandem Repeats (STR) are characterized by high mutation rate and heterozygosity, codominant inheritance and ample distribution in the genomes. Added to these features, the easy detection of polymorphism (automated techniques of PCR and capillary electrophoresis), justify the wide use of these markers in areas such as: forensics, ascendance tests, anthropology, conservation genetics and mainly on human evolution studies. During the period of the Spanish conquest, the Gran Chaco was the refuge of several remaining hunter-gatherer groups, which had suffered cultural influence of people from the sub-Andean, Amazon and pampas’ regions in previous periods, making this zone an important spot for cultural and genetic studies. The objective of this investigation is the study of the diversity in 15 STR loci in 128 individuals from three Amerindian tribes of the Gran Chaco (Wichí and Toba, from the Argentinean provinces of Chaco and Formosa, and Pilagá, from Formosa). These tribes belong to two of the main linguistic families of the region: Mataco and Guaykurú. The amplification of the 15 STRs (D2S1338, D3S1358, D5S818, D7S820, D8S1179, D13S317, D16S539, D18S51, D19S433, D21S11, CSF1PO, TH01, TPOX, VWA, FGA), all of them composed by tetranucleotide motives, was made with the AmpFlSTR IdentifilerTM kit according to the specifications of the manufacturer. After the amplification, the fragments were submitted to capillary electrophoresis and specific softwares were used to measure the size of the fragments and to identify the alleles. All populations are in Hardy-Weinberg equilibrium for all of the 15 STR loci. The mean number of alleles per locus and the mean heterozygosity are within the interval found for other Native American populations. The results of the analyses of the differences on the genotypic distributions of the populations, analysis of population structure and DA genetic distance indicate that: (1) The genetic relations between the studied populations correspond to the linguistic affiliation and geographic location. (2) The Wichí from the Chaco province are genetically distinct from the other populations, but still preserve genetic similarity with the Wichí from Formosa. (3) The Toba populations from Chaco and Formosa, despite being separated by about 230km (142.6 miles), are genetically indistinguishable. (4) The Toba from Formosa province are similar to the Pilagá, that belong to the same linguistic group, the Guaykurú, and to the Wichí from Formosa, which belong to another linguistic group (Mataco). This similarity could be consequence of the socio demographic aspects of this ethnic group. Analyses of molecular variance were performed and GST’ values were determined in three geographic groups of populations: Gran Chaco, Amazon, and Savannah and Subtropical forest. The results indicated that the Gran Chaco region is genetically homogeneous, if the Ayoreo from the Paraguayan Chaco are not considered. However, it is not possible to affirm that genetic homogeneity in the Chaco’s populations is a general trait. This region is geographically extensive and culturally diverse, and the number of populations evaluated until now is small.
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Ferrugem do colmo da aveia : fatores genéticos da virulência do patógeno e da resistência do hospedeiro / Oat stem rust : genetic factors of the pathogen virulence and of the host resistance

Gnocato, Francisco Saccol January 2017 (has links)
A aveia (Avena sativa L.) é um cereal de importância mundial utilizada para a produção de grãos e forragem. A ferrugem do colmo da aveia, causada por Puccinia graminis f. sp. avenae (Pga), é uma das mais devastadoras doenças da aveia em todo o mundo. Para melhor entender as epidemias de ferrugem do colmo no Sul do Brasil, foram realizados levantamentos da virulência do patógeno durante dois anos em um programa de melhoramento de aveia. As epidemias foram caracterizadas por uma mistura de raças similares e de amplo espectro de virulência. A raça de maior virulência (TST) foi identificada em 2014, para a qual apenas o gene Pg-10 foi parcialmente efetivo. Marcadores moleculares para estudos de genética de populações para Pga são escassos. Utilizando a sequência genômica de um isolado de Pga, 19 marcadores de sequências simples repetidas (SSR) foram desenvolvidos. Estes marcadores foram utilizados para avaliar a diversidade genética de 66 isolados de Pga da Austrália, Brasil e Suécia. Os isolados do Brasil e da Austrália foram caracterizados por uma e duas linhagens clonais predominantes, respectivamente. Por outro lado, os isolados da Suécia foram caracterizados por uma população recombinante e alta diversidade genética (nove genótipos distintos entre dez isolados). No hospedeiro, um limitado número de genes de resistência à ferrugem do colmo está disponível para o melhoramento da aveia. Para identificar novos genes de resistência, 61 genótipos brasileiros do Programa Internacional de Aveia da Quaker foram avaliados para a resposta de plântula e de planta adulta à ferrugem do colmo na Austrália. Nos testes de plântula, o patótipo de maior virulência da Austrália conferiu tipo de infecção susceptível à todas as linhagens diferenciais e genótipos testados, sendo utilizado para investigar a presença de resistência de planta adulta (RPA). Em um ensaio de campo, os genótipos UFRGS 087105-1 e UFRGS 087129-1 foram resistentes a moderadamente resistentes e representam uma promissora fonte de RPA para a ferrugem do colmo na Austrália. No Brasil, o genótipo UFRGS 995088-3 é uma importante fonte de resistência à ferrugem do colmo. Este estudo reporta a análise genética e o mapeamento molecular da resistência em UFRGS 995088-3. A análise genética foi realizada em duas populações de linhagens endogâmicas recombinantes (LERs) F5:7. A razão de segregação para a resistência está em conformidade com a presença de um e três genes independentes. Um arranjo de 6000 SNPs da aveia foi utilizado para genotipar uma população de 85 LERs. Os dados moleculares fornecem evidências de um único gene para a resistência com distorção de segregação. Este gene foi mapeado em um intervalo de 0,7 cM entre dois marcadores que explicam 95 % da resistência. Estes marcadores poderão servir de base para estudos futuros de validação em outras populações. / Oat (Avena sativa L.) is a major cereal crop of global importance used for grain and forage production. Oat stem rust, caused by Puccinia graminis f. sp. avenae (Pga), is one of the most severe diseases of oats worldwide. To better understand the epidemics of stem rust in South Brazil, virulence surveys were carried out during two epidemic years in an oat breeding program. The epidemics were characterized by a mixture of similar and highly virulent races. The most virulent race (TST) was identified in 2014, for which only Pg-10 was partially effective. Molecular markers suitable for population genetics of Pga are scarce. Using the genomic sequence of a Pga isolate, 19 simple sequence repeat (SSR) markers were developed. These markers were used to assess the genetic diversity of 66 Pga isolates from Australia, Brazil and Sweden. Brazilian and Australian isolates were characterized by one and two predominant clonal lineages, respectively. In contrast, the Swedish isolates were characterized by a highly diverse recombinant population (nine distinct genotypes out of ten isolates). In the host, a limited number of resistance genes to stem rust are available for oat breeding. In order to identify novel resistance sources, 61 Brazilian genotypes from Quaker International Oat Nursery were assessed for seedling and adult plant response to stem rust in Australia. In the seedling tests, the most virulent pathotype of Australia conferred susceptible infection type to all differential set and genotypes tested, and thus it was used to investigate the presence of adult plant resistance (APR). In a field trial, the genotypes UFRGS 087105-1 and UFRGS 087129-1 were resistant to moderately resistant and represent a promising source of effective APR to oat stem rust in Australia. In Brazil, the genotype UFRGS 995088-3 is a useful stem rust resistance source. This study reports the genetic analysis and the molecular mapping of the resistance in UFRGS 995088-3. The genetic analysis was performed using two recombinant inbred line (RIL) populations F5:7. The segregation ratio of RIL populations for the resistance conformed to the presence of one and three independent genes. A 6 K oat single nucleotide polymorphism (SNP) array was used to genotype one population comprising 85 RILs. The molecular marker data provided evidence of a single-gene for the resistance with distorted segregation. This gene was mapped in a 0.7 cM interval between two markers that explained 95 % of the resistance. These markers can be used as a basis for further validation studies using other populations.
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Seleção assistida por marcadores moleculares microssatélites para resistência ao oídio em soja

Demore, Paula dos Santos [UNESP] 25 July 2008 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-07-25Bitstream added on 2014-06-13T20:54:10Z : No. of bitstreams: 1 demore_ps_me_jabo.pdf: 1002271 bytes, checksum: a27ac944079c717a8ba5366fe7e35456 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O oídio em soja, trata-se de uma doença praticamente presente em todos os paises produtores. Os marcadores moleculares microssatélites ou SSR (Simple Sequence Repeat) têm sido amplamente utilizados no processo de seleção assistida de genótipos de soja. Assim, o objetivo deste estudo foi obter marcadores microssatélites próximos ao gene de resistência ao oídio em soja. O estudo foi realizado em duas populações F2, oriundas de cruzamentos entre parentais contrastantes quanto à resistência ao oídio. Para o estudo, foram selecionados marcadores microssatélites a uma distância de até 42 cM ao redor do gene Rmd (resistência ao oídio). Utilizou-se o método de BSA (Bulked Segregant Analysis) na avaliação dos marcadores, para a comparação com a análise fenotípica das populações. Na análise foram utilizados dez iniciadores SSRs para as duas populações, sendo identificados quatro marcadores polimórficos para o cruzamento 1 (MGBR95-20937 x IAC-Foscarin 31) e três para o cruzamento 2 (MGBR 46/Conquista x EMBRAPA 48). Pela análise de Qui-quadrado da avaliação fenotípica, confirmou-se à segregação esperada (3:1) de um gene dominante condicionando a resistência. Os marcadores polimórficos também segregaram conforme o esperado (1:2:1) já que possuem natureza codominante. Para as populações 1 e 2, os melhores resultados foram obtidos com os marcadores Sat_366 e Sat_393, respectivamente, localizando-se a 9,41 e 12,45 cM de distância do gene, sendo considerados promissores na seleção assistida para resistência ao oidio em soja. / Powdery mildew in soybeans, it is a disease present in virtually all producing countries. The molecular markers microsatellites or SSR (Simple Sequence Repeat) have been widely used in the assisted selection of soybean genotypes. The objective of this study was to obtain microsatellites markers near the gene for resistance to powdery mildew in soybeans. The study was conducted in two populations F2, from crosses between contrasting parents about the resistance to powdery mildew. For the study, were selected microsatellites markers at a distance of 42 cM around the gene Rmd (resistance to powdery mildew). It was used the method of BSA (Bulked Segregant Analysis) in the evaluation of markers, for comparison with the phenotypic analysis of populations. In the analysis were used in ten initiators SSRs for the two populations, and identified four polymorphic markers for the crossing 1 (MGBR95-20937 x-IAC Foscarin 31) and three for the crossing 2 (EMBRAPA MGBR 46/Conquista x 48). For the analysis of chi-square of the phenotypic evaluation, it is confirmed the segregation expected (3:1) of a dominant gene conditioning the resistance. The polymorphic markers also segregation as expected (1:2:1) that have already codominante nature. For the populations 1 and 2, the best results were obtained with the markers Sat_366 and Sat_393, respectively, finding itself to 9.41 and 12.45 cM distance of the gene and are considered promising in assisted selection for resistance to soybean in powdery mildew.

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