A soja é uma oleaginosa com grande destaque na economia mundial. O Brasil é o segundo maior produtor de soja, após os EUA, ressaltando a importância desta cultura para o país. Para que haja progresso genético nesta cultura, é necessário que haja diversidade genética e uma das maneiras de se estimar a diversidade genética de um grupo é através do conceito de base genética, que pode ser definida como o número de ancestrais e a contribuição genética relativa (CGR) de cada um deles para cada cultivar. A CGR pode ser estimada através do coeficiente de parentesco entre os ancestrais e as cultivares. Estudos anteriores concluíram que a base genética da soja era bastante estreita, sendo que apenas quatro ancestrais contribuíam com 48,16% da base genética. O objetivo geral deste estudo foi avaliar as genealogias de 444 cultivares brasileiras de soja para estimar sua base genética atual. Além disso, as cultivares foram divididas de acordo com seu período de lançamento (anterior a 1971, 1971-1980, 1981-1990, 1991-2000 e 2001-2009) ou de acordo com sua origem (pública ou privada) e foi estimada a base genética de cada grupo. Os resultados foram comparados com dados de marcadores moleculares de outros trabalhos. Foram encontrados 60 ancestrais para estas 444 cultivares, sendo que os quatro principais ancestrais (CNS, S-100, Nanking e Tokyo) contribuem com 55,26% e que apenas 14 ancestrais contribuem com mais de 1,00% individualmente para a base genética. Assim, estes 14 ancestrais representam 92,41% da base genética brasileira. Estes dados revelam que a base genética atual da soja brasileira continua bastante estreita, sendo muito similar à base genética da soja dos EUA, com a qual compartilha seis dos principais ancestrais. Na análise dos períodos, foi verificado que houve um aumento no número de ancestrais com o passar do tempo, mas os quatro principais ancestrais foram os mesmos em todos os períodos e sua contribuição ficou mais concentrada, passando de 46,60% no período anterior a 1971 para 57,59% no período 2001-2009, indicando um estreitamento da base genética. Além disso, os novos ancestrais incorporados ao longo do tempo apresentam contribuições muito baixas, sendo que em muitos casos foram incorporados apenas para introduzirem algumas características qualitativas. As 301 cultivares públicas possuem 58 ancestrais e CGRs bastante similares ao conjunto total. As cultivares privadas possuem 37 ancestrais, um número menor que o do conjunto total, provavelmente devido ao menor número de cultivares privadas analisadas (112), mas sua base genética é bastante similar ao do conjunto total. Portanto, conclui-se que (a) a base genética da soja é bastante estreita, apesar da incorporação de novos ancestrais; (b) com o passar do tempo houve um estreitamento da base genética, com aumento na CGR dos principais ancestrais; (c) não há diferença na CGR dos principais ancestrais entre as cultivares públicas e privadas e (d) os resultados deste trabalho concordam com alguns dados de marcadores moleculares, mas diferem de outros. / Soybean is a very important oilseed in the world economy. Brazil is the second largest producer, behind the USA, highlighting the importance of this crop for the country. Genetic diversity is needed for genetic progress, and one manner of estimating the genetic diversity of a group is through the concept of a genetic base, which can be defined as the number of ancestors and their relative genetic contribution (RGC) to each cultivar. The RGC can be estimated through the coefficient of parentage between the ancestors and the cultivars. Previous studies had determined that the genetic base of Brazilian soybean was very narrow, with only four ancestors representing 48.16% of the genetic base. The general objective of this work was to evaluate the pedigree of 444 Brazilian soybean cultivars to estimate their genetic base. The cultivars were also divided according to their release dates (before 1971, 1971-1980, 1981-1990, 1991-2000 e 2001- 2009) or according to their origin (public or private) and the genetic base for each group was also estimated. The results were compared to data from similar studies involving molecular markers. A total of 60 ancestors contribute to these 444 cultivars. The four main ancestors (CNS, S-100, Nanking and Tokyo) contribute with 55.26% of the genetic base and only 14 ancestors contribute with more than 1.00% individually to the genetic base. Therefore, these 14 ancestors represent 92.41% of the genetic base of Brazilian soybean. These results indicate that the genetic base of Brazilian soybean is very narrow, and it is also very similar to the genetic base of soybean in the USA, with which it shares six of its main ancestors. The analysis of the release dates indicates that there has been an increase of ancestors over time, but the four main ancestors were the same over all periods, and their cumulative RGC went from 46.60% (before 1971) to 57.59% (2001-2009), indicating a narrowing of the genetic base. The new ancestors incorporated over time presented very low contributions, and in many cases were only used to incorporate specific qualitative characteristics. The 301 public cultivars had 58 ancestors and their RGC was very similar to the total number of cultivars. The private cultivars had only 37 ancestors, which may have been caused by the lower number of cultivars analyzed (112), but the RGC of the main ancestors was also very similar to the general genetic base. Therefore, we conclude that (a) the current genetic base of Brazilian soybean remains narrow, in spite of the incorporation of new ancestors; (b) the genetic base has become more narrow over time, with an increase in the RGC of the main ancestors; (c) there is no difference in the RGC of the main ancestors between public and private cultivars and (d) the results of this study are supported by molecular marker data from some works, but differs from others.

O inhame é uma das principais culturas de raízes e tubérculos do mundo, com destaque para as espécies do complexo Dioscorea cayenensis Lam./D. rotundata Poir. Os cultivos de inhame são de suma importância tanto para a agricultura tradicional, como também para a agricultura familiar. No entanto, poucas pesquisas existem atualmente no Brasil com essas espécies, incluindo estudos de diversidade genética em inhame, que poderiam ser utilizados, principalmente, para melhor exploração e conservação genética in situ/on farm e também no melhoramento genético. Visto isso, o objetivo desse trabalho foi caracterizar a diversidade genética de etnovariedades de inhame (Dioscorea cayenensis/D. rotundata) provenientes de diversas regiões do Brasil, utilizando marcadores morfológicos e moleculares. Desta forma, foram realizadas coletas em diversos municípios da região Sul, Sudeste e Nordeste. Os tubérculos foram plantados em campo experimental, onde foram avaliados por 18 descritores morfológicos. Uma biblioteca genômica foi construída para a seleção dos fragmentos contendo marcadores microssatélites, a serem utilizados para estimar a diversidade genética, juntamente com os marcadores morfológicos. As bibliotecas resultaram em onze iniciadores, sendo que dez foram polimórficos, os quais foram utilizados para quantificar a variabilidade genética de 48 acessos (22 de D. cayenensis e 26 de D. rotundata). A identificação da espécie para cada acesso foi feita de acordo com a análise morfológica realizada. Foi observada elevada variabilidade genética para ambos os marcadores, morfológicos e microssatélites. Considerando a estruturação genética observouse que a maior parte da variabilidade se encontra entre regiões e entre espécies, e essa variabilidade se encontra estruturada no espaço, havendo alta e significativa correlação entre distâncias genéticas e distâncias geográficas, bem como alta correlação entre ambos os marcadores. Tanto as análises de agrupamento, como as análises de coordenadas principais, utilizando o índice de Jaccard, indicaram para ambos os marcadores a separação nítida dos acessos em dois grupos distintos: grupo I com acessos coletados na região Nordeste e grupo II com acessos coletados na região Sudeste, sendo que os acessos coletados na região Sul ficaram ou na zona intermediária entre os dois grupos, ou foram incluídos em um ou outro grupo. Diante desses dados pode-se inferir que no Brasil ocorre uma separação nítida entre as espécies D. cayenensis e D. rotundata, sendo que D. cayenensis ocorre principalmente nas regiões Sul e Sudeste, e D. rotundata ocorrem predominantemente na região do Nordeste. / Yam is one of the main roots and tuber crops in the world, especially within the species complex Dioscorea cayenensis Lam / D. rotundata Poir. The cultivation of yams is important both in traditional agriculture, and in family farming. However, few studies have been conducted in Brazil with these species, including genetic diversity studies, which could be used for in situ/on farm conservation genetics practices and also in plant breeding. As such, the objective of this study was to characterize the genetic diversity of yam (Dioscorea cayenensis / D. rotundata) landraces from different regions in Brazil, using morphological and molecular markers. Thus, collections were made in several municipalities in the South, Southeast and Northeast regions. The tubers were planted in an experimental field, where they were evaluated for 18 morphological traits. A genomic library was constructed for the selection of fragments containing microsatellite markers, used to estimate the genetic diversity, together with morphological markers. Libraries resulted in eleven primers, with ten primers showing polymorphism. These primers were used to quantify the genetic variability of 48 accessions (22 D. cayenensis and 26 D. rotundata). The species identification of the accessions was carried out in accordance with the morphological analysis performed. High genetic variability was observed for both morphological and microsatellite markers. Considering the genetic structure, most of the variability was found between regions and between species, and this variability was spatially structured, with high and significant correlation between genetic and geographical distances, as well as high correlation between both markers. The cluster analysis and the principal coordinate analysis using the Jaccard index, for both markers, showed a clear separation of accessions into two distinct groups: group I with accessions originated from the Northeast and group II with accessions originated in the Southeast region, while the accessions from the South were allocated either at an intermediate zone between the two groups, or included in either group. Given these data, one can infer that in Brazil there is a clear separation between the D. cayenensis and D. rotundata species, and that D. cayenensis occurs mainly in the Southeast and South regions, and D. rotundata occurs predominantly in the Northeast region.

Diversos estudos afirmam ser bastante restrita a base genética da soja cultivada, o que gera problemas como falta de variabilidade, fragilidade das cultivares e alcance de um limite de produtividade. O desafio é selecionar dentre o germoplasma quais acessos utilizar em um programa de melhoramento. Este trabalho objetivou analisar a diversidade genética de 79 acessos de soja de diferentes regiões do mundo. Para tanto, foram utilizados marcadores microssatélites genômicos, funcionais e caracteres agromorfológicos. Vinte caracteres agromorfológicos foram avaliados em campo e submetidos a análises multivariadas para a estimação da diversidade genética. A dissimilaridade genética entre os acessos foi calculada pela distância generalizada de Mahalanobis, utilizando-se, a seguir, o algoritmo de otimização de Tocher para o agrupamento dos acessos. A análise de agrupamento resultou em 16 grupos, com cinco deles contendo um só acesso. PIs de mesma origem geográfica foram alocadas no mesmo grupo, com exceções. A primeira variável canônica absorveu 76,99% da variação observada, sendo as características com maior contribuição número de dias para a maturidade e início da granação. A segunda variável canônica absorveu 13,66% e os caracteres de maior peso foram massa de cem sementes e altura de inserção da primeira vagem. A terceira variável canônica absorveu 2,80% da variação, e as características de maior peso foram produtividade de grãos e número de vagens por planta. Isto demonstra que os caracteres ciclo, início da granação e massa de cem sementes são indicados para a análise da diversidade genética em acessos de soja. Todos os 30 locos analisados na genotipagem dos acessos foram polimórficos, sendo encontrados 259 alelos. O número de alelos por loco variou de 2 a 21, com uma média de 8,63. Os acessos analisados possuem uma quantidade bastante significativa de alelos raros, sendo os genótipos 19, 35, 63 e 65 os que apresentaram maior número de alelos exclusivos. A heterozigosidade esperada teve seu maior valor no loco Sat_001 (0,935) e seu menor valor no loco PHYA1 (0,182). A heterozigozidade observada variou de zero a 0,130 (loco Satt308 e loco Satt102, respectivamente). Os acessos 75 e 79, PI 281911 e PI 281907, respectivamente, são os mais similares (0,189) e os acessos 31 (PI 212606 ) e 35 (PI 229358), assim como o 40 (PI 265497) e 78 (438503A) são os mais distintos (0,965). Os dendrogramas oriundos de dados de SSRs, EST-SSRs e caracteres agromorfológicos resultaram em diferenças nos agrupamentos, sendo encontrada baixa correlação por testes de Mantel, mostrando que cada tipo de abordagem acessa diferentemente a variabilidade existente em germoplasma de soja. / Many studies have shown that cultivated soybean has a very narrow genetic basis, which generates some problems such as lack of genetic variability, cultivars vulnerability and achievement of a productivity plateau. The challenge is to select within the germplasm which accessions to use in a breeding program. This study aimed to analyze the genetic diversity of 79 soybean accessions from different regions of the world. For this purpose, genomic and functional microsatellites markers, as well as agromorphological traits, were used. Twenty agromorphological traits were evaluated in field and submitted to the multivariate analyses. The genetic dissimilarity between the accessions was calculated by the generalized distance of Mahalanobis, followed by Tochers algorithm optimization for the grouping of the accessions. The grouping analysis resulted in 16 groups, with five of them containing only one accession. PIs of same geographic origin were placed in the same group, with exceptions. The first canonic variable absorbed 76.99% of the observed variation, being the characteristics with greater contribution number of days to maturity and beginning of grain filling. The second canonic variable absorbed 13.66% and the characters of heavier weight had been mass of one hundred seeds and height of insertion of the first string bean. The third canonic variable absorbed 2.80% of the variation, and the characteristics of heavier weight had been grain productivity and number of string beans per plant. This demonstrates that the characters cycle, beginning of the grain filling and mass of one hundred seeds are indicated for the analysis of the genetic diversity in soybean accessions. All the 30 locus analyzed in the genotyping of the accessions were polymorphic, containing 259 alleles. The number of alleles per locus varied from 2 to 21, with a average of 8,63. The analyzed accessions possess a significant amount of rare alleles, being genotypes 19, 35, 63 and 65 the ones that had presented greater numbers of exclusive alleles. The expected heterozygosity had its highest value in Sat_001 (0,935) and its lowest value in PHYA1 (0,182). The observed heterozygosity varied from zero to 0,130 (Satt308 and Satt102, respectively). Accessions 75 and 79, PI 281911 and PI 281907, respectively, are the most similar (0,189) and accessions 31 (PI 212606) and 35 (PI 229358), as well as accessions 40 (PI 265497) and 78 (438503A) are the most distinct ones (0,9921). The deriving dendrograms from SSRs data, EST-SSRs and agromorphological traits resulted in differences in the groupings, being found low correlation for Mantel tests, showing that each type of approach accesses differently the existing variability in soybean germplasm.

Uma espécie relevante como fonte alimentícia para a população mundial, principalmente para os países subdesenvolvidos e emergentes, é a mandioca (Manihot esculenta Crantz). Primariamente, a mandioca é fornecedora de energia a partir do amido acumulado em suas raízes, mas é importante destacar também a presença dos carotenoides com atividade pró-vitamínica A. Nesse contexto, o objetivo deste estudo foi caracterizar a diversidade agronômica, bioquímica e molecular de acessos de mandioca coletados nas regiões Amazônica, Centro-Oeste, Sudeste e Sul do Brasil, selecionados a partir da coloração de suas raízes. A caracterização foi realizada a partir de 81 genótipos (33 da região Amazônica, 24 da Centro-Oeste, 18 da Sudeste, quatro da Sul e duas variedade comerciais) utilizando 16 caracteres agronômicos, cinco bioquímicos e 17 locos microssatélites. Para os caracteres agronômicos e bioquímicos foram realizadas análises de variância, teste de Tukey e distância de Mahalanobis considerando a região de origem dos genótipos. Para os marcadores microssatélites foram estimados os índices de diversidade genética, tais como o número de alelos por loco (A), porcentagem de locos polimórficos (P), heterozigosidades observada (Ho) e esperada (He), bem como a estruturação da diversidade entre e dentro de regiões (HS, HT, DST e GST). Foram também obtidas a análise de agrupamento a partir da distância de Nei e método de Neighbor-Joining, e a estruturação dos genótipos a partir da análise Bayesiana. Além disso, as distâncias genéticas obtidas para os caracteres avaliados foram correlacionadas entre si pelo teste de Mantel. Os resultados obtidos apontam uma alta variabilidade para todos os caracteres avaliados. Para a maioria dos caracteres agronômicos houve variação significativa entre e dentro de regiões. Todos os caracteres bioquímicos apresentaram variação altamente significativa entre e dentro de regiões. Levando-se em consideração os caracteres agronômicos ocorreu uma tendência de agrupamento dos genótipos da Amazônia, sendo que as características que mais determinaram a distribuição dos genótipos foram a altura total da planta, a altura da primeira ramificação, a relação entre essas duas características e o índice de colheita. Para os caracteres bioquímicos ocorreu um agrupamento dos genótipos amazônicos em função da alta concentração de compostos cianogênicos e carotenoides totais. Os marcadores moleculares indicaram alta variabilidade genética (A = 3,58; P = 100%; Ho = 0,535; He = 0,642), sendo que a maior parte da diversidade (HT = 0,651) encontra-se distribuída dentro de regiões (HS = 0,643). A partir da análise de agrupamento foi verificada uma tendência de estruturação genética, com o agrupamento da maioria dos genótipos coletados na região Amazônica. A análise Bayesiana indicou a formação de dois grupos, sendo que um dos grupos englobou a maior parte dos genótipos da Amazônia, em concordância com a análise de agrupamento. As correlações entre as distâncias obtidas para todos os caracteres não foram significativas. Considerando o teor de compostos cianogênicos dos genótipos e a distância entre eles a partir dos marcadores microssatélites, foi constada uma tendência de separação entre os genótipos considerados bravos e os mansos. A partir dos resultados obtidos verificou-se que os genótipos da região Amazônica possuem características específicas que permitem o seu agrupamento. Essa tendência de agrupamento ocorre possivelmente devido a um processo de seleção diferenciado a que estes genótipos foram submetidos durante o processo de domesticação da espécie. / A relevant species as food source for the world population, especially for the underdeveloped and emerging countries, is cassava (Manihot esculenta Crantz). Primarily, cassava is a provider of energy from starch accumulated in its roots, but the presence of carotenoids with pro-vitamin A activity is also important. In this context, the objective of this study was to characterize the agronomic, biochemical and molecular diversity of cassava accessions selected for the color of their roots, collected in the Amazon, Central-West, Southeast and South regions in Brazil. The characterization was performed from 81 genotypes (33 from the Amazon region, 24 from Central-West, 18 from Southeast, four from the South and two commercial varieties) using 16 agronomic traits, five biochemical characters and 17 microsatellite loci. For biochemical and agronomic traits analyses of variance, Tukey test and Mahalanobis distances were obtained considering the region of origin of the genotypes. For microsatellite markers, indices of genetic diversity were estimated, such as number of alleles per locus (A), percentage of polymorphic loci (P), observed (Ho) and expected (He) heterozygosities, as well as the structuring of diversity between and within groups (HS, HT, DST and GST). Also, a cluster analysis was obtained using the Neighbor-Joining method and Nei´s genetic distance, as well as a Bayesian analysis. Moreover, the distances obtained for all characters were correlated using the Mantel test. Results indicate high variability for all characters evaluated. For most of agronomic traits there was significant variation between and within regions. All biochemical characters showed highly significant variation between and within regions. Taking into account the agronomic characters, there was a tendency for the Amazon genotypes to be grouped together, where the characteristics total plant height, height of the first branch, relationship between these characteristics and harvest index were those that mostly determined the genotypes distribution. For the biochemical characters, the Amazon genotypes were also grouped due to the high concentration of cyanogenic compounds and total carotenoids. Molecular markers indicated high genetic variability (A = 3.58; P = 100%; Ho = 0.535; He = 0.642), while most of total diversity (HT = 0.651) was found within regions (HS = 0.643). In the cluster analysis a tendency was observed towards a structured genetic variability, with the grouping of most genotypes collected in the Amazon region. The Bayesian analysis separated the genotypes in two groups, with one of the groups including most of the Amazon genotypes, in accordance with the cluster analysis. The correlations between the distances obtained for all characters were not significant. Considering the genotypes content of cyanogenic compounds and the distance between them from the microsatellite markers, a tendency was revealed for the separation between bitter and sweet genotypes. From the results obtained we may conclude that the Amazon genotypes have specific characteristics that allow its separate grouping. This tendency occurs possibly because of a differentiated selection process that these genotypes were submitted during the domestication of the species process.

A seleção de genitores para cruzamentos constitui-se em uma das etapas mais importantes em programas de melhoramento genético, pois com isso evita-se o desenvolvimento de populações pouco promissoras. Com o advento dos marcadores moleculares surgiu a possibilidade de predizer o desempenho das populações com base nas distâncias genéticas entre os genitores, mas os resultados disponíveis são contraditórios. O objetivo deste trabalho foi avaliar a possibilidade de predizer a variabilidade de cruzamentos de soja a partir de medidas de distâncias genéticas obtidas com marcadores moleculares AFLP. Foram realizados seis cruzamentos biparentais, entre cultivares recomendados para o Estado de São Paulo, com diferentes graus de distâncias genéticas (DG): baixo (DG£ 0,20), médio (DG@ 0,44) e alto (DG@ 0,65). Para cada cruzamento foram obtidas 100 progênies F2:3, que foram avaliadas em delineamentos em látice simples e parcelas lineares de 2 m espaçadas de 0,5 m, contendo 30 plantas após o desbaste, no ano agrícola de 2007/08. Foram avaliados os caracteres: número de dias para florescimento (DF), altura das plantas no florescimento (AF), número de dias para maturação (DM), altura das plantas na maturação (AM), acamamento (AC) e produção de grãos (PG). Para cada cruzamento foi estimada a variância genética entre progênies ( 2 p ), o coeficiente de herdabilidade entre médias de progênies ( 2 X h ), e a amplitude das médias individuais das progênies ( 3 : 2 F ) para todos os caracteres. Para a produção de grãos (PG) foi estimada ainda a proporção esperada de linhagens superiores (PS) e a heterose (h). Observou-se um aumento na magnitude da variância genética ( 2 p ), do coeficiente de herdabilidade ( 2 X h ) e da amplitude das médias das progênies ( 3 : 2 F ) com o aumento da distância genética (DG), principalmente para PG, DM e AF, evidenciado pelas correlações entre estas estimativas e DG ( = r 0,60 a 1,00). Para os demais caracteres as correlações foram ligeiramente inferiores. Além disso, para PG observou-se também uma correlação alta com a proporção esperada de linhagens superiores ( = r 0,77) e com a heterose ( = r 0,83). Estes resultados indicam claramente um aumento da variabilidade genética com o aumento da distância genética entre os genitores, sendo possível uma seleção prévia de genitores, da ordem de 50%, com base nas distâncias genéticas obtidas com marcadores moleculares AFLP, com o intuito de reduzir o número de populações a ser avaliado. / The selection of parents for crossings is one of the most important steps in plant breeding programs, in order to avoid the development of unfavorable populations. The population performance can be predicted by using genetics distances based on molecular markers, but the reported results are not consistent. Thus, the objective of this work was to investigate the possibility of predicting genetic variability of soybean crosses, based on genetic distances between parents derived from AFLP molecular markers. Six two-way crosses of soybean were performed between cultivars adapted to the state of São Paulo, Brazil, with different levels of molecular genetic distances (DG): low (DG£ 0,20); intermediate (DG@ 0.44) and high (DG@ 0.65). For each cross 100 F2:3 progenies were evaluated in a simple lattice design and plots 2 meter long spaced by 0.5 meter, containing 30 plants after thinning, in the 2007/08 growing season. The following traits were evaluated: days to flowering (DF), plant height at flowering (AF), days to maturity (DM), plant height at maturity (AM), lodging (AC) and grain yield (PG). For each cross the following parameters were estimated: genetic variance among progenies ( 2 p ), heritability among progeny means ( 2 X h ) and amplitude of the individual progeny means ( 3 : 2 F ) for all traits. For grain yield the expected proportion of superior inbred lines (PS) and heterosis (h) were also estimated. It was observed an increasing of genetic variance ( 2 p ), heritability ( 2 X h ) and amplitude of the progeny means ( 3 : 2 F ), with the genetic distance (DG) increasing, mainly for PG, DM and AF, as can be seen by the correlation coefficients between those estimates and DG ( = r 0.60 to 1.00). For the other traits, the correlation coefficients were smaller. Besides, a correlation of DG with the proportion of superior inbred lines ( = r 0.77) and with heterosis ( = r 0.83) were also observed for PG. General results indicate clearly an increasing of genetic variability following the increasing of genetic distances between the parents, and thus, a previous selection of parents of around 50%, based on AFLP genetic distances, is possible, in order to reduce the number of populations to be evaluated.

Microrganismos endofíticos são aqueles, cultiváveis ou não, que habitam o interior da planta hospedeira sem causar danos aparentes, podendo ou não apresentar estruturas externas visíveis. Esta interação endófito-planta é intrínseca a determinadas espécies de plantas e/ou bactérias. Embora bactérias do gênero Curtobacterium sejam normalmente estudadas como fitopatógenas, este grupo vem sendo isolado como endófito de diferentes espécies vegetais, tais como citros, trevo, arroz, batata, milho, olmeiro, café e álamo. Tais bactérias vem sendo estudada no controle de doenças em pepino, batata e fumo, na promoção de crescimento, interagindo com bactérias promotoras de crescimento (PGPR) e fitopatógenas. Neste contexto, o objetivo do presente estudo foi estudar a variabilidade genética e fisiológica de Curtobacterium sp. isolados endofiticamente de citros, por meio das técnicas moleculares ARDRA, RAPD, AFLP e sequenciamento do gene 16S rRNA, além de características fisiológicas (coloração da colônia, fitopatogenicidade e perfil enzimático). Além dos isolados endofíticos de citros, foram utilizados isolados endofíticos e fitopatogênicos de diversas culturas proveniente de diferentes regiões do Brasil e outros países. Embora a coloração das colônias seja uma característica altamente variável, foi observada correlação, onde os isolados endofíticos de citros apresentaram coloração variando de alaranjado a róseo, enquanto os outros isolados analisados apresentaram coloração amarelada e creme. A análise por ARDRA possibilitou a formação de 4 ribotipos (A, B, C e D), sendo que todos os fitopatógenos foram agrupados no ribotipo D. As análises de variabilidade por meio do RAPD e AFLP permitiram a separação dos isolados bacterianos em 2 grupos principais, endófitos e fitopatógenos, além de mostrar grande variabilidade dentro do grupo de isolados endofíticos de citros. De acordo com os resultados do sequenciamento do gene 16S rRNA, os isolados endofíticos de citros foram agrupados separadamente das demais espécies analisadas. Os resultados do presente estudo demonstram que os isolados endofíticos de citros apresentam genótipo divergente, sugerindo que estes isolados possam pertencer a uma nova espécie ou subespécie de Curtobacterium. / The endophytic microorganisms are those, cultivated or not, that inhabit the interior of the plant host without causing apparent damages, presenting or not visible external structures. This interaction microorganisms-plant is specific to certain species of plants and/or bacteria. Although bacteria from genus Curtobacterium genus are normally studied as phytopathogens, this group has been isolated as endophytes from several plants, such as citrus, potato, rice, maize, coffee, elm trees, red clover and poplar. Also, this bacterium has been associated to disease biocontrol in tobacco, cucumber and potato; influencing host growth or interacting with plant growth-promoting rhizobacteria and other phytopathogenic bacteria. Therefore, the aim of this study was to evaluate the genetic and physiological variability of citrus endophytic strains of Curtobacterium by physiological traits (colony color, pathogenicity and enzymatic profile), as well as molecular techniques, such as ARDRA, RAPD, AFLP and 16S rRNA gene sequencing. In the present study endophytic and phytopathogenic strains from many different plants and regions around the world were used. Although the colony color is a high variable character, correlation was observed, since phytopathogenic strains presented yellow and ivory colors, while endophytes from citrus presented orange and pink colors. Four ARDRA profile (A, B, C, D) were observed in the evaluated population, being all phytopathogenic strains include in the ribotype D. The RAPD and AFLP analysis allocated the endophytes and phytopathogens in two different major groups, besides a high variability inside citrus endophytes cluster. According to 16S rRNA gene sequence analysis, citrus endophytic were clustered in a different group of others Curtobacterium strains. The results of the present study demonstrated that the citrus endophytic strains is a divergent genotype, suggesting that citrus endophytic strains could belong to a new Curtobacterium species or subspecies.

Viroses causam grandes danos às cucurbitáceas, pois além da severidade dos sintomas, não existem métodos curativos de controle. Dentre os vírus que infectam o meloeiro, o ZYMV é um dos mais severos e frequentes. PI414723 é a única fonte de resistência a este patógeno, sendo resistente ao seu patótipo 0. A resistência é conferida por um único gene dominante, Zym-1, mas há relatos sobre a existência de outros dois (Zym-2 e Zym-3). Até o momento, apenas Zym-1 foi localizado em um mapa de ligação, ligado ao marcador microssatélite CMAG36. Entretanto, há evidências que Zym-2 esteja ligado ao marcador CMCT134b. O objetivo do presente trabalho foi identificar marcadores ligados a Zym-2 a partir de análises de ligação entre locos de microssatélites e resistência ao vírus, realizadas em populações F2 oriundas de PI414723 x \'Védrantais\'. O inóculo foi isolado de um campo comercial e caracterizado quanto à sua agressividade, ao patótipo e à transmissibilidade por afídeos. As plantas foram inoculadas de modo mecânico e a resistência avaliada por quantificação do título viral por PTA-ELISA. A distribuição dos valores de título viral não foi normal e apresentou tendência para baixos títulos, indicando a presença de pelo menos um gene dominante de grande efeito. A ligação de Zym-1 a CMAG36 foi confirmada por meio de regressão linear simples. Plantas homozigóticas para alelos marcadores do genitor \'Védrantais\' neste loco foram genotipadas com marcadores microssatélites ligados ao marcador CMCT134b e a ligação destes com Zym-2 foi testada através de regressão linear simples. As análises indicaram associação significativa entre títulos virais e genótipos em CMBR55 e CMGA172. Regiões dos grupos de ligação II e X foram construídos com cinco marcadores cada para localizar os genes Zym-1 e Zym-2 através do mapeamento por múltiplos intervalos (MIM). A ligação entre Zym-1 e CMAG36 foi novamente confirmada a uma distância estimada de 3,4 cM (LOD = 33,32), enquanto Zym-2 mostrou-se ligado a CMBR55, a uma distância estimada em 3,9 cM (LOD = 17,45). Foi constatada epistasia entre Zym-1 e Zym-2 (LOD = 12,73) de modo que o fenótipo de plantas homozigóticas para o alelo marcador de \'Védrantais\' no loco CMAG36 é dependente de seus genótipos em CMBR55. Uma segunda população F2 derivada do mesmo cruzamento foi fenotipada para resistência a ZYMV e genotipada com os mesmos marcadores para validar os resultados. A ligação de Zym-1 a CMAG36 foi novamente confirmada, mas o mesmo não ocorreu com Zym-2. Tal resultado provavelmente decorreu do fato de Zym-2 ser de efeito menor e, portanto, mais difícil de ser detectado frente às variações experimentais. O uso de poucos marcadores também pode ter influenciado no poder de detecção dos testes, já que o número de marcadores influencia o poder de detecção de genes quantitativos. Além de fornecer evidências adicionais da existência de um segundo gene de resistência a ZYMV em PI414723, o presente trabalho também apresentou evidências de interação epistática entre eles. Não obstante, conclui-se que variedades resistentes oriundas de PI414623 podem ser obtidas pela seleção assistida unicamente pelo marcador CMAG36. / Viruses cause major damage to cucurbits due to the severity of the symptoms and because there are no curative methods of control. Among the viruses that infect muskmelon, ZYMV is one of the most severe and frequent. PI414723 is the only source of resistance to this pathogen, being resistant to the pathotype 0. Resistance is conferred by a single dominant gene, Zym-1, but there are reports on the existence of at least two others (Zym-2 and Zym-3). To date, only Zym-1 was located on a linkage map but there is evidence that Zym-2 is linked to the microsatellite marker CMCT134b. The objective of this study was to identify markers linked to Zym-2 from linkage analysis between microsatellite loci and resistance to the virus in F2 populations derived from the cross PI414723 x \' Védrantais \'. The inoculum was isolated from a commercial field and characterized as to its aggressiveness, pathotype and transmissibility by aphids. Plants were inoculated mechanically and resistance was evaluated by measuring the viral titer by PTA- ELISA. The distribution of viral titers was not normal and showed tendency for low values, indicating the presence of at least one dominant gene of large effect. The linkage of Zym-1 to CMAG36 was confirmed by linear regression. Plants homozygous for the \'Vedrantais\' marker allele on this locus were genotyped with microsatellite markers linked to CMCT134b and the linkage of these with Zym-2 were tested by simple linear regression. The analyses indicated a significant association between viral titers and genotypes at the CMBR55 and CMGA172 marker loci. Regions of linkage groups II and X were constructed with five markers each in order to locate Zym-1 and Zym-2 by the Multiple Intervals Mapping approach (MIM). Linkage between Zym-1 and CMAG36 was confirmed at an estimated distance of 3.4 cM (LOD = 33.32 ), as expected, while Zym-2 was found linked to CMBR55 at an estimated distance of 3.9 cM (LOD = 17.45). Epistasis between Zym-1 and Zym-2 was found (LOD=12.73), indicating that the phenotype of plants homozygous for \'Vedrantais\' marker allele in CMAG36 depended on their genotype in CMBR55. A second F2 population derived from the same cross was phenotyped for resistance to ZYMV and genotyped with the same markers in order to validate the results. The linkage of Zym-1 to CMAG36 was validated, but the same did not occur with Zym-2. This results probably from the fact that Zym-2 presented minor phenotypic effects which are harder to detect due to environmental variations. In addition, the use of few markers probably contributed to this result as well, since the number of markers influences the power to detect quantitative loci. Besides providing further evidences of the existence of a second resistance gene in PI414723, this study also detected epistatic effects between them. Notwithstanding, it is concluded that resistant cultivars can be developed from PI414723 solely based on the selection assisted with CMAG36.

A despeito da importância comercial da cultura do maracujá-amarelo para o Brasil, estudos genéticos e de melhoramento são bastante escassos. Neste trabalho, foi conduzido um experimento visando construir mapas de ligação e mapear QTL para caracteres relacionados à produção e qualidade de frutos. Foi utilizada uma população composta por 160 indivíduos, proveniente do cruzamento de duas plantas dos acessos IAPAR-06 e IAPAR-123. Devido à alogamia da espécie, optou-se pela abordagem de mapeamento conhecida por “pseudocruzamento teste” para a construção de dois mapas de ligação, sendo um para cada genitor, utilizando marcadores moleculares do tipo AFLP, com segregação 1:1 e 3:1. No mapa do acesso IAPAR-06 foram obtidos 10 grupos de ligação, enquanto que no mapa do IAPAR-123, nove grupos foram obtidos. Os locos bi-parentais foram alocados como marcas acessórias nos mapas de ligação e serviram para o estabelecimento da homologia entre os grupos de ligação de cada genitor. Um total de oito grupos de ligação foi alinhado com base nesses locos. Em paralelo, procedeu-se a avaliação fenotípica de 100 indivíduos dessa mesma população, os quais foram avaliados em campo, na primeira safra de produção da cultura, para uma série de caracteres, quais sejam: velocidade de crescimento; produção total; número total de frutos; peso médio de frutos; comprimento e largura média de frutos; porcentagem de polpa; teor de sólidos solúveis totais; e formato médio de frutos. As análises genético-estatísticas dos dados fenotípicos indicaram que a população é amplamente variável para os caracteres avaliados, com exceção da velocidade de crescimento, apresentando coeficientes de herdabilidade entre médias que variaram de 52,6 a 83,0%. O mapeamento de QTL, utilizando o método de mapeamento por intervalo composto, identificou várias regiões associadas ao controle desses caracteres nos mapas individuais. Foram mapeados QTL para todos os caracteres que apresentaram variabilidade genética na população. A proporção da variação fenotípica explicada pelos QTL detectados variou de 4,6 até 21,8%. / Although the yellow passion-fruit plays an important commercial role in Brazil, breeding and genetics studies are insipient. The present study was conducted aiming the construction of linkage maps and mapping of QTL for traits related to yield and fruit quality. It was used a population, composed of 160 individuals, derived from a cross from two plants of the IAPAR-06 and IAPAR-123 accessions. Since this is an allogamous species, the pseudo testcross mapping strategy was used for the construction of two linkage maps, one for each parent, using AFLP markers segregating in 1:1 and 3:1 configuration. The IAPAR-06 map was composed of 10 linkage groups, while in IAPAR-123 map, nine linkage groups were obtained. The bi-parental loci were located as accessory markers and served to establish the homology between the groups of each parent. Eight linkage groups were aligned using these markers. For the phenotypic evaluation, 100 individuals were evaluated in the field, during the first harvest of the culture, for various traits, including: growth increment, total yield, total number of fruits, average fruit weight, average fruit length, average fruit width, percentage of pulp, soluble solids content and fruit shape. The results of the phenotypic data indicated that the population had a wide genetic variance for all the traits, with the exception of growth increment, presenting broad-sense heritability varying from 52.6% to 83.0%. The analysis of QTL, using the composite interval method, has mapped various regions associated with the traits evaluated in both maps. It was mapped QTL for all the traits that exhibited genetic variation. The proportion of the phenotypic variation explained by the QTL identified ranged from 4.6 to 21.8%.

O presente trabalho teve como objetivo identificar polimorfismos em cinco genes candidatos (MyoD, Myf5, miogenina, MRF4 e miostatina) que atuam no desenvolvimento muscular de galinhas, e avaliar os efeitos de suas variantes alélicas sobre características quantitativas de crescimento e desenvolvimento muscular. Os genes MyoD e Myf5 são essenciais para a determinação da linhagem miogênica de células precursoras das fibras musculares na etapa inicial da miogênese, enquanto que a miogenina e MRF4 são requeridos na diferenciação final destas células. A miostatina por sua vez, atua como um potente regulador negativo do crescimento muscular esquelético durante a miogênese, persistindo por toda a fase adulta. Os produtos amplificados dos cinco genes foram clonados e seqüenciados a partir de pools de DNA dos parentais de duas linhagens divergentes desenvolvidas pela Embrapa - Suínos e Aves, uma de corte (TT) e outra de postura (CC). Os polimorfismos identificados foram validados e genotipados em uma população experimental F2, originada do cruzamento entre machos da linhagem TT e fêmeas da linhagem CC. Para avaliação dos efeitos dos polimorfismos sobre características quantitativas foram genotipados os genes da miostatina, miogenina e MyoD. Os polimorfismos dos genes da miostatina e MyoD não apresentaram efeito sobre nenhuma das características avaliadas. Dentre os sítios polimórficos detectados no gene da miogenina, um identificado como T455C apresentou associação estatisticamente significativa com as características: peso vivo ao 42 dias (P = 0,0263), ganho de peso do nascimento aos 42 dias de idade (P = 0,0291), ganho de peso dos 35 aos 42 dias de idade (P = 0,0368), peso da carcaça (P = 0,0245), peso das asas (P = 0,0099) e da carcaça residual (P = 0,0056), peso da gordura abdominal (P = 0,0320), do fígado (P = 0,0373) e do pulmão (P = 0,0262). Novas investigações poderão ser feitas no intuito de validar este polimorfismo como possível marcador genético para seleção de aves com maior capacidade de desenvolvimento muscular. Embora inúmeros polimorfismos tenham sido detectados nos genes Myf5 e MRF4, não foi possível estabelecer condições ideais para realização da genotipagem destes genes. / The aim of this work was to identify polymorphisms in five candidate genes (MyoD, Myf5, Myogenin, MRF4 and Myostatin) which act in chicken muscle development and evaluate the effects of its allelic variants on growth and muscle development quantitative traits. MyoD and Myf5 are essential for the determination of the myogenic lineage of muscle precursor cells in early stages of myogenesis, whereas myogenin and MRF4 are required for the final differentiation of these cells. Myostatin acts as a potent negative regulator of skeletal muscle growth during myogenesis and continues to be expressed in adult animals. PCR products of these five genes were cloned and sequenced from DNA pools of parental individuals from two distinct lineages developed by Embrapa - Suínos e Aves, a broiler sire line (TT) and a layer line (CC). The polymorphisms identified were validated and genotyped in a F2 experimental population originated from a crossing of TT line sires ands CC line dams. Polymorphisms of Myostatin, Myogenin and MyoD genes were genotyped to evaluate their effects on quantitative traits. The effects of Myostatin and MyoD polymorphisms were not significant on any traits. Among the polymorphic sites detected in the myogenin gene one, identifyed as T455C, was significantly associated with the following traits: body weight at 42 days of age (P = 0,0263), body weight gain between birth and 42 days of age (P = 0,0291), body weight gain between 35 and 42 days of age (P = 0,0368), carcass weight (P = 0,0245), weight of drums (P = 0,0099), residual carcass (P = 0,0056), abdominal fat (P = 0,0320), liver (P = 0,0373) and lungs (P = 0,0262). New investigations should be conducted to validate this polymorphism as a possible genetic marker for selection of chickens with increased muscle development potential. Although many polymorphisms were detected in Myf5 and MRF4 genes, it was not possible to establish ideal conditions for their genotyping.

Switchgrass is a C4 perennial grass that is currently being developed for use as a second generation lignocellulosic biofuel crop. For switchgrass to be fully utilized as a bioenergy crop, large-scale plantings of elite switchgrass germplasm, possibly in monoculture, are likely to occur. This practice may increase the selection pressure on plant pathogens, such as switchgrass rust, which could result in devastating disease epidemics. The identification and deployment of quantitative trait loci (QTLs) and major plant disease resistance genes (R) in switchgrass breeding programs could offer broad spectrum and durable disease resistance in commercial switchgrass cultivars. 'Alamo', a lowland cultivar, is generally resistant to switchgrass rust whereas 'Dacotah', an upland cultivar, is highly susceptible. I hypothesized that major R genes and/or QTLs were contributing to the differences in disease phenotypes of these two cultivars. In this dissertation, bioinformatics and molecular biology approaches were employed to dissect the genetic mechanisms underlying switchgrass rust disease resistance. Novel pseudo-F2 mapping populations were created from a cross derived from 'Alamo' and 'Dacotah'. RNA-sequencing of the pseudo-F2 progenies of 'Alamo' x 'Dacotah' was used to construct a genetic linkage map and to identify potential QTLs correlating with disease resistance. In addition, a homology-based computational method was used to identify 1,011 potential NB-LRR R genes in the switchgrass genome (v 1.1). These potential R genes were characterized for polymorphism and expression differences between 'Alamo' and 'Dacotah'. Moreover, I found that some NB-LRR genes are developmentally regulated in switchgrass. One of the major objectives of switchgrass breeding programs is to develop cultivars with improved feedstock quality; however, changes in the components of the plant cell wall may affect disease resistance. I hypothesized that genetically modified switchgrass plants with altered cell wall components will respond differently than the wild-type to switchgrass rust. Transgenic switchgrass plants overexpressing AtSHN3, a transcription factor with known functions in epicuticular wax accumulation and cell wall deposition, were created. I found that AtSHN3-overexpressing transgenic switchgrass lines were more susceptible than wild-type plants in their response to switchgrass rust. Overall, the results of this dissertation provide a platform for elucidating the molecular mechanisms underlying resistance of switchgrass to switchgrass rust. These findings will help breeders create switchgrass cultivars with improved disease resistance, and will ultimately allow switchgrass to be used for sustainable biomass production. / Ph. D.