O alho é uma hortaliça importante não só pelo atrativo culinário, como também pelo grande número de propriedades medicinais. A utilização efetiva de recursos genéticos, conservados em bancos de germoplasma, em programas de melhoramento depende de criteriosa caracterização, utilizando em combinação caracteres agromorfológicos e marcadores moleculares. Neste estudo, 16 novos locos microssatélites específicos para a espécie foram desenvolvidos, 10 polimórficos. Os bancos de germoplasma de alho, das instituições IAC, ESALQ e Embrapa, foram caracterizados utilizando 17 locos microssatélites polimórficos, sete deles disponíveis na literatura. A maioria dos locos foi considerada moderado a altamente informativo, com PIC médio de 0,545 e máximo de 0,851. Foram encontrados 90 alelos, com riqueza alélica média de 2,258 alelos por loco e índice de Shannon de 1,176. A coleção da Embrapa apresentou destaque, com maior número de alelos privados e genótipos multi locos (MLGs). Os 151 acessos avaliados foram representados por 65 MLGs. A estratégia M foi utilizada para definição de uma coleção nuclear, que foi constituída por 16 acessos, com cobertura de 100% dos alelos e mínima redundância. O GST geral foi de 0,200 e para MLGs de 0,068, indicando alta diferenciação genética dentro dos bancos de germoplasma, e GIS de 0,195, indicando excesso de heterozigotos, comum em espécies de propagação vegetativa como o alho. A estruturação genética dos MLGs resultou na distinção de dois subgrupos pelo método Bayesiano, consistente com os agrupamentos observados no dendrograma e PCA. Os grupos formados apresentaram coerência com a classificação de acessos de acordo com o ciclo fenológico, em nobres e seminobres. Os marcadores microssatélites desenvolvidos neste trabalho são ferramentas valiosas para estudos de diversidade genética, conservação de germoplasma, mapeamento genético e associativo e espera-se que sejam úteis em futuros programas de melhoramento da espécie. / Garlic is an important crop not only for its culinary attractiveness, but also because of a huge number of medicinal properties. The genetic resources in germplasm require characterization by morphological traits and molecular markers to be effectively used in breeding programs. A novel set of 16 SSR loci specific to garlic were developed. Ten loci were polymorphic, moderate to highly informative, with an average PIC of 0.545 and maximum of 0.851. A total of 151 accessions of garlic from three Brazilian germplam, IAC, ESALQ, and Embrapa, were evaluated for genetic diversity using 10 novel polymorphic SSR loci and other 7 available in the literature. A total of 90 alleles were detected, the average allelic richness was 2.258 alleles per locus and the Shannon index 1.176. The Embrapa collection had the vast majority of private alleles and multi locus genotypes (MLGs). The whole collection was reduced to 65 MLGs. The M strategy were used to define a core collection, 16 accessions were selected with 100% coverage of alleles and minimum redundancy. Overall GST was 0.200 and for MLGs, 0.068, indicating a high genetic differentiation within collections, and GIS was 0.195, indicating an excess of heterozygosity, which was expected as garlic is vegetatively propagated. MLGs were structured in two subgroups by Bayesian approach, consistent with the clustering based on genetic distances and PCA. The groups were coherent with the classification of accessions according to phenology (noble and semi-noble). The new SSR loci are tools for future studies of genetic diversity, germplasm conservation, mapping, and associative genetics, and hopefully will shed light on garlic breeding programs.

O objetivo do trabalho foi verificar se existe associação dos polimorfismos de lócus microssatélites com o desempenho e expressão gênica. Após genotipagem, os alelos 122 e 130 foram observados, com frequência de 0,94 e 0,06. A frequência gênica foi de 0,88 para animais 130/130 e de 0,12 para indivíduos 122/130. Não houve diferença para os dados fenotípicos entre animais de genótipos diferentes, embora o grupo de animais heterozigoto tenha apresentado uma leve superioridade. A taxa de expressão do Gh não é estatisticamente diferente entre os genótipos observados, porém o grupo homozigoto teve uma taxa de expressão de mRNA maior e mesmo assim menores valores de peso e comprimento, sugerindo uma correlação. O par de iniciadores desenhado amplificou e genotipou com eficiência o locus STR nos animais estudados. A falta de qualidade da água e o manejo inadequado dos animais podem ser os causadores das alterações histopatológicas encontradas no fígado dos animais estudados. Os peixes podem ser via de contaminação humana, devido ao seu consumo como alimento, portanto, medidas de controle devem ser iniciadas para minimizar esse processo. Estudos mais aprofundados com maior controle ambiental, maior variabilidade alélica, maior número amostral e análise de outros genes de interesse associados, seriam interessantes para complementar e enriquecer o presente trabalho. / The objective of this study was to verify if there is association of polymorphisms of microsatellite loci with the performance and gene expression. After genotyping, alleles 122 and 130 were observed, with a frequency of 0,94 and 0,06. The gene frequency was 0,88 for 130/130 animals and 0,12 for 122/130 individuals. There was no difference for phenotypic data among animals of different genotypes, although the group of heterozygous animals presented a slight superiority. The expression rate of GH is not statistically different among the observed genotypes, but the homozygote group had a higher mRNA expression rate and even lower values of weight and length, suggesting a correlation. The pair of primers designed amplified and efficiently genotyped the STR locus in the animals studied. The lack of water quality and inadequate management of the animals may be the cause of the histopathological changes found in the liver of the animals studied. Fish can be a way of human contamination, due to their consumption as food, therefore, control measures must be initiated to minimize this process. Further studies with greater environmental control, greater allelic variability, greater sample size and analysis of other associated genes of interest, would be interesting to complement and enrich the present work.

Com a crescente expansão de cultivos agrícolas no Brasil, tem sido bastante comum o sistema de produção de algodão e milho em uma mesma região. Como uma possível conseqüência deste sistema de cultivo, os problemas com Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) têm aumentado nestas duas culturas nos últimos anos. Assim, para o estabelecimento de um manejo mais efetivo desta praga, foi levantada a hipótese de que as mesmas populações de S. frugiperda atacam as culturas do algodão e milho em uma determinada região. Para testar esta hipótese, foram realizados os seguintes estudos: 1) a avaliação a suscetibilidade ao piretróide deltametrina em populações de S. frugiperda, e 2) a estimativa da similaridade e da estrutura genética em populações de S. frugiperda com o uso de marcadores moleculares RAPD e AFLP. A avaliação da suscetibilidade a deltametrina das populações de S. frugiperda foi realizada mediante bioensaio de aplicação tópica. Além disso, foi avaliada a resposta à seleção com deltametrina em uma população de S. frugiperda em condições de laboratório. As populações de S. frugiperda coletadas na cultura do algodão foram significativamente menos suscetíveis a deltametrina do que as populações coletadas no milho. Estes resultados poderiam ser entendidos como uma conseqüência da pré-seleção de indivíduos resistentes a deltametrina A população de S. frugiperda selecionada em laboratório apresentou uma razão de resistência a deltametrina de ≈14 vezes. Pela técnica de RAPD, os dendrogramas (Simple Matching e Jaccard) classificaram as populações da praga em grupos proximamente relacionados com a região geográfica de coleta dos insetos. Não foi identificado nenhum ramo capaz de separar e associar as populações de S. frugiperda a nenhuma das duas plantas hospedeiras avaliadas. Estes resultados sugeriram que as populações da praga em algodão e milho em uma determinada região do Brasil apresentam um nível significativo de fluxo gênico. Os resultados da técnica AFLP foram organizados em um dendrograma UPGMA (índice de Jaccard), o qual também não classificou as populações da praga em grupos relacionados às plantas nas quais os insetos foram coletados. Não foi detectada correlação significativa entre a dissimilaridade genética e distância geográfica nas populações testadas. Foi detectada variação molecular entre as populações da praga atribuída à origem geográfica dos insetos. A análise molecular de variância indicou que 7% da variação molecular total poderiam ser atribuídos à divisão das populações de S. frugiperda em grupos de insetos coletados no Brasil e na Argentina. Além disso, foi detectado 0% de variação genética, e um valor de fluxo gênico Nm=1,32 entre os grupos de populações da praga coletadas nas culturas do algodão e do milho. Assim, as infestações de S. frugiperda que ocorrem em campos de milho e algodão podem ser consideradas como subunidades potencialmente intercruzantes de uma mesma população. Portanto, conclui-se que há necessidade de um planejamento bastante estratégico nos plantios de algodão e de milho, no delineamento de programas de manejo de S. frugiperda no Brasil. / Due to the expansion of the cultivated areas in Brazil, it has been very common to find the cultivation of cotton and maize in the same region. As a potential consequence to this cultivation system, the problems with Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) have increased for the last years at both crops. In order to provide elements to the establishment of a more effective management of this pest it was hypothesized that the same populations of S. frugiperda attack the cotton and maize crops in Brazil. To test this hypothesis the following studies were conducted: 1) the evaluation the susceptibility to the pyrethroid deltamethrin in S. frugiperda populations and 2) the assessment of the molecular variability and genetic structure in S. frugiperda populations by using RAPD and AFLP molecular markers. The evaluation of the susceptibility to deltamethrin in S. frugiperda populations was conducted by using topical application bioassays. Furthermore, the response of this pest to the selection pressure with the insecticide was evaluated under laboratory conditions. The insect populations collected in the cotton crop were significantly less susceptible to deltamethrin than the ones collected in the maize crop. These results might be consequence of a pre-selection of deltamethrin-resistant individuals. The deltamethrin-resistant population selected under laboratory conditions had the resistance ratio of ≈14 fold. The dendrograms obtained by using RAPD markers (Simple Matching and Jaccard) classified the populations into clusters related to the geographical origin of the samples. Any branch of the dendrograms underpinned a molecular association of S. frugiperda with neither of the two host plants. These results suggested the existence of considerable gene flow between cotton and maize populations of S. frugiperda collected at the same region in Brazil. The AFLP results were organized in a UPGMA dendrogram (Jaccard index) which also did not classify the populations of S. frugiperda into clusters related to the host plant in which the insects were collected. It was not found a significant correlation between genetic dissimilarity and geographical distances. It was detected genetic variation attributable to the geographical origin of the populations. The analysis of molecular variance highlighted 7% of the variation due to the division of the S. frugiperda populations into Brazilian and Argentine groups. Also, no molecular variation (0%) and a gene flow rate equal to Nm=1.32 were estimated between fall armyworm group of populations collected at maize and cotton fields in Brazil. The same populations of S. frugiperda infest cotton and maize crops in Brazil and could be considered as interbreeding subunits of the same population. Therefore, there is a need of strategic action plans to the planting of cotton and maize crops for designing of management programs of S. frugiperda in Brazil.

Embora não exista uma variedade comercial de maracujazeiro-doce (Passiflora alata Curtis), a fruta vem ganhando espaço no mercado brasileiro, justificando o uso de técnicas convencionais e moleculares no melhoramento da cultura. Nas espécies em que ocorre autoincompatibilidade e o cruzamento entre indivíduos é obrigatório, como nos maracujazeiros, não é possível a obtenção de populações convencionais de mapeamento. Por isso, utiliza-se a técnica two-way pseudo-testcross para a geração de mapas genéticos, usando uma população F1 segregante e marcas dominantes, o que resulta na geração de mapas individuais, sendo um por genitor. A inconveniência desta estratégia tem sido superada pelo uso de marcadores codominantes e estatísticas mais robustas. Marcadores baseados em SSRs (ou microssatélites) e em SNPs são úteis para promover a integração dos mapas, pois são codominantes e abundantes no genoma de plantas. O presente trabalho objetivou gerar um mapa integrado de P. alata, usando novos marcadores SSR, além de M-AFLP e SNP. Os locos SSR foram desenvolvidos a partir de uma biblioteca genômica enriquecida, previamente construída. Dentre os motivos, prevaleceram os dinucleotídicos perfeitos de (AC)n e (AG)n. Neste trabalho, mais 175 primers de SSR foram desenhados e avaliados juntamente com 111 previamente obtidos, observando-se uma taxa de polimorfismo entre os genitores de 31,9%. Ainda com esse conjunto de primers, foi possível recuperar polimorfismos de conformação de fita simples (SSR-SSCP) em 23 locos. A genotipagem de 26 SSRs na população segregante resultou em 40 locos, os quais, associados a um SSR-SSCP, resultaram em seis locos com segregações mais informativas do tipo 1:1:1:1 e 1:2:1. M-AFLPs apresentaram 34,0% de polimorfismo, acrescendo mais seis locos informativos ao mapa de ligação. Os SNPs revelados pelo alinhamento das sequências de AFLP e de genes putativos revelaram uma mutação a cada 110 pb, em média. Foi possível a genotipagem de SNP para um dos genes, e conjuntos de primers para outros locos são propostos. Mapas individuais para ambos os genitores foram obtidos com 175 e 229 marcadores de segregação 1:1, respectivamente, ao passo que o mapa integrado incluiu, além desses, 12, 7 e 40 marcas de segregação 1:1:1:1, 1:2:1 e 3:1, respectivamente. Foi possível estabelecer a correspondência para a maioria dos grupos de ligação individuais e integrados. Observou-se a ampla distribuição de marcadores baseados em microssatélites, com a eventual formação de clusters. Este mapa, embora preliminar, pode ser útil no mapeamento de caracteres agronômicos e em estudos comparativos com o mapa integrado de P. edulis f. flavicarpa. / Although there is no a commercial variety of sweet passion fruit (Passiflora alata Curtis) the crop has gained importance in the Brazilian market. This justifies the use of conventional and molecular techniques for breeding the crop. In species where self-incompatibility occurs and crossing between plants is necessarily required, as in passion fruits, conventional mapping populations are not possible to be produced. Therefore, the two-way pseudo-testcross approach is used for the generation of genetic maps, employing an F1 segregating population and dominant markers, resulting in individual maps, one for each parent. The drawback of this strategy has been overcome by the use of codominant markers and more robust statistics. Markers based on SSRs (or microsatellites) and SNPs are useful for integrating the maps, because of their codominant inheritance and abundance in plant genomes. This study aimed to generate an integrated map of P. alata using new SSR, M-AFLP and SNP markers. The SSR loci were developed from an enriched genomic library previously constructed. Among the motifs, the most frequent were perfect di-nucleotides, (AC)n and (AG)n rich. In this study, 175 SSR primers were designed and evaluated along with 111 previously obtained. A polymorphism rate of 31.9% was observed between the parents. Using these primer sets, it was possible to recover single-stranded conformation polymorphisms (SSR-SSCP) at 23 loci. The genotyping of the segregating population using the 26 SSRs resulted in 40 loci; adding a SSR-SSCP, the result was six informative loci showing segregation rations of 1:1:1:1 and 1:2:1. M-AFLPs showed 34.0% of polymorphism, providing six informative loci to the map. The alignment of parental AFLP and putative gene sequences revealed one SNP per 110 bp on average. It was possible to genotype one gene-derived SNP, and primer sets for other loci are proposed. Individual maps of both parents were obtained with 175 and 229 markers segregating in 1:1 ratio, respectively, while in the integrated map were included 12, 7 and 40 markers segregating in 1:1:1:1, 1:2:1 and 3:1 rations, respectively. It was possible to establish the correspondence for most of the individual linkage groups and the integrated groups. Microsatellite-based markers showed a wide genome distribution, with eventual cluster formation. Although preliminary, this map may be useful for mapping agronomic traits and in comparison studies with the integrated map of P. edulis f. flavicarpa.

Mapas genéticos são arranjos lineares que indicam a ordem e distância entre locos nos cromossomos de uma determinada espécie. Recentemente, a grande disponibilidade de marcadores moleculares tem tornado estes mapas cada vez mais saturados, sendo necessários métodos eficientes para sua construção. Uma das etapas que merece mais atenção na construção de mapas de ligação é a ordenação dos marcadores genéticos dentro de cada grupo de ligação. Tal ordenação é considerada um caso especial do clássico problema do caixeiro viajante (TSP), que consiste em escolher a melhor ordem entre todas as possíveis. Entretanto, a estratégia de busca exaustiva torna-se inviável quando o número de marcadores é grande. Nesses casos, para que esses mapas possam ser construídos uma alternativa viável é a utilização de algoritmos que forneçam soluções aproximadas. O objetivo desse trabalho foi avaliar a eficiência dos algoritmos Try (TRY), Seriation (SER), Rapid Chain Delineation (RCD), Recombination Counting and Ordering (RECORD) e Unidirectional Growth (UG), além dos critérios PARF (produto mínimo das frações de recombinação adjacentes), SARF (soma mínima das frações de recombinação adjacentes), SALOD (soma máxima dos LOD scores adjacentes) e LMHC (verossimilhança via cadeias de Markov ocultas), usados juntamente com o algoritmo de verificação de erros RIPPLE, para a construção de mapas genéticos. Para tanto, foi simulado um mapa de ligação de uma espécie vegetal hipotética, diplóide e monóica, contendo 21 marcadores com distância fixa entre eles de 3 centimorgans. Usando o método Monte Carlo, foram obtidas aleatoriamente 550 populações F2 com 100 e 400 indivíduos, além de diferentes combinações de marcadores dominantes e codominantes. Foi ainda simulada perda de 10% e 20% dos dados. Os resultados mostraram que os algoritmos TRY e SER tiveram bons resultados em todas as situações simuladas, mesmo com presença de elevado número de dados perdidos e marcadores dominantes ligados em repulsão, podendo ser então recomendado em situações práticas. Os algoritmos RECORD e UG apresentaram bons resultados na ausência de marcadores dominantes ligados em repulsão, podendo então ser recomendados em situações com poucos marcadores dominantes. Dentre todos os algoritmos, o RCD foi o que se mostrou menos eficiente. O critério LHMC, aplicado com o algoritmo RIPPLE, foi o que apresentou melhores resultados quando se deseja fazer verificações de erros na ordenação. / Genetic linkage maps are linear arrangements showing the order and distance between loci in chromosomes of a particular species. Recently, the availability of molecular markers has made such maps more saturated and efficient methods are needed for their construction. One of the steps that deserves more attention in the construction of genetic linkage maps is the ordering of genetic markers within each linkage group. This ordering is considered a special case of the classic traveling salesman problem (TSP), which consists in choosing the best order among all possible ones. However, the strategy of exhaustive search becomes unfeasible when the number of markers is large. One possible alternative to construct such maps is to use algorithms that provide approximate solutions. Thus, the aim of this work was to evaluate the efficiency of algorithms Try (TRY), Seriation (SER), Rapid Chain Delineation (RCD), Recombination Counting and Ordering (RECORD) and Unidirectional Growth (UG), as well as the criteria PARF (product of adjacent recombination fractions), SARF (sum of adjacent recombination fractions), SALOD (sum of adjacent lod scores) and LMHC (likelihood via hidden Markov chains), used with the RIPPLE algorithm for error verification, in the construction of genetic linkage maps. For doing so, a linkage map of a hypothetical diploid and monoecious plant species was simulated, containing 21 markers with fixed distance of 3 centimorgans between them. Using Monte Carlo methods, 550 F2 populations were randomly simulated with 100 and 400 individuals, together with different combinations of dominant and codominant markers. 10 % and 20 % of missing data was also included. Results showed that the algorithms TRY and SER gave good results in all situations, even with presence of a large number of missing data and dominant markers linked in repulsion phase. Thus, these can be recommended for analyzing real data. The algorithms RECORD and UG gave good results in the absence of dominant markers linked in repulsion phase and can be used in this case. Among all algorithms, RCD was the least efficient. The criterion LHMC, applied with the RIPPLE algorithm, showed the best results when the goal is to check ordering errors.

A manga (Mangifera indica L.) é uma fruta tropical de origem no continente asiático e umas das principais frutas comercializadas no mundo. A mangicultura apresenta potencial para expandir ainda mais a comercialização de frutos e derivados principalmente, com qualidades para exportação. A produção mundial em média é de 27 milhões de toneladas. Os programas de melhoramento de mangueira necessitam desenvolver cultivares que apresentem o maior número de características agronômicas agregadas. O conhecimento da variabilidade e estrutura genética é almejado pelos melhoristas uma vez que a espécie é perene e apresenta longo o período para obtenção de novas cultivares. Neste trabalho, 151 acessos de mangueira foram analisados quanto a diversidade e estrutura genética do banco de germoplasma. Foram desenvolvidos 23 marcadores microssatélites para caracterização do banco de germplasma de mangueira. Os locos microssatélites apresentaram alto poder informativo para estudos populacionais e observaram-se médias da heterozigosidade esperada de He=0,655, heterozigosidade observada de Ho=0,496 e de PIC = 0,621. Posteriormente a partir dos dados moleculares foram estimados a diversidade e estrutura genética dos 151 acessos e observaram-se 144 alelos com média de 7,2 alelos por loco com amplitude entre 2 e 12 alelos, e uma diversidade gênica média de 0,689. Em todas as simulações estatísticas utilizadas houve consistência em se agrupar os acessos em dois grupos, um grupo formado pelos acessos brasileiros e outro com os acessos norte americanos e os novos híbridos. Uma coleção nuclear foi formada com 30 acessos conseguindo manter 100% dos alelos considerando a diversidade molecular dos 151 acessos de mangueira. Para disponibilizar mais informações ao banco de germoplasma de mangueira da EMBRAPA, 103 acessos contendo informações de 20 locos microssatélites e médias de 48 características agromorfológicas foram avaliadas em conjunto pelo método de otimização de Tocher e formaram-se 23 grupos, onde mais de 50% dos acessos formaram 22 grupos; destes, 10 grupos foram formados por acesso único. Com a finalidade de gerar mais informações para programas de melhoramento da mangueira, um teste de atribuição foi realizado a partir dos dados moleculares e fenotípicos qualitativos, em que também os acessos foram agrupados em dois grandes grupos. / The mango (Mangifera indica L.) is a tropical fruit of Asiatic origin and one of the main fruits traded worldwide. The mango crop presents a potencial for further expansion of fruits and derivative trades mainly export qualities. The average world production is 26 million tons. Breeding programs need to develop mango cultivars having the highest aggregate number of agronomic traits. Knowledge of both the genetic variability and structure is aimed by mango culture breeders due to perennial species as well as to the long period of time to obtain new cultivars. In this study, the genetic diversity and structure of the germplasm bank in 151 acessions of mango were analyzed. At first, 23 microsatellite markers were developed in order to extract molecular information from bank germplasm. It was possible to detect that the SSR loci were highly informative in the studied population. Averages were obtained of He = 0.655, Ho = 0.496 and PIC = 0.621. Next, with the molecular data it was possible to estimate the genetic diversity and structure of the 151 acessions as well as observe 144 alleles with an average of 7.2 per locus with amplitude between 2 and 12 alleles; the average gene diversity was 0.689. In all simulations there were consistent statistic analyzes enabling the clustering cultivars in two groups. A group was formed by Brazilian landraces and a second group was formed by North American landraces and Brazilian new hybrids. A core collection of 30 acessions was able to keep 100% of the alleles representing the molecular diversity of 151 mango cultivars. To provide more information to the Embrapa germplasm mango tree, 103 acessions containing information from 20 microsatellite loci and average of 48 agronomic traits were assessed together by the method of Tocher and formed 23 groups. Twenty two groups were formed by more than 50% of acessions while 10 groups were formed by a single acession each. An interactive test was conducted from molecular and qualitative phenotype data which resulted in two consistent clusters.

Um dos principais desafios do melhoramento de milho doce é aumentar a eficiência da seleção para produtividade e qualidade dos grãos. Uma das formas de aumentar essa eficiência é a utilização de marcadores moleculares para auxiliar a seleção nos programas de melhoramento. Para isso, o estudo da herança por meio do mapeamento de QTL é uma ferramenta importante para o conhecimento da base genética dos caracteres e para gerar informações que possam ser utilizadas na seleção assistida por marcadores moleculares. O presente estudo teve como objetivo mapear QTL em testecrosses de milho doce para produção de grãos, seus componentes e caracteres de qualidade, e avaliar o efeito de diferentes testadores e ambientes no mapeamento de QTL. Para tanto, foi utilizada uma população obtida do cruzamento entre as linhagens B532 e B605 do mesmo grupo heterótico e contrastantes para diversos caracteres. Duzentas e cinqüenta e seis progênies F4:5 foram genotipadas com marcadores moleculares SNP para a construção do mapa genético. Posteriormente, essas progênies foram cruzadas com os testadores A36 e A17 de um grupo heterótico distinto do grupo da população. Os testecrosses obtidos foram avaliados em dois ambientes, Uberlândia, MG, e Itatiba, SP, em látices simples 16 x 16. Os caracteres avaliados foram produção de grãos (PG), número de fileiras de grãos (NF), comprimento de espiga (CE), diâmetro de espiga (DE), comprimento de grãos (CG), coloração de grãos (CL), maciez de grãos (MC) e doçura de grãos (DÇ). O método de mapeamento por intervalo composto expandido para múltiplos ambientes (mCIM) foi utilizado para mapear QTL e detectar a interação QTL x ambiente. Foram mapeados 116 QTL, sendo 21 para PG, 17 para NF, 22 para CE, 14 para DE, 12 para CG, 11 para CL, 11 para MC e 8 para DÇ. Com exceção de 2 QTL para NF que explicaram 12,19% e 10,03% e de 1 QTL para CE que explicou 10,48%, todos os outros explicaram menos de 10% da variância fenotípica. Considerando todos os caracteres, 91% dos QTL mapeados foram específicos para cada testador, evidenciando uma elevada interação QTL x testador. Dos 116 QTL mapeados apenas 22 apresentaram interação QTL x ambiente, indicando que houve baixa interação QTL x ambiente. Dessa forma, a maioria dos caracteres de importância econômica em milho doce foi controlada por muitos QTL de baixos efeitos na variação fenotípica, os quais apresentaram uma elevada interação QTL x testador e uma reduzida interação QTL x ambiente. O elevado número de QTL controlando os caracteres e a elevada interação QTL x testador mostram a complexidade da aplicação da seleção assistida no melhoramento de milho doce. / One of the main challenges in sweet corn breeding is to improve the efficiency of selection for grain yield and quality traits. The use of molecular markers would be a way to increase the selection efficiency in breeding programs. QTL mapping is an important tool for understanding the genetic basis of the traits and to generate information that can be used in marker assisted selection. This study aimed to map QTL in sweet corn testecrosses for grain yield, its components and quality traits, and evaluate the effect of different testers and environments in QTL mapping. For this study a population was obtained by crossing lines B532 and B605, from the same heterotic group and contrasting for different traits. Two hundred and fifty-six F4:5 progenies were genotyped with SNP markers for the construction of the genetic map. Subsequently, these progenies were crossed with the testers A36 and A17 from a different heterotic group than the population. The obtained testecrosses were evaluated in two environments, Uberlândia, MG, e Itatiba, SP, in a simple lattice design 16 x 16. The traits evaluated were: grain yield (PG); number of rows (NF); ear length (CE); ear diameter (DE); kernel depth (CG), kernel color (CL); kernel tenderness (MC) and kernel sweetness (DÇ). The composite interval mapping extended to multiple environments (mCIM) was used to map QTL and to detect the QTL x environment interaction. One hundred and sixteen QTL were mapped; with 21 for PG, 17 for NF, 22 for CE, 14 for DE, 12 for CG, 11 for CL, 11 for MC and 8 for DÇ. With the exception of 2 QTL for NF which explained 12%,19% and 10,03% and by 1 QTL for CE which explained 10,48%, all the others explained less than 10% of the phenotypic variance. Considering all of the traits, 91% of the mapped QTL were specific to each tester, indicating a high QTL x tester interaction. Out of the 116 QTL mapped, only 22 showed significant QTL x environment interaction, indicating that there was a small QTL x environment interaction. Thus, most traits of economic importance in sweet corn seem to be controlled by many QTL with small effects, which showed a large QTL x tester interaction and a small QTL x environment interaction. The large number of QTL controlling the traits and the large QTL x tester interactions demonstrate the complexity of the implementation of marker assisted selection in sweet corn breeding.

Convergence of quantitative genetics and genomics is becoming the way that fundamental genetics and applied breeding will be carried out in the next decades. This study bridges the quantitative genetics of complex growth and wood properties traits with genomic technologies towards a more innovative approach to tree breeding. Planted forests play a major role to fulfill the growing world demand for wood products and energy. Eucalypts stand out for their high productivity and versatile wood resulting from the advanced breeding programs associated to clonal propagation and modern silviculture. Despite their fast growth, breeding cycles still take several years and wood properties assessment is limited to a sample of trees in the late stages of selection due to the costs involved in wood phenotyping, not exploitingthe range of genetic variation in wood properties. In this study, we examined fifteen traits including growth and wood chemical and physical properties in 1,000 individuals sampled from an elite Eucalyptus breeding population. Near-infrared spectroscopy (NIRS) models were developed and used for high-throughput phenotyping of wood traits.Highdensity data for 29,090 SNPs was used to obtain accurate pedigree-record-free estimates of trait variance components, heritabilities, genetic and phenotypic correlations, based on a realized relationship matrix, comparing them to pedigree-based estimates. To the best of our knowledge, this is the first study to do this in plants. NIRS predictions were accurate for wood chemical traits and wood density, and variably successful for physical traits. Heritabilities were medium for growth (0.34 to 0.44), high for wood chemical traits (0.56 to 0.85) and variable for wood physical traits (0.11 to 0.63). High positive correlations among growth traits and negative between cellulose and lignin content were observed, while correlations between wood chemical and physical traits and between growth and wood quality traits were low although significant. Phenotypes and SNP markers were then used to build genomic predictive models using a marker density higher than any previous genomic selection study in trees (1 SNP/21 kbp). Two models (RR-BLUP and Bayesian LASSO) that differ regarding the assumed distribution of marker effects were used for genomic predictions. Predictions were compared to those obtained by phenotypic BLUP. Predictive abilities very similar by the two models and strongly correlated to the heritabilities. Accurate genomic-enabled predictions were obtained for wood chemical traits related to lignin, wood density and growth, although generally 15 to 25% lower than those achieved by phenotypic BLUP prediction. Nevertheless, genomic predictions yielded a coincidence above 70% in selecting the top 30 trees ranked by phenotypic selection for growth, wood density and S:G ratio, and 60% when tandem selection was applied. The results of this study open opportunities for an increased use of highthroughput NIRS phenotyping and genome-wide SNP genotyping in Eucalyptus breeding, allowing accurate pedigree-record-free estimation of genetic parameters and prediction of genomic breeding values for yet to be phenotyped trees. These applications should become routine in tree breeding programs for the years to come, significantly reducing the length of breeding cycles while optimizing resource allocation and sustainability of the breeding endeavor. / A convergência da genética quantitativa com a genômica está se tornando a maneira pela qual a genética fundamental e aplicada serão conduzidas nas próximas décadas. Este estudo buscou conectar a genética de fenótipos complexos de crescimento e propriedades de madeira às tecnologias genômicas, em uma abordagem inovadora para o melhoramento florestal. Florestas plantadas têm papel fundamental para satisfazer a crescente demanda mundial por produtos madeireiros e energia. O eucalipto,com sua alta produtividade e madeira versátil, é resultado de programas avançados de melhoramento associados à propagação clonal e silvicultura moderna. Apesar de seu rápido crescimento, ciclos de melhoramento ainda levam muitos anos e a avaliação detalhada de propriedades da madeira é limitada a apenas uma amostra das árvores em estágios avançados de seleção, devido aos altos custos de fenotipagem, não explorando assim toda a variação genética disponível. Neste estudo, examinamos quinze caracteres, incluindo crescimento e propriedades químicas e físicas da madeira, em 1000 indivíduos amostrados de uma população elite de melhoramento. Modelos de espectroscopia de infravermelho próximo (NIRS) foram desenvolvidos e utilizados para fenotipagem de alto desempenho de propriedades de madeira. Genotipagem de alta densidade com 29.090 SNPs foi utilizada para obter estimativas acuradas de componentes de variância, herdabilidades e correlações genéticas baseadas em uma matriz de parentesco realizado, ou seja,sem o uso de pedigree. Este é o primeiro estudo de que temos conhecimento a fazer isso em plantas. Predições NIRS foram precisas para caracteres químicos da madeira e densidade, e apresentaram sucesso variável para caracteres físicos. As herdabilidades foram médias para crescimento (0,34 a 0,44), altas para caracteres químicos de madeira (0,56 a 0,85) e variáveis para caracteres físicos da madeira (0,11 a 0,63). Altas correlações positivas entre caracteres de crescimento e negativas entre celulose e lignina foram observadas, enquanto correlações entre caracteres químicos e físicos da madeira foram baixas, porém significativas. Fenótipos e marcadores SNP foram em seguida utilizados na construção de modelos preditivos com a maior densidade de marcadores já utilizada em estudos de seleção genômica em espécies florestais (1 SNP/21 kpb). Dois modelos de predição (RR-BLUP e LASSO Bayesiano)foram usados nas predições genômicas e comparados ao BLUP fenotípico. Os modelos apresentaram capacidades preditivas similares, fortemente correlacionadas às herdabilidades. Predições genômicas precisas foram obtidas para caracteres relacionados à lignina, densidade e crescimento, embora geralmente 15 a 25% menores do que as predições obtidas por BLUP fenotípico. Contudo, predições genômicas alcançaram coincidências acima de 70% na seleção das melhores 30 árvores ranqueadas pela seleção fenotípica para crescimento, densidade e relação S:G, e de 60% quando seleção em tandem foi aplicada. Os resultados deste estudo abrem enormes oportunidades para o uso combinado de fenotipagem NIRS e genotipagem com SNPs no melhoramento do eucalipto, permitindo estimativas acuradas de parâmetros genéticos e a predição de valores genéticos genômicos para plantas jovens ainda não fenotipadas. Estas aplicações deverão se tornar rotineiras nos programas de melhoramento florestal nos próximos anos, reduzindo significativamente a duração dos ciclos de seleção e, consequentemente, otimizando a alocação de recursos e a sustentabilidade do melhoramento.

A incidência de Colletotrichum graminicola (Ces.) Wils como agente causal da antracnose do colmo aumentou significativamente nos últimos anos no Brasil devido ao incremento da área cultivada de milho aliado a mudanças nas práticas culturais. Os objetivos do presente trabalho foram determinar a herança da resistência à antracnose do colmo, identificar locos de resistência quantitativa (QRL) por meio de marcadores moleculares e estimar os danos potenciais na produção de grãos. A análise de média de gerações foi usada para determinar o modo de herança da resistência em duas famílias derivadas do cruzamento entre duas linhagens resistentes (Das21 e Das64) com uma suscetível (Das86). As inoculações foram realizadas no estádio de florescimento pleno com uma suspensão de 1,8 x 105 conídios/mL. O comprimento de lesão foi medido após abertura dos colmos. Os resultados indicaram modos de herança distintos entre as famílias. Em Das86 x Das21, houve predomínio de efeitos genéticos de dominância e interações epistáticas. Por outro lado, em Das86 x Das64, houve predomínio de efeitos aditivos. As estimativas de heterose diferiram entre as famílias, o que pode ser atribuídos à constituição genética dos genitores. O mapeamento de QRLs foi realizado com base na análise de 118 progênies F2:3, provenientes do cruzamento Das86 x Das21, avaliadas em três ensaios. As avaliações consistiram da medida do comprimento de lesão trinta dias após a inoculação. As análises de ligação entre marcadores e QRLs foram efetuadas por meio da regressão linear múltipla. A proporção da variação fenotípica em resistência devida a associação de QRLs com marcadores para os três ensaios e análise conjunta, variou de 44% a 63%. Nove marcadores foram identificados associados a QRLs no primeiro ensaio, 9 no segundo, 7 no terceiro e 13 analisando-se conjuntamente os experimentos. De maneira geral, foram identificados sete marcadores ligados a alelos de resistência nestes QRLs a C. graminicola, com coeficientes de regressão variando de 2,1% até 14,7%. Para estimar os danos na produção dois ensaios foram instalados em esquema fatorial 2 x 5. Os tratamentos consistiram da combinação de híbridos, suscetível e resistente, e três épocas de inoculação (20, 40, 60 DAE) além de duas testemunhas. Diferenças significativas na produção e peso de espiga ocorreram apenas para o híbrido suscetível quando inoculado aos 20 DAE. Neste caso, as reduções em produção foram de 16,1 e 20,2% para cada ensaio. Não foram verificadas diferenças significativas em comprimento de lesão em ambos os híbridos em função da data de inoculação. Conclui-se, portanto, que as perdas advindas da infecção no início do plantio não são devidas a maior severidade de ataque do patógeno. Este é o primeiro relato de mapeamento de vários QRLs a C. graminicola e de estimativas de danos deste patógeno em milho tropical. / The incidence of Colletotrichum graminicola (Ces.) Wils as the causal agent of stalk rot has increased significantly in recent years in Brazil due to an increase in the area cultivated with maize, in addition to implemented changes in cultural practices. The objectives of this work were to determine the mode of inheritance of resistance to stalk anthracnose, identify quantitative resistance loci (QRL) by means of molecular markers, and estimate potential grain yield reduction. Generation means analysis was used for two families derived from a cross between two resistant (Das21 and Das64) and one susceptible (Das86) line. Inoculations were performed at the flowering stage with a suspension containing 1.8 × 105 conidia/mL. Lesion length was measured after opening the stalks. The results indicated distinct inheritance modes between families. In Das86 × Das21, dominance genetic effects and epistatic interactions were predominant. On the other hand, in Das86 × Das64 there was a predominance of additive effects. Heterosis estimates differed between families, which could be attributed to the genetic background of the inbred parents. QRL mapping was performed based on the analysis of 118 F2:3 progenies from the Das86 × Das21 cross, evaluated in three trials. Evaluations consisted in measuring lesion lengths thirty days after inoculation. The linkage analysis between markers and QRLs were made by means of multiple linear regressions. The proportion of the phenotypic variation in resistance due to an association of QRLs with markers for the three trials and in the joint analysis ranged from 44% to 63%. Nine markers associated with QRLs were identified in the first trial, 9 in the second, 7 in the third, and 13 when the experiments were analyzed jointly. In general, seven markers linked to resistance alleles were identified in these QRLs, with coefficients of regression ranging from 2.1% to 14.7%. Two trials were installed to estimate yield reduction, in a 2 × 5 factorial design. Treatments consisted of a combination of hybrids, susceptible and resistant, and three inoculation times (20, 40, 60 DAE), in addition to two controls. Significant differences in yield and ear weight occurred only for the susceptible hybrid when inoculated at 20 DAE. In this case, yield reductions were 16.1 and 20.2% for each trial compared to the non-inoculated control. No significant differences were observed for lesion length in any of the two hybrids as a function of inoculation date. It can therefore be concluded that losses caused by infection at the beginning of planting are not due to a greater severity of attack by the pathogen. This is the first report on the mapping of several QRLs to C. graminicola and on yield estimates for this pathogen in tropical maize.

Background: Lipoprotein(a) [Lp(a)] is composed of a low density-lipoprotein (LDL) particle and a glycoprotein molecule known as apolipoprotein(a) [apo(a)]. Apo(a) exists in several differently-sized isoforms and is responsible for the unique properties of Lp(a). Although Lp(a) has been known for the past 40 years its relationship with coronary heart disease (CHD) has not been characterized in sufficient detail. Whether Lp(a) causes CHD is not clear. Furthermore, the role of apo(a) isoform variation and other sources of Lp(a) heterogeneity (e.g., level of oxidized phospholipids) in Lp(a)-disease association has not been determined. Objectives: To characterize in detail the association of circulating Lp(a) levels with the risk CHD To assess the nature of Lp(a)-CHD association using an integrative genetic study To explore the role of Lp(a) heterogeneity in its association with CHD Data sources: 1. The Emerging Risk Factors Collaboration (ERFC) database (36 studies, 127,000 participants) 2. The European Prospective Investigation of Cancer – Norfolk (EPIC-Norfolk) study (2200CHD cases, 2200 controls) 3. The Pakistani Risk of Myocardial Infarction Study (PROMIS) (1800 MI cases and 1800 controls) 4. Systematic quantitative reviews of published epidemiological studies Results: ERFC data - Analyses of cross-sectional data on up to 127,000 participants (predominantly of European descent) demonstrated that Lp(a) is generally not strongly correlated with known CHD risk factors. Weakly positive correlations were observed with LDL-cholesterol, apolipoprotein B100 and fibrinogen. Levels were over 2-fold higher in Blacks compared to Whites. Analyses of available data on repeat measurements in 6600 participants demonstrated that Lp(a) values have very high long-term within-person consistency (regression dilution ratio ~ 0.9). Outcome data involved 9300 incident CHD events, 1900 ischaemic strokes and 8100 nonvascular deaths. The risk ratio for CHD per 1SD higher Lp(a) concentration, adjusted for age, sex, lipids and other conventional vascular risk factors, was 1.13 (95% CI, 1.09-1.18). The corresponding risk ratios for ischaemic stroke and nonvascular death were 1.10 (1.02 – 1.18) and 1.01 (0.98-1.05), respectively. Data were too limited to assess association in nonwhites. PROMIS data – the adjusted odds ratio for MI in South Asians was comparable to that of Europeans. EPIC-Norfolk genetic data - The odds ratio for CHD per 1-SD higher Lp(a) concentration, after adjustment for cardiovascular risk factors, was 1.37 (1.20-1.56). Tagging SNPs rs10455872 and rs11751605 (minor allele frequency: 8% and 18%, respectively) were associated with 207% (95% CI, 188 - 227%) and 38% (31 - 46%) higher Lp(a) concentrations per copy of minor allele, respectively. These SNPs accounted for 35% and 5% of the variation in circulating Lp(a) levels, respectively, and were associated with an odds ratio for CHD of 1.34 (1.14-1.58) and 1.17 (1.04-1.33), respectively. The observed SNP-CHD associations were consistent with expected odds ratios corresponding to the Lp(a) effect of the SNPs. Systematic reviews – meta-analysis of published data from 40 studies (11,300 cases, 47,000 controls) demonstrated that people with smaller apo(a) isoforms have about a 2-fold higher risk of CHD or ischemic stroke than those with larger isoforms. Meta-analysis of published data from 10 studies (1500 cases, 10,200 controls) showed that people in the top third of baseline distribution of oxidized LDL levels have a 1.8-fold higher risk of CHD than those in bottom third. EPIC-Norfolk biomarker data – Levels of oxidized phospholipids were strongly correlated with Lp(a) concentration (r = 0.7, p-value < 0.0001). One SD higher concentration of oxidized phospholipids was associated with an adjusted odds ratio for CHD of 1.31 (1.15-1.49). The risk ratio was no longer significant after adjustment for Lp(a) concentration (1.08; 95% CI, 0.91-1.29). Conclusion: Lp(a) concentration is specifically, continuously and independently associated with the risk of ischaemic vascular outcomes. Available evidence supports the causal role of the particle in CHD. Lp(a) appears to induce vascular damage through causal mechanisms that involve apo(a) isoforms and oxidized phospholipids. A comprehensive study of markers of Lp(a) heterogeneity should help to understand the full impact of Lp(a) on cardiovascular diseases. In addition, further study is needed in nonwhites to assess the relevance of the factor to vascular disease risk in these populations.