Visando contribuir para estratégias efetivas de conservação e manejo de espécies arbóreas do cerrado, cuja paisagem encontra-se altamente fragmentada, este trabalho objetivou estudar, por meio de oito locos microssatélites nucleares, a diversidade genética, a estrutura genética espacial intrapopulacional, o sistema de reprodução e o fluxo gênico em uma população de Copaifera langsdorffii Desf localizada na Estação Ecológica de Assis (EEA), oeste do Estado São Paulo. Copaifera langsdorffii é hermafrodita, polinizada por insetos e dispersa por barocoria e ornitocoria, com potencial econômico e de utilização na restauração florestal, além de apresentar ampla distribuição no cerrado. Neste estudo, o seguinte desenho amostral foi adotado: em uma parcela de 10,24 ha, estabelecida no interior da EEA foram mapeadas, amostradas e genotipadas todas as 57 árvores adultas. Para estudar a dispersão realizada de sementes, no centro da parcela foi estabelecida uma subparcela de 1,44 ha, onde todos os 147 jovens existentes também foram mapeados, amostrados e genotipados. Para comparar a diversidade genética, a endogamia e o sistema de reprodução entre árvores da parcela com árvores da borda do fragmento foram coletadas sementes de polinização aberta de 17 matrizes na parcela (340 sementes) e de 11 matrizes na borda (220 sementes). Os resultados mostraram que os adultos da parcela tinham maior heterozigosidade e menor endogamia do que a observada nos jovens e nas sementes, sugerindo mecanismos seletivos que favorecem indivíduos heterozigóticos. A população de jovens apresentou fraca estrutura genética espacial, porém significativa até 102 m de distância, indicando uma dispersão moderada de sementes, gerada provavelmente por ornitocoria. Em concordância, a análise de maternidade nos jovens mostrou alta freqüência de dispersão acima de 100 m e um padrão tendendo à normalidade, sugerindo o fenômeno de escape previsto na hipótese Janzen-Connell. Também foi detectada uma alta taxa de imigração de sementes (15%) e pólen (64%) na parcela, sugerindo intenso movimento de genes na população. Por outro lado, o pólen foi disperso em alta freqüência em distâncias relativamente curtas (65% até 150 m), embora tenha também atingido longas distâncias dentro da parcela (300 m). De acordo com a estimativa da taxa de cruzamento, a população apresentou um sistema misto de reprodução, com predominância de cruzamentos. Comparando-se matrizes da parcela com as da borda foi observada maior taxa de autofecundação e heterogeneidade no conjunto de pólen naquelas localizadas na borda, evidenciando um nítido efeito de borda no cerradão. A estimativa do tamanho efetivo dos adultos na parcela sugere que EEA tem área mínima viável para a conservação in situ da respectiva população. Contudo, é fundamental que a conectividade genética (fluxo gênico) entre esse fragmento e outros no entorno, seja mantida para a manutenção do potencial evolutivo da espécie no longo prazo. Visando a coleta de sementes na EEA para estratégias de conservação ex situ e restauração florestal, os resultados indicam que a coleta deve ser realizada preferencialmente no interior do fragmento, em matrizes distantes pelo menos 300 m entre si e em, no mínimo, 19 matrizes para reter um tamanho efetivo de aproximadamente 50. / Aiming to contribute to effective strategies for conservation and management of Savanna cerrado tree species, whose landscape is highly fragmented, this study investigated, through eight microsatellite nuclear loci, the genetic diversity, the intrapopulation spatial genetic structure, the mating system and gene flow in a population of Copaifera langsdorffii Desf located in the Ecological Station of Assis (ESA), west of São Paulo State. Copaifera langsdorffii is hermaphroditic, pollinated by insects and its seed dispersal is carried out by gravity and birds; it has economic potential and forest restoration use, while it has a wide distribution in the cerrado. In this study, the following sampling design was adopted: in a plot of 10.24 ha, established within the ESA all 57 adult trees were mapped, sampled and genotyped. To study seed dispersal in the center of the plot a subplot of 1.44 ha was established, where all 147 young trees also were mapped, sampled and genotyped. To compare the genetic diversity, inbreeding and the mating system of trees from the plot and the edge of the remnant, open-pollinated seed arrays were collected from 17 seed-trees in the plot (340 seeds) and 11 seed-trees at the edge (220 seeds). The results showed that adults had a higher proportion of heterozygosity and lower inbreeding levels than that observed in young trees and seeds, suggesting that selective mechanisms are favoring heterozygous individuals. The population of young trees reveled a weak, but significant spatial genetic structure up to 102 m of distance, indicating a moderate seed dispersal, probably due to bird dispersal. In agreement, the analysis of maternity in the young trees showed a high frequency dispersion over 100 m with a pattern tending to normality, suggesting the escape phenomenon according to Janzen-Connell hypothesis. A high rate of immigration of seeds (15%) and pollen (64%) in the plot was also detected, suggesting intense movement of genes in the population. Furthermore, the pollen was dispersed with high frequency at relatively short distances ( 65% up to 150 m), but it also achieved long distances within the plot (300 m). According to the estimate of the outcrossing rate, the population had a mixed mating system, with predominance of outcrosses. In the comparison of seed-trees from the plot with the ones on the edge, higher rate of selfing and pollen heterogeneity were detected on the edge, showing a clear edge effect on the dry forest cerradão. Estimates of the effective size of adults in the plot suggests that ESA has a minimum viable area for in situ conservation. However, the maintenance of genetic connectivity (gene flow) between this fragment and others in the neighborhood, is essential to assure the evolutionary potential of this species in the long-term. Aiming seed collection in the EEA for ex situ conservation and forest restoration strategies, the results indicate that the collection should be done preferably within the fragment, in seed-trees at least 300 m distant from each other and from at least 19 seed-trees to retain an effective size of about 50.

In this study we used Next-generation sequencing \"NGS\" for DNA and RNA sequencing to search for molecular markers associated with resistance of Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) to insecticides and Bacillus thuringiensis Berliner (Bt) proteins. For this purpose, we selected S. frugiperda resistant strains to insecticides (chlorpyrifos, lambda-cyhalothrin, lufenuron, teflubenzuron and spinosad) belonging to different chemical groups and to the YieldGard VT-PRO&reg; maize expressing Cry1A.105 and Cry2Ab2 proteins. The results of gene expression between resistant and susceptible strains of the neurotoxic insecticides chlorpyrifos and lambda-cyhalothrin demonstrated 935 differentially expressed genes associated with chlorpyrifos resistance and 241 differentially expressed genes associated with lambda-cyhalothrin. Most of these genes was related to high levels of expression in detoxification enzymes, especially the CYP3 and CPY6 families. Regarding to the insecticide teflubenzuron, the inheritance of resistance was characterized as autosomal, incompletely recessive and polygenic. The results of gene expression between resistant and susceptible strains of teflubenzuron indicated 3,519 differentially expressed transcripts, mainly detoxification enzymes from the GSTs, UGTs, P450s, CEs, as well as transport and regulation genes. This gene expression profile was also identified to YieldGard VT-PRO&reg; resistant strain, which also demonstrated changes in the expression levels of other gene groups such as cadherin, aminopeptidases and alkaline phosphatase. Finally, to identify SNP markers associated with resistance of S. frugiperda to insecticides and Bt proteins, we used a genotyping by sequencing (GBS) protocol to all resistant strains and the susceptible strain. A total of 4,276 SNPs was recovered after filtering processes, where 53 polymorphic loci under selection were statistically significant (FDR<=0.047) and none of them was associated with coding regions. However, several of these SNPs were associated with regulatory regions of the genome. Analyses using DAPC resulted in the formation of seven clusters, with the susceptible line being separated from all resistant strains. The resistant strain to chlorpyrifos presented an exclusive cluster separated from the other resistant strains, which were grouped together. The association analyses between susceptible and resistant strains indicated 17 loci associated with all resistant strains, 114 loci associated with resistance to chlorpyrifos, 105 to lambda-cyhalothrin, 84 to lufenuron, 87 to teflubenzuron, 108 to spinosad and 62 to YieldGard VT-PRO&reg; maize. Therefore, we can conclude that the resistance processes associated to insecticides and Bt toxins are due to a large number of molecular modifications at specific sites associated with detoxification and regulation processes. The use of technologies that allow for a systematic and comprehensive analyses of these phenomena, such as new-generation sequencing, large-scale molecular marker search, and functional studies with several insecticide groups should be the new research base to advance the knowledge on adaptive processes driven by the evolution of insect resistance to insecticides and Bt proteins. / Técnicas de sequenciamento de DNA e RNA de próxima geração foram utilizadas para identificar marcadores moleculares associados à resistência de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) a inseticidas e proteínas de Bacillus thuringiensis Berliner (Bt). Para tanto, foram selecionadas linhagens de S. frugiperda resistentes a moléculas inseticidas (chlorpyrifos, lambda-cyhalothrin, lufenuron, teflubenzuron e spinosad) pertencentes a diferentes grupos químicos e ao milho YieldGard VT-PRO&reg; que expressa proteínas Cry1A.105 e Cry2Ab2. Os resultados de expressão gênica entre as linhagens resistentes e suscetíveis aos inseticidas neurotóxicos chlorpyrifos e lambda-cyhalothrin, indicaram 935 genes associados à resistência a chlorpyrifos e 241 genes a lambda-cyhalothrin que foram diferencialmente expressos. A maior parte desses genes está relacionada a elevados nível de expressão de enzimas de detoxificação, principalmente das famílias CYP3 e CPY6. Com relação ao inseticida teflubenzuron, o padrão de herança da resistência foi caracterizado como resistência autossômica, incompletamente recessiva e poligênica. Os resultados de expressão gênica entre as linhagens resistente e suscetível a teflubenzuron indicou 3.519 transcritos diferencialmente expressos, principalmente de enzimas de detoxificação dos grupos GSTs, UGTs, P450s, CEs, além de genes de transporte e regulação. Esse perfil de expressão gênica também foi identificando na linhagem resistente ao milho YieldGard VT-PRO&reg;, o qual também demonstrou modificações nos níveis de expressão de outros grupos gênicos como caderina, aminopeptidases e alcalino-fosfatase. Por último, com a finalidade de identificarmos marcadores tipo SNP associados à resistência de S. frugiperda a inseticidas e proteínas Bt, o protocolo de genotyping by sequencing (GBS) foi utilizado para todas as linhagens resistentes mencionadas e a linhagem suscetível de referência. Foram recuperados 4.276 SNPs após os processos de filtragem, sendo identificados 53 locos polimórficos sob seleção estatisticamente significantes (FDR<=0,047), sendo que nenhum deles associado a regiões codificantes. No entanto, vários desses SNPs foram associados a regiões reguladoras do genoma. As análises utilizando DAPC resultou na formação de sete grupos, com a separação da linhagem suscetível de todas as linhagens resistentes. A linhagem resistente a chlorpyrifos apresentou um grupo exclusivo separado das demais linhagens resistentes, as quais permaneceram agrupadas. As análises de associação entre as linhagens suscetível e resistentes indicaram 17 locos associados a todas as linhagens resistentes, 114 locos associados à linhagem resistente a chlorpyrifos, 105 a lambda-cyhalothrin, 84 a lufenuron, 87 a teflubenzuron, 108 a spinosad e 62 ao milho YieldGard VT-PRO&reg;. Dessa forma podemos concluir que os processos de resistência associados a inseticidas e toxinas Bt são decorrentes de um grande número de modificações moleculares em sítios específicos associados a detoxificação e processos de regulação. Portanto, a utilização de tecnologias que possibilitem a análise sistêmica e ampla desses fenômenos, como sequenciamento de nova geração, busca de marcadores moleculares em larga escala e estudos funcionais com diversos grupos de inseticidas devem ser a nova base de pesquisa para avançar o conhecimento dos processos adaptativos impulsionados pela evolução da resistência de insetos a inseticidas e proteínas Bt.

O cultivo da soja em grandes áreas agrícolas e o plantio sucessivo em uma mesma área contribuíram significativamente para o aumento na incidência de insetospraga nessa cultura, causando danos crescentes à produção. Os percevejos sugadores de sementes são considerados uma das pragas de maior importância para a cultura da soja. Neste estudo, 286 plantas F2 provenientes do cruzamento entre IAC-100 e CD- 215 foram utilizadas para a identificação de marcadores ligados a genes de resistência a estes insetos. O delineamento inteiramente casualizado foi adotado sendo avaliados dez caracteres agronômicos e cinco caracteres relacionados à resistência a insetos. Um mapa genético foi construído com base em marcadores AFLP e TRAP. A partir de 14 combinações AFLP utilizadas um total de 643 marcas foi obtido, das quais 67 (10,42%) foram polimórficas, com média de 4,79 marcas polimórficas por combinação. Para o marcador TRAP, 11 combinações de primers fixo/arbitrário geraram 230 marcas, sendo 31 (13,48%) polimórficas, média de 2,82 marcas polimórficas por combinação. Apesar do menor número de marcas polimórficas por combinação, a percentagem de polimorfismo obtida com o marcador TRAP (0,13) foi maior do que para o AFLP (0,10). Foram observados valores moderados para o PIC, com média de 0,37 para ambos os marcadores. Os marcadores SNP apresentaram polimorfismo não informativo, não sendo utilizados no mapeamento. No mapa de ligação foram posicionados 49 marcadores (35 AFLP e 14 TRAP), distribuídos por 12 grupos de ligação, totalizando 696 cM com distância média de 17,93 cM entre marcadores. Para a identificação de QTLs foram utilizadas duas abordagens. A análise de marcas simples permitiu a detecção de três e seis QTLs (LOD=2,5), considerando os valores significativos a 5% e 10%, respectivamente. Pelo método de mapeamento por intervalo composto foram identificados 14 QTLs, referentes a cinco caracteres, distribuídos por oito grupos de ligação. A proporção da variação fenotípica explicada por estes QTLs variou de 8,94% a 59,97%. / Cultivation soybean in major agricultural areas and successive planting in the same area significantly contribute to the increase in the incidence of insect pests on this crop, causing increasing damage to production. The seed-sucking stink bugs are considered to be one of the major pests of soybeans. In this study, 286 F2 plants obtained from crosses of IAC-100 and CD-215 were used to identify markers linked to resistance genes to these insects. The completely randomized design was adopted and ten agronomic traits and five traits related to insect resistance were analyzed. A genetic map was constructed based on AFLP and TRAP markers. From 14 AFLP combinations used a total of 643 marks were obtained, of which 67 (10.42%) were polymorphic, with an average of 4.79 polymorphic marks per combination. For the TRAP marker, 11 primers combinations fixed/arbitrary generated 230 marks, of which 31 (13.48%) were polymorphic, an average of 2.82 polymorphic marks per combination. Despite the lower number of polymorphic marks per combination, the percentage of polymorphism obtained with the TRAP marker (0.13) was higher than that for AFLP (0.10). Intermediate PIC values were found, with an average of 0.37 for both markers. The SNP markers presented not informative polymorphisms and were not used in the mapping. The linkage map consisted of 49 markers (35 AFLP and 14 TRAP), scattered across 12 linkage groups, totalizing 696 cM with an average distance of 17.93 cM between markers. QTLs mapping was conducted using two distinct approaches. The single marker analysis allowed the identification of three and six QTLs (LOD=2.5), considering the significance level at 5% and 10%, respectively. The composite interval mapping approach allowed the identification of 14 QTLs, concerning five characters, scattered across eight linkage groups. The proportion of the phenotypic variation explained by these QTLs ranged from 8.94% to 59.97%.

O Fusarium spp. é um fungo cosmopolita, compreendendo uma grande quantidade de espécies que são conhecidas por causar doenças em culturas de importância agronômica. Embora, isolados não patogênicos de Fusarium spp. tenham sido descritos, pouco se conhece sobre a variabilidade genética deste grupo, ainda que estejam presentes em inúmeros locais. Assim sendo, este trabalho teve como objetivos ampliar estes conhecimentos, avaliando a variabilidade genética e forma de interação de isolados patogênicos e não patogênicos de Fusarium spp. obtidos de diferentes hospedeiros. Desta forma, 83 isolados de Fusarium spp. foram avaliados por meio das técnicas de ARDRA, sequenciamento do rDNA e RAPD. A análise por meio de ARDRA, permitiu a distinção dos 83 isolados de Fusarium spp. em 19 haplótipos, apresentando uma grande diversidade dentro de cada haplótipo, mas de forma geral os isolados patogênicos e não patogênicos de Fusarium spp. não puderam ser discriminados. Nas análises de sequenciamento da região ITS do rDNA, foi observado que isolados de Fusarium se agruparam independentemente da espécie. Estes resultados comprovam a necessidade de uma revisão taxonômica dentro do gênero Fusarium. A análises por marcadores RAPD revelou que os 83 isolados de Fusarium spp. avaliados neste estudo apresentaram ampla variabilidade a qual não está correlacionada com a característica taxonômica. Entretanto, foi observado que isolados patogênicos e endofíticos de F. oxysporum obtidos de soja são geneticamente diferentes. Quanto às análises de interação de isolados patogênicos e não patogênicos de Fusarium spp. com cultivares susceptíveis de tomate e soja, verificou-se que estes isolados interagiram de forma diversa, nos diferentes tecidos vegetais, sendo que alguns isolados endofíticos promoveram o crescimento vegetal. Dentre estes, destaca-se o isolado endofítico Cac19.4 que mostrou-se geneticamente diferente de isolados patogênicos de Fusarium spp., além de promover um aumento de peso da raiz e caule de plântulas de soja e tomate. Dessa forma este isolado poderia ser selecionado para futuras análises, visando um melhor aproveitamento deste microrganismo endofítico em estudos de interesse agronômico. / Fusarium spp. is a cosmopolitan fungus that covers a great number of species known by the ability of causing diseases in agricultural important crops. Although non-pathogenic isolates of Fusarium spp. have been described, little is known about the genetic variability of this group, even if it can be found in countless places. Therefore, this work had the objectives of increase this knowledge, evaluating the genetic variability and modes of interaction between Fusarium spp pathogenic and non-pathogenic isolates, obtained from different hosts. In this way, ARDRA, rDNA sequencing, and RAPD techniques evaluated 83 Fusarium spp. isolates. The ARDRA analysis allowed the separation of 83 isolates in 19 haplotypes. In spite of the great diversity found inside each haplotypes, in general it was difficult to distinguish pathogenic and nonpathogenic isolates. In the sequencing analysis of the ITS region of rDNA, it was observed that Fusarium isolates were grouped together independently to the species. These results proved the need for a taxonomic review inside Fusarium genera. The RAPD analysis revealed that the 83 Fusarium spp. isolates evaluated in this study presents high levels of variability not correlated with the taxonomic characteristic. However, we observed that pathogenic and endophytical F. oxysporum isolated from soybean are genetically different. The interaction analysis between pathogenic and non-pathogenic isolates of Fusarium spp. with susceptible cultivars of tomato and soybean, showed different modes of interaction on different plant tissues, where some endophytical isolates increased plant growth. Among these, we can emphasize the endophytic isolate Cac19.4, that is genetically different if compared with Fusarium spp. pathogenic isolates, in spite of his ability to promote an increase in root and stems weight of soybean and tomato plantlets. Thus, this isolate could be selected for further analysis, looking for a better use of this endophytical microorganism in agricultural interest studies.

A cultura do meloeiro é de grande importância econômica no Brasil, sendo a região Nordeste a principal produtora e exportadora do fruto. A baixa resistência aos principais patógenos é um dos fatores limitantes para a competitividade brasileira da cultura no mercado internacional. Uma das doenças mais importantes é o oídio, causado por Podosphaera xanthii. Geralmente, o controle de P. xanthii é obtido com o uso de fungicidas. Porém, é necessário empregar medidas mais econômicas e que não agridam o ambiente, como a utilização de cultivares resistentes. O objetivo deste trabalho foi identificar marcadores moleculares de vários tipos ligados ao gene Pm-1 de resistência à raça 1 de P. xanthii com o intuito de auxiliar programas de melhoramento genético. Para tanto foram utilizadas duas linhagens quase-isogênicas (LQI) de melão AF426pm1 (P1) e AF426Pm1 (P2), ambas pertencentes à variedade inodorus, que são contrastantes para ausência e presença, respectivamente, do gene Pm-1. Para a análise de co-segregação entre gene e marcadores candidatos, foi utilizada uma população de retrocruzamento RC1F1, fenotipada para resistência a raça 1 de oídio, obtida a partir do cruzamento entre linhagens. As técnicas de LM-PCR e AFLP resultaram em marcadores polimórficos, porém somente os encontrados com a técnica de AFLP puderam ser utilizados como marcadores no teste de co-segregação. Foram encontrados dois marcadores AFLP. No entanto, somente um, denominado HF155 mostrou-se ligado a uma distância de 4,9 cM do gene Pm-1. Devido à proximidade deste marcador ao gene este pode ser utilizado em programas de seleção assistida por marcadores, visando o melhoramento de linhagens com resistência ao P. xanthii. / Melon crop is of great economical importance in Brazil being the Northeast region the main producer and exporter of the fruit. The low levels of resistance to pathogens is one of the restricting factors for the Brazilian competitiveness worldwide. One of the most important diseases is powdery mildew caused by Podosphaera xanthii. Generally, the control of P. xanthii is achieved with the use of fungicides. However it is necessary to use less expensive control methods with a minimum environmental impact such as resistant cultivars. The objective of this work was to identify molecular markers linked to the Pm-1 gene which confers resistance to race 1 of P. xanthii with the purpose of assisting boding program. Two near isogenic lines (LQIs) of melon Agro AF426pm1 (P1) and AF426Pm1 (P2), both belonging to the inodorus variety, which are respectivally contrasting for abscence and presence of Pm-1 gene were analyzed. For the cosegregation analyses between gene and candidate markers, it was used the BC1F1 population was used screened for resistance to powdery mildew and obtained from a cross between the LQIs. The LM-PCR and AFLP techniques were efficient in the polymorphisms detection, however only those ones which were found using AFLP technique could be used as markers in the co-segregation test. It was found two markers with this technique but just the HF155 is located 4.9 cM of the Pm-1 gene. Due the proximity of the HF155 marker to the Pm-1 gene this one can be used in markerassisted selection aiming to develop melon cultivars resistant to P. xanthii.

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 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.

Espécies autopoliploides são extremamente importantes na agricultura. No entanto, a estrutura complexa de seus genomas não é bem compreendida. Apesar de todos os avanços no mapeamento genético de autotetraploides, a grande maioria dos modelos utilizados para a construção de mapas em espécies autopoliploides com elevado nível de ploidia, tais como a canade- açúcar, são aproximações daqueles usados para organismos diplóides. Assim, este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um novo modelo para construção de mapas genéticos em espécies autopoliploides com qualquer nível de ploidia e incluindo marcadores com todas as dosagens possíveis. Para tanto foi utilizada a tecnologia dos modelos de Markov ocultos. O modelo aqui apresentado pode ser aplicado a dados de marcadores dominantes e codominantes, com comportamento bialélico ou multialélico. O método baseia-se no cálculo das probabilidades condicionais que compõem a matriz de transição seguido da redução de sua dimensão usando uma abordagem computacional. O uso do método foi ilustrado em uma população de mapeamento de cana-de-açúcar proveniente do cruzamento entre duas variedades pré-comerciais (IACSP 95-3018 × IACSP 93-3046) e genotipadas com três tipos de marcadores: SNPs, microssatélites e AFLPs. Os resultados indicam que o novo método é muito eficiente na obtenção de mapas genéticos, mesmo em situações com níveis de ploidia altos e marcadores com altas doses, particularmente quando estes marcadores têm comportamento codominante. Também foi possível estimar a verossimilhança, as frações de recombinação e as fases de ligação usando a abordagem multiponto, a qual leva em consideração todos os marcadores do grupo de ligação analisado simultaneamente. O novo modelo aqui proposto representa um importante passo para realizar futuramente a localização de regiões genômicas associadas à variação das características quantitativas, no entendimento da arquitetura genética de tais características e na montagem de genomas de espécies autopoliploides. / Autopolyploid species are extremely important in agriculture. However, the complex structure of their genomes is not well understood. Despite all advances in genetic mapping of autotetraploids, the vast majority of the models used for autopolyploid species with high ploidy level, such as sugarcane, are approximations of those used in diploid organisms. Thus, the aim of this work was to develop a new model to build genetic linkage maps in autopolyploid species with any ploidy level, including markers with all possible dosages. For doing so, hiddenMarkov model technology was used. The new model presented herein can be applied to dominant and codominantmarkers data, with biallelic or multiallelic behavior. The method is based on the calculation of conditional probabilities that comprise the transition matrix followed by a reduction of its dimension using a computer-based approach. An application of the method was illustrated with a sugarcane mapping population derived from a cross between two pre-commercial varieties (IACSP 95-3018 × IACSP 93-3046), scored with three types of markers: SNPs, microssatellite and AFLPs. The results indicate that the new method is very efficient in obtaining genetic maps, even for high ploidy levels and for markers with high dosages, particularly when these markers have codominant behavior. It was also possible to estimate the likelihood, the recombination fractions and the linkage phases between allmarkers using themultipoint approach, which takes into account all markers of the linkage group simultaneously. The new model proposed in this work represents a major step towards the location of genomic regions associated with variation in quantitative traits and its genetic architecture, and assembling autopoliploid genome sequences.

A transcobalamina II (TCII) é a única proteína que leva a cobalamina (Cbl) para dentro das células. A TCII ligada a Cbl é denominada Holo-TC. Polimorfismos no gene TC2 podem alterar tanto a função como a concentração de Holo-TC. Os objetivos deste estudo foram avaliar se o parâmetro Holo-TC é um bom marcador de deficiência de Cbl; avaliar o efeito dos polimorfismos TC2 P259R, I23V e Q234R nos marcadores da deficiência da Cbl; verificar os fatores de predição para os valores de tHcy, SAM/SAH, MMA e Holo-TC nas gestantes e seus recém- nascidos. A Holo-TC não foi bom marcador para discriminar as gestantes com e sem deficiência de Cbl, diferente do encontrado no grupo de recém nascidos. Os genótipos matemos para os polimorfismos TC2 P259R e I23V não foram associados com as alterações nos valores matemos de tHcy, MMA e Holo-TC. Os neonatos portadores dos genótipos PR+RR apresentaram menores valores da razão SAM/SAH e maiores de MMA. Os neonatos com genótipos 23V+23VV apresentaram menores valores de SAM e maiores valores de tHcy. A combinação dos genótipos IV+VV/PR+RR no grupo de gestantes foi associada a menores valores de SAM. Já os neonatos com a mesma combinação de genótipos apresentaram menores valores de SAM e da razão SAM/SAH. O folato sérico foi o melhor fator de predição para a variação da tHcy materna, e a Cbl para os valores de Holo-TC, e finalmente a creatinina e a Cbl foram os fatores de predição para os valores de MMA. A Cbl e o folato foram os preditores para a tHcy neonatal quando foi utilizado apenas as variáveis independentes maternas no modelo de regressão linear múltipla. No entanto, quando as variáveis independentes foram as neonatais, Cbl, folato sérico e SAM/SAH neonatais foram as selecionadas para explicar os valores de tHcy neonatal. Para os modelos neonatais de MMA, a Cbl materna foi a única selecionada quando o modelo foi feito com variáveis independentes maternas. E noutro modelo da MMA neonatal, a Cbl e o genótipo PR + RR neonatal explicaram a variabilidade do MMA neonatal. Para a razão SAM/SAH neonatal, foram o folato sérico e o genótipo RR maternos as variáveis selecionadas quando só foram colocadas as variáveis independentes maternas no modelo. E finalmente, a tHcy e genótipos PR + RR foram as variáveis neonatais selecionadas no modelo de regressão linear múltipla para a razão SAM/SAH neonatal. Podemos concluir que os genótipos para os polimorfismos TC2 P259R e I23V não estão associados a variabilidade dos valores matemos dos metabólitos, no entanto, no recém nascido esta associação foi evidenciada. / Transcobalamin II (TCII) is the only protein that can take cobalamin (Cbl) into cells. When TCII is bound to the Cbl it is called Holo-TC. Polymorphisms inTC2 gene can alter both the function and the concentration of Holo-TC. The objective of this study was to evaluate whether the parameter Holo-TC is a good Cbl deficiency marker; to evaluate the effect of the polymorphisms TC2 P259R, I23V and Q234R in the Cbl deficiency markers; to verify the prediction factors for the values of tHcy, SAM/S~ MMA and Holo-TC in pregnant women and their neonates. Holo-TC has proved not be a good marker for discriminating pregnant women with Cbl deficiency from those without Cbl deficiency, unlike what was seen in the neonatal group. Maternal genotypes for polymorphisms TC2 P259R and I23 V were not related with the alterations ofmaternal values of tHcy, MMA and Holo-TC. The neonates presenting genotypes PR+RR showed lower SAM/SAH ratio values and higher MMA values. The neonates with genotypes 23V+23VV presented lower SAM values and higher tHcy values. The combination of genotypes IV+VV/PR+RR in the group of pregnant women was related with lower SAM values. On the other hand, the neonates presenting the same combination of genotypes presented lower SAM values and SAM/SAH ratio values. Se rum folate was the best predictor for the variation of the maternal tHcy, and Cbl for the Holo-TC values. The creatinine and the Cbl were the predictors for the values of MMA. Cbl and folate were the predictors for the neonatal tHcy when only the maternal independent variables were used in the multiple linear regression model. However, when the neonatal independent variables were used, Cbl, serum folate and SAM/SAH of neonates were selected to explain the neonatal tHcy values. For the neonatal models of MMA, only the maternal Cbl was selected for the model with maternal independent variables. In another neonatal MMA model, Cbl and neonatal PR + RR genotype explained the variability of the neonatal MMA. For the neonatal SAM/SAH ratio, serum folate and maternal RR genotype were the variables selected when only the maternal independent variables were used in the model. Finally, tHcy and genotypes PR + RR were the neonatal variables selected in the multiple linear regression model for the neonatal SAM/SAH ratio. We have concluded that the genotypes for the polymorphisms TC2 P25 9R and I23 V are not related to the variability of the maternal values of the metabolites; however, this relation is clear when evaluating the values observed in their newborn babies.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2017-02-10T11:58:18Z No. of bitstreams: 1 Fabio Rodrigo Araujo Pereira.pdf: 857390 bytes, checksum: f51e59231582ea88f2eb82c7049f64b7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-10T11:58:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fabio Rodrigo Araujo Pereira.pdf: 857390 bytes, checksum: f51e59231582ea88f2eb82c7049f64b7 (MD5) Previous issue date: 2012-02-29 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The heliconias stand out as one of the species most appreciated by consumers due to its exoticity flowers, postharvest durability and beauty of the flowers, and showy bracts present with intense colors and contrasting. The study aimed to characterize 15 half-sib families of Heliconia bihai (HB), H. chartacea (HC) and H. Wagneriana (HW), morphological and molecular markers by ISSR. Obtained higher means in HC3, HB9 and HW20 for number of leaves (NL) and number of tillers (NP). For the limb length (CPL) the highest averages were obtained in HC4, HB9 and HW20. HC8, HB9 HW20 and reached the highest averages for maximum width of the lamina (LML) and HC7, HB9 and HW20 for plant height (APL). Considering the standard error for the morphological characteristics used in the last evaluation, it was found that among the half-sib families, HB14 obtained a higher value of NF, HB9 and HC4 obtained higher values of CPL, all the families of H. bihai and H. chartacea had the best average to LML and APL There was no difference between families. The morphological characteristics enabled the detection of genetic variability among and within half-sib families of the species H. bihai, H. chartacea cv. Sexy Scarlet and H. Wagneriana. The oligonucleotides used 4023 fragments generated by amplifying 3-7 bands by primer. The product of genetic similarity analysis with ISSR markers showed that the genotypes were grouped by species, and HB11(5) and HC5(8) the most divergent, polymorphism generated with ISSR markers showed genetic variability between and within families sib species H. bihai and H. chartacea cv. Sexy Scarlet evaluated, and detected the absence of genetic variability within the family half-sib genotypes of H. Wagneriana, leading to the assumption of high rate of selfing in this species. / As helicônias destacam-se como uma das espécies mais apreciadas pelos consumidores de flores devido sua exoticidade, durabilidade pós-colheita e beleza das inflorescências, além de apresentarem brácteas vistosas com cores intensas e contrastantes. O trabalho objetivou caracterizar 15 famílias de meios irmãos de Heliconia bihai (HB), H. chartacea (HC) e H. wagneriana (HW), por marcadores morfoagronômicos e moleculares ISSR. Foram observadas as maiores médias em HC3, HB9 e HW20 para Número de folhas (NF) e Número de perfilhos (NP). Para Comprimento do limbo (CPL) as maiores médias foram obtidas em HC4, HB9 e HW20. HC8, HB9 e HW20 atingiram as maiores médias para Largura máxima do limbo (LML) e HC7, HB9 e HW20 para Altura da planta (APL). Considerando-se o erro padrão empregado para os caracteres morfoagronômicos na última avaliação, verificou-se que dentre as famílias de meios irmãos, HB14 obteve maior valor de NF, HB9 e HC4 obtiveram maiores valores de CPL, todas as famílias de H. bihai e H. chartacea tiveram as melhores médias de LML e para APL não foi registrada diferença entre as famílias. Os caracteres morfoagronômicos possibilitaram a detecção de variabilidade genética entre e dentro de famílias de meios irmãos das espécies de H. bihai, H. chartacea cv. Sexy Scarlet e H. wagneriana. Os oligonucleotideos utilizados geraram 4023 fragmentos, amplificando de 3 a 7 bandas por primer. O produto da análise de similaridade genética com marcadores ISSR mostrou que os genótipos foram agrupados por espécies, sendo HB11(5) e HC5(8) os mais divergentes, O polimorfismo gerado com os marcadores moleculares ISSR mostrou variabilidade genética entre e dentro de famílias de meios irmãos das espécies de H. bihai e H. chartacea cv. Sexy Scarlet estudadas, como também detectou a ausência de variabilidade genética dentro da família de meios irmãos dos genótipos de H. wagneriana, levando a suposição da elevada taxa de autofecundação na referida espécie.