O presente trabalho teve por objetivo compreender a dinâmica do manejo da agrobiodiversidade nos roçados de mandioca em comunidades ribeirinhas de várzea e terra firme das Reservas de Desenvolvimento Sustentável Amanã e Mamirauá, na Amazônia, e suas relações com as formas de organização da produção, do espaço e do trabalho adotadas pelos produtores. Para tal foi trabalhado um conjunto de metodologias baseados na teoria de sistemas agrários, análise de agroecossistemas, etnoecologia e análise genética utilizando microssatélites. Os resultados indicaram que: 1) Nas duas reservas existem três identidades produtivas, forjadas a partir da principal fonte de renda: agricultores, pescadores e agricultores-pescadores (desenvolvem as duas atividades com fins de comercialização); 2) Os ribeirinhos classificam diversos ambientes como aptos para a agricultura, e a partir deles diversos sistemas de cultivo, que variam em função do ecossistema (várzea ou terra-firme); 3) Existem duas racionalidades produtivas na agricultura (comercialização e auto-consumo), que moldam as racionalidades de manejo da agrobiodiversidade; 4) A diversidade específica e varietal nos roçados diminui à medida que se aumenta o grau de especialização produtiva, tanto da pesca, quanto da agricultura. Contudo, isso não se verifica do ponto de vista genético, uma vez que os genes estão bem distribuídos nas variedades e populações, independente da lógica produtiva; 5) Os roçados de mandioca da RDS Amanã e RDS Mamirauá são extremamente diversos geneticamente, apresentando altos valores de riqueza alélica, polimorfismo e heterozigosidade; 6) A diversidade genética está estruturada basicamente dentro de cada roçado, o que indica alto fluxo gênico entre as variedades de cada roçado e entre as variedades dos diferentes roçados, proporcionada principalmente pela troca de variedades entre agricultores, diminuindo a diferença entre roçados e aumentando a freqüência de diferentes alelos em cada roçado; 7) Os pescadores e as comunidades de várzea têm papel fundamental na dinâmica da agrobiodiversidade, pois abrigam grande número de espécies e variedades de mandioca nos roçados; 8) Portanto, em todas as comunidades a agricultura tem papel fundamental, o que denota que as estratégias de assessoria devem prever a dimensão de sistemas de produção em suas intervenções. / This study had the objective of understanding the agrobiodiversity management dynamics in roçados (swidden fields of cassava) in riverine communities of the Amanã and Mamirauá Sustainable Reserves in the Amazon and its relations with production, space and work management adopted by the families. The methodology adopted was based on the agrarian systems theory, agroecosystems analysis, ethnoecology and microsatellites genetic analysis. The results indicated that: 1) In the two reserves there are three productive identities, forged from the main source of economic income: agriculturists, fishing and agriculturist-fishing (they develop the two activities with commercialization aims); 2) The informers classify diverse environments as apt for agriculture, and from them diverse crop systems, that vary in function of the ecosystem (land-firm or floodplain); 3) There are two productive rationalities in agriculture (commercialization and self-consumption), which adapts to the rationalities of agrobiodiversity management; 4) The specific and varietal diversity in the roçados decreases as the level of productive specialization increases, both the fishing and agriculture. However, this is not verified in the genetic point of view, where the genes are well distributed in the varieties and populations, independent of the productive logic; 5) The roçados at the Amanã and Mamirauá SDR are extremely diverse, presenting high values of allelic diversity, polymorphism and heterozigosity; 6) The genetic diversity is structured basically within each roçado, which indicates high gene flow among the varieties of each roçado and among the varieties of the different roçados, promoted mainly by the exchange of varieties between agriculturists, diminishing the difference between roçados and increasing the frequency of different alleles in each roçado; 7) The floodplain fishing and communities have an important role in the agrobiodiversity dynamics, as they shelter a great number of species and cassava varieties in their roçados; 8) Therefore, in all the communities agriculture has an important role, which denotes that the extension strategies must foresee the production systems approach in their interventions.

O presente trabalho teve por objetivo compreender a dinâmica do manejo da agrobiodiversidade nos roçados de mandioca em comunidades ribeirinhas de várzea e terra firme das Reservas de Desenvolvimento Sustentável Amanã e Mamirauá, na Amazônia, e suas relações com as formas de organização da produção, do espaço e do trabalho adotadas pelos produtores. Para tal foi trabalhado um conjunto de metodologias baseados na teoria de sistemas agrários, análise de agroecossistemas, etnoecologia e análise genética utilizando microssatélites. Os resultados indicaram que: 1) Nas duas reservas existem três identidades produtivas, forjadas a partir da principal fonte de renda: agricultores, pescadores e agricultores-pescadores (desenvolvem as duas atividades com fins de comercialização); 2) Os ribeirinhos classificam diversos ambientes como aptos para a agricultura, e a partir deles diversos sistemas de cultivo, que variam em função do ecossistema (várzea ou terra-firme); 3) Existem duas racionalidades produtivas na agricultura (comercialização e auto-consumo), que moldam as racionalidades de manejo da agrobiodiversidade; 4) A diversidade específica e varietal nos roçados diminui à medida que se aumenta o grau de especialização produtiva, tanto da pesca, quanto da agricultura. Contudo, isso não se verifica do ponto de vista genético, uma vez que os genes estão bem distribuídos nas variedades e populações, independente da lógica produtiva; 5) Os roçados de mandioca da RDS Amanã e RDS Mamirauá são extremamente diversos geneticamente, apresentando altos valores de riqueza alélica, polimorfismo e heterozigosidade; 6) A diversidade genética está estruturada basicamente dentro de cada roçado, o que indica alto fluxo gênico entre as variedades de cada roçado e entre as variedades dos diferentes roçados, proporcionada principalmente pela troca de variedades entre agricultores, diminuindo a diferença entre roçados e aumentando a freqüência de diferentes alelos em cada roçado; 7) Os pescadores e as comunidades de várzea têm papel fundamental na dinâmica da agrobiodiversidade, pois abrigam grande número de espécies e variedades de mandioca nos roçados; 8) Portanto, em todas as comunidades a agricultura tem papel fundamental, o que denota que as estratégias de assessoria devem prever a dimensão de sistemas de produção em suas intervenções. / This study had the objective of understanding the agrobiodiversity management dynamics in roçados (swidden fields of cassava) in riverine communities of the Amanã and Mamirauá Sustainable Reserves in the Amazon and its relations with production, space and work management adopted by the families. The methodology adopted was based on the agrarian systems theory, agroecosystems analysis, ethnoecology and microsatellites genetic analysis. The results indicated that: 1) In the two reserves there are three productive identities, forged from the main source of economic income: agriculturists, fishing and agriculturist-fishing (they develop the two activities with commercialization aims); 2) The informers classify diverse environments as apt for agriculture, and from them diverse crop systems, that vary in function of the ecosystem (land-firm or floodplain); 3) There are two productive rationalities in agriculture (commercialization and self-consumption), which adapts to the rationalities of agrobiodiversity management; 4) The specific and varietal diversity in the roçados decreases as the level of productive specialization increases, both the fishing and agriculture. However, this is not verified in the genetic point of view, where the genes are well distributed in the varieties and populations, independent of the productive logic; 5) The roçados at the Amanã and Mamirauá SDR are extremely diverse, presenting high values of allelic diversity, polymorphism and heterozigosity; 6) The genetic diversity is structured basically within each roçado, which indicates high gene flow among the varieties of each roçado and among the varieties of the different roçados, promoted mainly by the exchange of varieties between agriculturists, diminishing the difference between roçados and increasing the frequency of different alleles in each roçado; 7) The floodplain fishing and communities have an important role in the agrobiodiversity dynamics, as they shelter a great number of species and cassava varieties in their roçados; 8) Therefore, in all the communities agriculture has an important role, which denotes that the extension strategies must foresee the production systems approach in their interventions.

Dentre os diversos aspectos geralmente observados na caracterização genética de populações naturais, a avaliação do grau de estruturação da variabilidade genética entre e dentro dos indivíduos e a obtenção de estimativas de parâmetros genéticos indicadores do sistema reprodutivo da espécie assumem grande importância. Os parâmetros de maior interesse neste caso são o índice de fixação intrapopulacional (f) e a taxa de fecundação cruzada (t). Pelo uso de simulações computacionais, este trabalho demonstra o caráter dinâmico do índice de fixação intrapopulacional em diferentes locos ao longo das gerações em decorrência do caráter finito da população e de variação nas taxas médias de fecundação cruzada entre gerações. Sugere-se que este caráter dinâmico representa uma explicação para a elevada variação, comumente reportada na literatura, das estimativas de f obtidas com locos diferentes avaliados em uma mesma população. Utilizando a abordagem Bayesiana, um modelo hierárquico de análise é proposto para a estimação de f, incorporando as informações obtidas de múltiplos locos não ligados, levando-se em conta a condicionalidade do processo de estimação ao polimorfismo dos locos utilizados. O modelo proposto incorpora o caráter dinâmico de f para diferentes locos e permite a estimação do número efetivo de indivíduos reprodutivamente ativos em uma população. Propõe-se ainda um modelo Bayesiano para a estimação da taxa de fecundação cruzada com base na informação de múltiplos locos, admitindo-se a possibilidade de ocorrência de apomixia. Os modelos propostos são avaliados por simulação e exemplos de aplicação a dados reais de marcadores moleculares codominantes são discutidos. Os resultados obtidos demonstram a aplicabilidade das metodologias propostas e o elevado potencial de aplicação da estatística Bayesiana em estudos de genética de populações. / Among the various aspects generally considered in the genetic characterization of natural populations of plant species, the evaluation of the degree of genetic structure within and among individuals and the estimation of parameters related to the species mating system are of great importance. In general, considerable effort is focused on the estimation of the intrapopulation fixation index (f) and the outcrossing rate (t). Using computer simulated data, the dynamic nature of f for different loci along generations is illustrated. The dynamic nature of f is shown to result from the finite condition of populations and from the variation in the mean values of the outcrossing rates among generations. It is suggested that this dynamic behavior explains the inconsistency, commonly reported in the literature, of f estimates obtained for different loci in a given population. Using a Bayesian approach, we propose a hierarchical model for the estimation of f, incorporating information obtained from different unlinked loci and considering the conditionality of the estimation process to genetic polymorphism. The proposed model incorporates the dynamic nature of f values for different loci and allows the estimation of the effective number of reproductively active individuals in a given population. Using a similar approach, a Bayesian model is also proposed for estimating the outcrossing rate using multiple loci information and incorporating the possibility of apomixis. The models proposed are evaluated by computer simulations and examples using real data from codominant molecular markers are presented. Results obtained illustrate the applicability of the proposed methods and reveal the great potential of use of Bayesian statistics in population genetic studies.

Este trabalho diz respeito à diversidade genética de Myrciaria floribunda (West ex Willdenow) Berg (cambuí), uma espécie arbórea de sub-bosque, em paisagem fragmentada da Serra da Mantiqueira, MG. A diversidade genética foi estudada a partir dos dados de análises eletroforéticas de isoenzimas. Foram coletadas folhas de indivíduos jovens em duas populações dentro de um fragmento controle (5810,27 ha) e em dois fragmentos menores (18 e 10 ha), sendo quarenta plantas por fragmento. Através da análise de sete locos isoenzimáticos foi avaliada o número médio de alelos por loco (Â), número médio de alelos por loco polimórfico (Âp), porcentagem de locos polimórficos ( $ P ), heterozigosidade média esperada ( $ He ), heterozigosidade observada ( $ Ho ) e freqüências alélicas, utilizando-se alelos de baixa freqüência. A heterozigosidade observada para os quatro fragmentos foi elevada (entre 0,288 a 0,386). A variação genética intrapopulacional, avaliada pela riqueza alélica foi menor nos fragmentos menores que nas populações contida no fragmento controle. Alguns alelos encontrados em menor freqüência no fragmento controle tiveram suas freqüências reduzidas nos fragmentos menores, sendo que um alelo foi perdido nos fragmentos menores, provavelmente devido à redução do tamanho populacional durante a fragmentação, ou à deriva genética após a fragmentação ou a amostragem realizada. O índice de diversidade gênica de Nei (heterozigosidade esperada) não foi muito diferente entre as quatro populações, apesar de mostrar uma tendência à diminuição nos fragmentos menores. Os indivíduos jovens analisados apresentaram valores de f ˆ = 0,0864, sugerindo que estas populações tem vindo de cruzamentos panmíticos, provavelmente anteriores ao processo de fragmentação. Estas quatro populações apresentaram pequena diferenciação genética entre elas ( p q ˆ = 0,0555), o número estimado de migrantes foi relativamente alto (Nm= 4,25). Este trabalho desta forma não foi capaz de detectar o efeito da fragmentação na endogamia desta espécie. / This research is about effects of forest fragmentation on the genetic diversity of Myrciaria floribunda (West ex Willdenow) Berg (cambuí), a tropical tree species from the Atlantic Forest (Mantiqueira hills), State of Minas Gerais. This work is about genetic diversity studies of de Myrciaria floribunda (cambuí), a late successional species from fragmented landscapes of the Mantiqueira hills. Genetic diversity was assessed using electrophoresis of isozymes. Leaves from juveniles trees were collected from four populations, two within a control fragment (5810,27 ha) and from two other small fragments (18 e 10 ha). Forty plants were sampled per populations. Seven loci were studied regarding the average number of alleles per locus (Â), the average number of alleles per polymorphic loci (Âp), percentage of polymorphic loci ( $ P ), expected ( $ He ) and observed heretozigosity ( $ Ho ), and allelic frequency, using alleles of low frequency. The observed heterozigosity was high for all fragments (from 0,288 to 0,386). Within population genetic diversity, measured by allelic richness was lower in small fragments compared with the large fragment. Low frequency alleles found in the large fragment showed an even lower frequencies in the two small fragments. One allele was lost in the small fragments, probably due to a reduction in population size because of the fragmentation process, and probably due to genetic drift or sampling strategy. Nei’s diversity index (expected heterozigosity) did not differ among populations, although lower in the small fragments. The result for f ˆ = 0,0864 indicated that the current populations probably were originated from panmmitic populations, established before the fragmentation process. Little genetic differentiation was detected among populations ( p q ˆ = 0,0555), however the number of migrants was considerably high (Nm= 4,25). Therefore this work was not able to detect the effects of endogamy due to the forest fragmentation on the studied species.

A cana-de-açúcar (Saccharum spp.) é uma cultura de grande importância social, econômica e ambiental para o Brasil, ocupa 7,1 milhões de hectares, com produção de aproximadamente 570 milhões de toneladas. A disponibilidade hídrica é a principal causa da redução da produtividade, sendo o início do desenvolvimento o período mais sensível a déficit hídrico. São necessárias mais pesquisas para entender claramente os mecanismos de resposta da cultura ao déficit hídrico. Assim, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o desenvolvimento vegetativo e resistência à seca de duas variedades da cultura de cana-de-açúcar (RB867515 e SP81-3250) durante a fase inicial de desenvolvimento quando submetidas a diferentes níveis de estresse hídrico para quatro profundidades de solo. O experimento foi realizado na área de pesquisa do Departamento de Engenharia de Biossistemas na Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ/USP) em ambiente protegido (casa de vegetação), o solo utilizado foi classificado como Latossolo Vermelho Amarelo, textura franco arenosa, denominado Série Sertãozinho. Utilizaram-se caixas dágua de 100 litros preenchidas com diferentes camadas de pedra brita nº 02, e solo, compondo camadas de 40, 30, 20 e 10 cm. Os níveis de déficit hídrico (N) foram aplicados interrompendo-se as irrigações por diferentes períodos, sendo que a evapotranspiração de referência acumulada (EToAc) foi de 0, 21, 38 e 58 mm até o tratamento ser novamente irrigado para N1, N2, N3 e N4 respectivamente. O sistema de irrigação utilizado foi por gotejamento e o manejo realizado com base em dados de umidade do solo obtidos a partir de leituras de tensiômetros. O delineamento foi em blocos ao acaso (DBC) em esquema fatorial 2 x 4 x 4 com os tratamentos dispostos em faixas, totalizando 32 tratamentos, sendo a parcela experimental representada por uma caixa contendo quatro touceiras de cana-de-açúcar. Observou-se que as plantas cultivadas em solo com profundidade de 10 cm apresentaram redução significativa na extensão máxima do colmo primário, massa de folhas do colmo primário, massa de folhas e bainha+colmo dos perfilhos, mesmo não tendo restrição hídrica. Para solos rasos, a variedade SP81-3250 foi mais sensível ao déficit hídrico, com grande redução na massa seca de folhas e bainha+colmo dos perfilhos. O desenvolvimento das plantas em solos de 30 e 40 cm de profundidade não apresentou diferença de sensibilidade ao déficit hídrico entre as variedades. Uma vez que o nível de água disponível do solo seja esgotado, a tolerância à seca das variedades estudadas é relativamente baixa. Balanços hídricos com valores menores que -13 mm causam queda significativa na população final de plantas, independentemente da variedade, sendo que, a partir de um valor acumulado de -35 mm, nenhuma planta sobreviveu. / Sugar cane (Saccharum spp.) is an important crop from social, economic and environmental points of view for Brazil. It occupies 7,1 million hectares, producing approximately 570 million tons per year. Total available water in the soil (TWA) is the main cause of low productivity of certain areas, and the early development period it is one of most sensitive to water deficit. More research is needed to clearly understand mechanisms of crop response to drought, so this study aimed to evaluate plant growth and drought resistance of two varieties of the crop of sugar cane (RB867515 and SP81- 3250) during the initial phase of development, under different water stress levels for different soil depths. The experiment was conducted at the Biosystems Engineering Department at the School of Agriculture \"Luiz de Queiroz (ESALQ/USP) under greenhouse conditions; the soil used was classified as Typic Yellow, sandy loam, called Series Sertãozinho. Fiber cement containers were used, filled with 100 liters of different gravel layers and soil, forming layers 40, 30, 20 and 10 cm of soil. The levels of water deficit (N) were applied interrupting the irrigation for different periods of cumulative reference evapotranspiration (EToAc): 0, 21, 38 and 58 mm, before reirrigated treatment for N1, N2, N3 and N4 respectively. Irrigation management was carried out based on a drip irrigation system and tensiometer readings. The design was a randomized block design (RBD) in factorial 2 x 4 x 4 with treatments arranged in bands, totalizing 32 treatments (containers), presenting four clumps of sugar cane per recipient. It was observed that plants growing in 10 cm soil depths showed a significant reduction to the fullest extent of the primary stem, leaf mass of primary stem, leaf mass and stem sheath of tillers, although not differing under water restriction. For shallow soils the variety SP81-3250 was more sensitive to drought, with a large reduction in dry weight of leaves and stalks + sheath of the tillers. The development of plants in soils 30 and 40 cm soil depths showed no difference in sensitivity to water deficit among varieties. The percentage of plants alive correlated very well with the value of climatic water balance, and the treatments with climatic water balance more negative than -13 mm had a significant reduction in final plant population, without difference among varieties; after - 35 mm of water deficit, 100% of the plants died.

O conhecimento sobre o sistema de cruzamento e a forma como a diversidade genética está distribuída em populações de espécies arbóreas é de fundamental importância para se planejar seu manejo e conservação. Espécies arbóreas pioneiras estão cada vez mais freqüentes dentro e fora dos fragmentos florestais remanescentes. Trema micrantha é uma das primeiras espécies a se estabelecer em áreas abandonadas e Cecropia pachystachya é uma espécie pioneira dióica e seletivamente higrófita. Ambas são polinizadas pelo vento e produzem muitas sementes que são dispersas por animais. Estudou-se a diversidade e estrutura genética e o sistema de cruzamento em populações de ambas espécies e, para T. micrantha, avaliou-se também o banco de sementes como um potencial tampão gênico para a espécie. As populações foram amostradas na Estação Ecológica dos Caetetus (Gália-S.P.) e na Reserva Florestal de Santa Genebra (Campinas-S.P.), onde se amostrou 177 indivíduos de T. micrantha, distribuídos em 6 e 5 subpopulações, e 178 indivíduos de C. pachystachya, em 2 e 3 subpopulações, nos respectivos fragmentos. Os sistemas de cruzamento foram avaliados com base em 24 progênies de 10 indivíduos por progênie de cada espécie. As estimativas para os parâmetros de diversidade genética nas populações de plantas do dossel foram obtidas a partir do polimorfismo de oito locos isoenzimáticos, num total de 20 alelos para T. micrantha e sete locos isoenzimáticos num total de 17 alelos para C. pachystachya. Da mesma forma, utilizou-se 13 locos com 30 alelos para T. micrantha e sete locos com 17 alelos para C. pachystachya, no estudo dos sistemas de cruzamento. Verificou-se que as populações de ambas espécies contêm baixos níveis de endogamia ( f ) de -0,204 e 0,066 em T. micrantha; -0,052 e 0,049 em C. pachystachya, em ambos fragmentos) e alta diversidade ( e H ) de 0,373 e 0,392 em T. micrantha; 0,355 e 0,335 em C. pachystachya, em ambos fragmentos). A divergência genética existente entre populações é menor do que entre subpopulações ( de 0,026 e –0,007, de 0,086 e 0,068, para C. pachystachya e T. micrantha, respectivamente). T. micrantha apresenta sistema de cruzamento misto, com preferência por alogamia ( de 0,966 e 0,819, em ambos fragmentos) e está sujeita a variações na freqüência de cruzamentos endogâmicos ( p θˆ SP θˆ m tˆ Fˆ de –0,022 e 0,103) e a altas taxas de cruzamentos biparentais ( de 0,653 e 0,605). Sendo espécie dióica, as estimativas de fecundação cruzada obtidas para C. pachystachya não corresponderam às expectativas ( de 0,816 e 0,794). No entanto, as estimativas indicaram que espécie está sujeita a cruzamentos biparentais ( de 0,868 e 0,990). Os resultados sugerem que uma acirrada competição nas etapas de germinação e desenvolvimento de plântulas durante a regeneração de T. micrantha, bem como a distribuição espacial em clareiras e o eficiente fluxo gênico nesta espécie são fundamentais para manter altas taxas de diversidade genética em suas populações. / The knowledge about the breeding system and the genetic structure of populations of tree species is of great importance in order to plan their management and conservation. Pioneer tree species are more and more frequent inside and outside remaining forest fragments. Trema micrantha is one of the first tree species to be established in abandoned areas and Cecropia pachystachya is a pioneer dioecious tree and selectively adapted to wet soils. Both species are pollinated by wind and produce seeds that are dispersed by various animals species. We studied the diversity, the genetic structure and the mating system of both pioneer species populations. The seed bank of T. micrantha was also evaluated as a potential genetic buffer for this species. Populations were collected in the “Estação Ecológica dos Caetetus” (Gália, São Paulo State, Brazil) and in the “Reserva Florestal de Santa Genebra” (Campinas, São Paulo State, Brazil), where 177 plants of T. micrantha, distributed into six and five subpopulations, and 178 plants of C. pachystachya, distributed into two and three subpopulations were respectively sampled from both fragments. Ten seeds per plant and 24 plants per population were germinated to generate progeny arrays used in the mating system analyses. The estimates for the genetic diversity genetic parameters in the plant populations of the dossel were obtained from eight polymorphic isozyme loci with 20 alleles for T. micrantha and seven isoenzymatic loci with 17 alleles for C. pachystachya. Similarly, 13 loci with 30 alleles for T. micrantha and seven loci with 17 alleles for C. pachystachya were used in the mating system study. The results showed that populations of both species have low levels of inbreeding ( = –0.204 and 0.066 for T. micrantha; = -0.052 and 0.049 for C. pachystachya, in both fragments, respectively) and high diversity ( fˆ fˆ e Hˆ = 0.373 and 0.392 for T. micrantha; e Hˆ = 0.355 and 0.335 for C. pachystachya, in both fragments). The genetic divergence among populations was lower than among subpopulations ( = 0.026 and –0.007; = 0.086 and 0.068, for C. pachystachya and T. micrantha, respectively). T. micrantha presents a mixed mating system, with preference to outcrossing ( = 0.966 and 0.819, in both fragments) and is subject to variations in the inbreeding frequency and high rates of biparental mating ( = 0.653 and 0.605 in both fragments, respectively). The estimates obtain for C. pachystachya did not correspond to the expectations of a dioecious species ( = 0.816 and 0.794 in both fragments). A significant proportion of related individuals were observed ( p θˆ SP θˆ m tˆ p rˆ m tˆ s t m t ˆ ˆ − = 0.072 and 0.128, both fragments), indicating a spacial structure of individuals under the species natural condition. The estimates showed that the great majority of C. pachystachya progenies are composed of full-sib matings ( = 0.868 and 0.990 in both fragments), resulting from biparental matings. Besides, the results suggest that a tough competition in the phases of germination and seedling development during the regeneration of T. micrantha, as well as the spatial distribution in gaps and the efficient gene flow are important in order to maintain high rates of genetic diversity in its populations.

O objetivo do mapeamento de QTL (Quantitative Trait Loci ) e identificar sua posição no genoma, isto e, identificar em qual cromossomo esta e qual sua localização nesse cromossomo, bem como estimar seus efeitos genéticos. Uma vez que as localizações dos QTL não são conhecidas a priori, marcadores são usados frequentemente para auxiliar no seu mapeamento. Alguns marcadores podem estar altamente ligados a um ou mais QTL e, dessa forma eles podem mostrar uma alta associação com a característica fenotípica. O efeito genético do QTL e os valores fenotípicos de uma característica quantitativa são normalmente descritos por um modelo linear. Uma vez que as localizações dos QTL não são conhecidas a priori, marcadores são utilizados para representá-los. Em geral, e utilizado um numero grande de marcadores. Esses marcadores são utilizados no modelo linear para proceder ao processo de associação; dessa forma o modelo especificado contem um numero elevado de parâmetros a serem estimados. No entanto, e esperado que muitos destes parâmetros sejam não significativos, necessitando de um tratamento especial. Na estimação bayesiana esse problema e tratado por meio da estrutura de distribuições a priori utilizada. Um parâmetro que e esperado assumir o valor zero (não significativo) e naturalmente especificado por meio de uma distribuição que coloque um peso maior no zero, encolhimento bayesiano. Neste trabalho e proposta a utilização de dois modelos que utilizam distribuições a priori de encolhimento. Um dos modelos esta relacionado com o uso da distribuição a priori Laplace (Lasso bayesiano) e o outro com a Horseshoe (Estimador Horseshoe). Para avaliar o desempenho dos modelos na determinação da associação entre marcadores e QTL, realizou-se um estudo de simulação. Foi analisada a associação entre marcadores e QTL utilizando três características fenotípicas: produção de grãos, altura da espiga e altura da planta. Comparou-se os resultados obtidos neste trabalho com analises feitas na literatura na detecção dos marcadores associados a essas características. A implementação computacional dos algoritmos foi feita utilizando a linguagem C e executada no pacote estatístico R. O programa implementado na linguagem C e apresentado e disponibilizado. Devido a interação entre as linguagens de programação C e R, foi possível executar o programa no ambiente R. / The objective of the mapping of quantitative trait loci (QTL) is to identify its position in the genome, ie, identify which chromosome is and what is its location in the chromosome, as well as to estimate their genetic eects. Since the location of QTL are not known a priori, markers are often used to assist in it mapping. Some markers may be closely linked to one or more QTL, and thus they may show a strong association with the phenotypic trait. The genetic eect of QTL and the phenotypic values of a quantitative trait are usually described by a linear model. Since the QTL locations are not known a priori, markers are used to represent them. Generally is used a large number of markers. These markers are used in the linear model to make the process of association and thus the model specied contains a large number of parameters to be estimated. However, it is expected that many of these parameters are not signicant, requiring a special treatment. In Bayesian estimation this problem is treated through structure priori distribution used. A parameter that is expected to assume the value zero (not signicant) is naturally specied by means of a distribution that put more weight at zero, bayesian shrinkage. This paper proposes the use of two models using priori distributions to shrinkage. One of the models is related to the use of priori distribution Laplace (bayesian Lasso) and the other with Horseshoe (Horseshoe Estimator). To evaluate the performance of the models to determine the association between markers and QTL, we performed a simulation study. We analyzed the association between markers and QTL using three phenotypic traits: grain yield, ear height and plant height. We compared the results obtained in this study with analyzes in the literature on the detection of markers associated with these characteristics. The computational implementation of the algorithms was done using the C language and executed the statistical package R. The program is implemented in C languages presented and made available. Due to the interaction between the programming languages C and R, it was possible execute the program in the environment R.

Este trabalho está inserido no programa de melhoramento genético de Capsicum da Embrapa Hortaliças. Teve como principal objetivo investigar a base genética e a variabilidade de uma população segregante de Capsicum em relação à pungência e a alguns caracteres do fruto para, fornecer informações úteis ao programa. Os genótipos utilizados compreenderam dois genitores homozigóticos contrastantes para o caráter principal, a pungência, bem como as respectivas gerações F1, RC11 e progênies F4.3. Estas últimas num total de 100, foram obtidas pelo método SSD (single seed descent). Empregou-se delineamento em blocos casualizados com três repetições e dez plantas por parcela. As análises biométricas foram feitas com base em médias de parcelas. Os caracteres avaliados foram: pungência, produtividade, largura, comprimento, número e peso médio dos frutos e espessura da polpa. Investigou-se a segregação fenotípica das progênies F4.3, classificando-as em pungentes e doces. Estimou-se o coeficiente de herdabilidade na base de médias de progênies em todos os caracteres. Simulando uma seleção entre progênies somente para a pungência, tanto para aumento como redução deste caráter, estimou-se o ganho esperado (Gs) sob intensidades de 20%, 10% e 5%. Calculou-se a resposta correlacionada desta seleção sobre os demais caracteres. Paralelamente verificou-se a acuidade de avaliar a pungência utilizando métodos sensoriais, em comparação com o processo cromatográfico (CLAE). Estimaram-se os componentes genéticos das médias dos caracteres nas cinco gerações, considerando modelo aditivo-dominante e, quando necessário, incluindo componente epistático aditivo x aditivo. Verificou-se que, os genitores são contrastantes para todos os caracteres com exceção da espessura da polpa. O genitor doce deve conter genes para pungência não expressos. Os dados sugerem que, na população estudada, este caráter deve ser controlado por dois locos epistáticos, duplo-dominantes (9 pungentes : 7 doces em F2) e genes modificadores. Os coeficientes de herdabilidade variaram de intermediários (66%) a altos (92%). Isso explicou os elevados ganhos esperados com a seleção para incrementar ou diminuir a pungência. Pelas respostas correlacionadas, verificou-se que, uma seleção para aumento da pungência deverá levar a uma redução na produtividade, sendo a recíproca também verdadeira. A avaliação da pungência por método cromatográfico foi de aproximadamente 30% mais eficiente do que o método sensorial. Pelos componentes de média observou-se a existência de heterose em todos os caracteres avaliados. O modelo incluindo efeitos epistáticos foi o mais adequado para explicar as médias das gerações, na maioria dos caracteres. Podem surgir indivíduos com frutos pungentes ao cruzar genitores doces. A segregação transgressiva em F4 é indicador de que tipos mais pungentes que o genitor pungente podem ser selecionados a partir desta população segregante. O melhoramento genético deste caráter pode ser estruturado tanto para explorar as variâncias genéticas aditiva e aditiva x aditiva em linhagens superiores como pode ser conduzido para capitalizar a heterose em híbridos de linhagens. Em programas iniciados cruzando-se linhagens, é fundamental identificar a constituição alélica dos genitores. É preciso monitorar a pressão seletiva numa seleção visando a pungência para evitar repostas correlacionadas indesejáveis. Para atingir máximos seletivos, para este caráter, é necessário levar em conta a existência de genes modificadores. / This work is part of the Capsicum plant breeding program at Embrapa Hortaliças. The main objective was to investigate the genetic basis and variability of a segregating population of Capsicum, related to pungency and to some characteristics of the fruit, to provide information for the program. The genotypes that were used had two homozygotic parents, contrasting in their main characteristic, pungency, as well as the respective generations F1, RC11 and progenies F3.4. The latter, totaling 100, were obtained using the SSD method (single seed descent). Randomized complete block design was used with three repetitions and ten plants per plots. The biometric analyses were based on a plot mean basis. The characters evaluated were pungency, productivity, width, length, number and average weight of the fruits and the thickness of the pulp. The fenotypical segregation of the F3.4 progenies were studied, being classified in pungent and sweet. The coefficient of heritability on a progeny mean basis were estimated in all the characters. Simulating a selection among progenies, only for pungency, for the increase as well as the reduction of this character, the expected gain (Gs) was estimated under intensities of 20%, 10% and 5%. The correlated response of this selection was calculated over the remaining characters. Parallel to this, the acuity of evaluating the pungency, using sensorial methods, in comparison to the high pressure liquid chromatographic process (HPLC) was investigated. The genetic components of the trait means of the five generations, were estimated considering the additive dominant model, and, when necessary, including an additive x additive epistatic component. Results indicated that the parents are contrasting for all characters, with the exception of pulp thickness. The sweet parent should contain genes for pungency wich are not expressed. The data suggests that, in the population studied, this character is controlled by two doubly dominant epistatic loci, (9 pungent ones : 7 sweet ones in F2) and modifier genes. Coefficients of heritabilty varied from intermediate (66%) to high (92%). This explained the elevated expected gains from selection, to increase or decrease pungency. From the correlated responses, one could see that, selecting to increase pungency should lead to a reduction in productivity, being the reciprocal also true. The evaluation of pungency by a chromatographic method was approximately 30% more efficient than the sensorial method. By the genetic components of means, the existence of heterosis was observed in all the characters evaluated. The model which included epistatic effects was the most adequate to explain the average generation means in most of the characters. Individuals with pungent fruits can appear on crossing sweet parents. The transgressive segregation in F4 is an indicator that more pungent types than the pungent parent can be selected from this segregating population. Plant breeding of this character can be structured for the exploration of additive and additive x additive genetic variances in superior lines, or to capitalize the heterosis in hybrid of inbred lines. In programs initiated by crossing lines, it is fundamental to identify the allelic constitution of the parents. It is necessary to monitor the selective pressure in selection aiming at pungency, to avoid undesired correlated responses. To attain selective maximums, for this character, it is necessary to take into account the existence of modifier genes.

O palmiteiro (Euterpe edulis Mart.) é uma espécie nativa da Mata Atlântica cujas populações naturais encontram-se degradadas pelo extrativismo. Considerando a escassez de informações relativas às conseqüências genéticas da exploração de palmito, o objetivo deste estudo foi avaliar o impacto do processo de exploração sobre os níveis de diversidade, estrutura genética e tamanho efetivo de populações da espécie. Também foram estudados aspectos genéticos do recrutamento de plantas e o sistema reprodutivo da espécie. O estudo foi realizado em duas localidades do Estado de Santa Catarina, nos municípios de São Pedro de Alcântara e Ibirama. Em cada localidade foram escolhidas duas áreas de ocorrência natural de E. edulis, uma sem influência antrópica e outra que sofreu exploração de palmito, totalizando quatro populações. Os sistemas de exploração foram: (i) extrativismo - onde todos os indivíduos acima de 2 m de altura são cortados, incluindo plantas reprodutivas; and (ii) manejo - onde somente indivíduos acima de 9 cm de DAP são cortados, com a manutenção de 50 plantas reprodutivas por hectare. Em cada população foram examinadas plântulas, jovens e adultos, usando oito locos microssatélites e dez locos alozímicos. Os resultados revelaram que a espécie se reproduz por alogamia ( m tˆ = 0,996 para microssatélites e m tˆ = 1,000 para isoenzimas), porém a ocorrência de cruzamentos entre indivíduos aparentados (até 5%) e cruzamentos biparentais (10%) indica a ocorrência de cruzamentos não aleatórios. Em locos alozímicos, observaram-se as seguintes amplitudes de variação das estimativas de diversidade entre as categorias: Aˆ : 3,05 a 3,15; e Hˆ : 0,416 a 0,431; o Hˆ : 0,378 a 0,403. Em locos microssatélites, a variação observada foi a seguinte: Aˆ : 14,12 a 14,72; e Hˆ : 0,781 a 0,785; o Hˆ : 0,678 a 0,709. Nas populações não exploradas, houve um aumento na freqüência de heterozigotos na direção do estádio adulto, o que sugere a ação da seleção favorecendo o aumento de heterozigotos. Valores altos e significativos do índice de fixação ( fˆ ) foram observados, especialmente nos marcadores microssatélites, indicando desvios do equilíbrio de Hardy-Weinberg. De modo geral, ambos os marcadores revelaram um aumento dos valores de fˆ nas populações exploradas, especialmente entre as plântulas. As estimativas ST Gˆ e ST Rˆ não revelaram alterações na estrutura genética das populações exploradas e demostraram uma divergência genética inferior a 5% na maioria das comparações aos pares, em ambos os marcadores. O tamanho efetivo ( e Nˆ ) dos indivíduos adultos por hectare foi superior a 110 nas populações não pertubadas, enquanto nas populações exploradas, o tamanho efetivo por hectare foi reduzido para 45, sob manejo, e 14, sob extrativismo. Porém, o tamanho efetivo total das populações exploradas ainda é elevado, o que explica a manutenção dos altos níveis de diversidade nessas populações. Finalmente, a informação genética conjunta desses marcadores demonstrou que os efeitos da exploração foram pouco pronunciados até o momento em relação aos níveis de diversidade e estrutura genética das populações de E. edulis. Entretanto, a redução da população de cruzamentos resultou em alterações no comportamento reprodutivo dos indivíduos, promovendo um aumento nos níveis de endogamia nas coortes mais jovens das populações exploradas. Contudo, os resultados obtidos neste estudo indicaram questões adicionais a serem estudadas. Em função do elevado nível de variabilidade dos locos microssatélites observado em E. edulis, recomenda-se aumentar o tamanho das amostras visando otimizar a informação genética proporcionada por esses marcadores. Além disso, novos estudos são necessários sobre os efeitos do manejo tecnificado, uma vez que os resultados obtidos podem ter sido influenciados por outros eventos de exploração ocorridos no passado e pelas populações existentes nas proximidades devido ao elevado fluxo gênico da espécie. / Heart-of-palm tree (Euterpe edulis Mart.; Arecaceae) is a native species of the Atlantic forest whose natural populations are degraded by extractivism. Regarding the relative scarcity of information on the genetic consequences of palm heart exploitation, the aim of this study was to investigate the effects of two exploitation systems - extractivism and management - on the levels of variability, genetic structure and effective size of Euterpe edulis Mart. populations. We also investigated genetic aspects of the plant recruitment and the reproductive system of the species. Four natural populations of E. edulis with different histories of disturbance were surveyed in the districts of São Pedro de Alcântara and Ibirama, Santa Catarina, Brazil. At both sites, we sampled an undisturbed and an exploited population. The exploitation systems were: (i) extractivism - where most individuals higher than 2 m are harvested, including reproductive plants; and (ii) management - where only individuals with more than 9 cm of DBH are harvested, with the maintainance of 50 reproductive plants per ha. Three categories of plants, from seedlings to adults, were examined using eight microsatellite loci and ten allozyme loci. Results demonstrated the preferentially allogamic behaviour of the species ( m tˆ = 0.996 for microsatellites and m tˆ = 1.000 for allozymes), but the occurrence of matings among related individuals (5%) and biparental matings (10%) indicated the existence of non-random matings in this species. For allozymic loci, the following diversity estimates were obtained among the categories: Aˆ : 3.05 to 3.15; e Hˆ : 0.416 to 0.431; o Hˆ : 0.378 to 0.403. For microsatellites, the estimates were as follows: Aˆ : 14.12 to 14.72; e Hˆ : 0.781 to 0.785; o Hˆ : 0.678 to 0.709. In undisturbed populations, there was an increase in heterozygote frequency towards the adult stages, suggesting the action of natural selection favouring such heterozygote increase. Highly significant values of fixation index ( fˆ ) were observed, mainly at microsatellite loci, indicating departures from Hardy-Weinberg expectation. Both markers displayed an increase of fˆ values in the exploited populations, especially for seedlings. The estimates of interpopulation genetic variation ( ST Gˆ ; ST Rˆ ) revealed that more than 95% of the molecular genetic variability of the species is distributed within populations, and there was no evidence of changes in genetic structure of the exploited populations. Effective size ( e Nˆ ) per hectare of the adult individuals was higher than 110 in the two undisturbed populations, while in the exploited populations the effective size per hectare was reduced to 45 under management, and 14 under extractivism. However, the total effective size of the exploited populations was still high, which explains the maintenance of high diversity levels in these populations. Finally, the genetic information from both markers displayed small pronounced effects of the exploitation process on variability and population genetic structure of E. edulis, with the exception of an increase in the inbreeding levels among seedlings and juveniles of the exploited populations. However, our results raised further questions for study. Because of the hypervariability of microssatellite loci used in this work, we would recommend an increase in the sample size (>100) in order to optimize the genetic information provided by these markers. Moreover, new investigations are necessary on the effects of management, since the results from this study could have been influenced by other exploitation events that have occurred in the past and by the existence, due to the high gene flow of the species, of surrounding undisturbed populations.

Os objetivos do presente trabalho compreenderam a obtenção de estimativas de parâmetros genéticos e fenotípicos, como variâncias, correlações, herdabilidades e respostas à seleção, em uma população derivada do cruzamento entre as linhagens 14 e 56 de soja, contrastantes para produção de grãos. Os tratamentos consistiram de uma amostra de 89 progênies F2:4 e 11 testemunhas comerciais, que foram avaliadas em experimentos em látice triplo 10 x 10 no ano agrícola 2007/08 na Estação Experimental Anhembi do Departamento de Genética da ESALQ/USP, localizada em Piracicaba, SP. A parcela experimental foi constituída de uma linha de 2 m de comprimento, espaçada de 0,5 m, contendo 35 plantas no estande ideal, após o desbaste. Foram avaliados os seguintes caracteres: dias até a maturação (DM), altura das plantas na maturação (AM), acamamento (AC) e produção de grãos (PG). As estimativas dos coeficientes de herdabilidade entre médias de progênies foram: elevada para AM (77,4%), mediana para DM (32,3%) e baixas para AC e PG (18,1% e 19,0%, respectivamente). Entretanto, os coeficientes de variação genética foram muito baixos para DM e AC (0,37% e 1,61%, respectivamente), e mais altos para AM e PG (6,80% e 6,83%, respectivamente), indicando a ocorrência de pouca variabilidade genética para DM e AC e, conseqüentemente, poucas perspectivas de resposta à seleção. O coeficiente de correlação genética entre AM e PG foi alto (rg = 0,67), indicando que a seleção para PG deve resultar em plantas mais altas. A estimativa da resposta com seleção das 20% progênies mais produtivas foi de 4,5%, e a resposta correlacionada em AM foi de 3,8%. Devido à baixa variabilidade genética, as respostas correlacionadas esperadas em DM e AC foram muito pequenas. Os resultados indicam que a população pode ser melhorada somente para os caracteres PG e AM. / This paper was carried out in order to estimate genetic and phenotypic parameters, such as variances, heritabilities, correlations and expected response to selection in a population derived from the cross between inbred lines 14 and 56 of soybeans, divergent for grain yield. Entries consisted of a sample of 89 F2:4 progenies and 11 commercial checks, evaluated in a triple 10 x 10 lattice design in the 2007/08 growing season at Anhembi Experimental Station of the Genetics Department (ESALQ/USP), near Piracicaba, SP. Plots were single 2-meter-long rows spaced 0.5 m apart, with 35 plants after thinning. The following traits were evaluated: days to maturity (DM), plant height at maturity (AM), lodging (AC) and grain yield (PG). Heritability estimates on a progeny mean basis were high for AM (77.4%), medium for DM (32.3%) and low for AC and PG (18.1% and 19.0%, respectively). However, genetic coefficients of variation were very low for DM and AC (0.37% and 1.61%, respectively) and higher for AM and PG (6.80% and 6.83%, respectively), which indicates low genetic variability for DM and AC and, consequently, small perspectives of response to selection. Genetic correlation coefficient between AM and PG was high (rg = 0.67), indicating that selection for higher PG will result in taller plants. Expected response based on selection of the 20% high yielding progenies was 4.5%, and the correlated response in AM was 3.8%. The correlated response in DM and AC were very low, due to the low genetic variability. General results have shown that the population can be improved only for the traits PG and AM.