A produção de papel e celulose representa um importante componente do setor industrial brasileiro, com perspectivas a expandir-se nos próximos anos, sendo o Brasil o principal produtor de celulose a partir de eucalipto. A técnica de transformação genética pode contribuir significativamente para introduzir caracteres de interesse econômico que permitam: aumentar a produtividade da cultura, resistência a doenças e melhorar a qualidade da madeira. Os sistemas de transformação genética requerem um sistema de regeneração de plantasin vitro eficiente associado a um sistema de integração estável do transgene ao genoma das mesmas. Por este motivo o trabalho foi dividido em duas etapas. A primeira parte foi orientada para o desenvolvimento de um sistema de regeneração eficiente e reproduzível por organogênese indireta tanto para E. grandis como para o híbrido E. grandis x E. urophylla. Foram realizados experimentos para avaliar-se o efeito dos diferentes tipos de explantes, genótipos, concentrações de reguladores de crescimento e taxa regenerativa de diferentes clones. A regeneração de cotilédones e folhas de plântulas apresentou uma eficiência de 30 % e 25 respectivamente. Além destes sistemas, o protocolo de regeneração a partir de folhas de clones comerciais de E. grandis mostrou-se bastante eficiente. Na segunda parte do trabalho desenvolveu-se a metodologia de transformação genética de E. grandis e E. grandis x E. urophylla, via Agrobacterium tumefaciens. O efeito de diferentes tempos de pré-cultivo dos explantes, tempo de sonicação, influência dos meios de co-cultivo e dos agentes seletivos, foram avaliados. As sementes pré-cultivadas durante 2 e 15 dias apresentaram as maiores porcentagens de expressão da???? -glucuronidase (GUS) (21,7 e 37,4 %, respectivamente), quando sonicadas. As sementes pré-cultivadas por 2 dias apresentaram mais de 90 % das áreas transformadas localizadas nos cotilédones e no colo. Já as sementes pré-tratadas por 15 e 17 dias apresentaram 60 % das áreas de transformação localizadas no primeiro par de folhas. A condição mais adequada para a transformação de cotilédones foi a sonicação por 120 s, de sementes pré-cultivadas por 2 dias, sendo o melhor meio de co-cultivo o MS. Plantas transgênicas de E. grandis e E. grandis x E. urophylla foram obtidas, abrindo assim uma grande perspectiva na área de melhoramento do eucalipto, com a introdução das técnicas de transformação gênica. / The pulp and paper industry is an important sector of Brazilian industry, showing good perspectives of expansion, once Brazil is the main cellulose producer from Eucalyptus. Genetic transformation may contribute to increase productivity by the introduction of desirable traits, such as pest resistance and improvement of wood quality. However, the prerequisite for the success of the transformation strategy is the establishment of an efficient, in vitro, regeneration system. The recovery of transgenic plants is only possible from cells that respond to both processes: the integration of the transgene and also the plant regeneration. Hence, this work was divided in two phases. The first study was carried out to develop an efficient and reproducible regeneration system by indirect organogenesis of E. grandis and the hybrid E. grandis x E. urophylla. The experiments were organized to evaluate the effect of the different seedling explants, genotypes, hormonal concentration and regenerative rate of clonal material. The regeneration efficiency of cotyledons and leaves of seedling explants was around 30 % and 25 %, respectively. In addition, an efficient regeneration protocol of Eucalyptus grandis was developed which uses leaf explants from clonal plants. In the second study the procedure for genetic transformation of E. grandis and E. grandis X E. urophylla using Agrobacterium is described. Several experimental parameters were evaluated such as the length of precultivation, the sonication effect, the cocultivation media and the selective agents. Germinating seeds of 2 and 15 days had the highest percentage of ? -glucuronidase (GUS) expression (21.7% and 37.4%, respectively), when sonicated. Germinating seeds imbibed for 2 days showed over 90% of the blue sectors localized in cotyledons and in the intersection of the hypocotyls and roots, whereas, seedlings that had germinated for 15-17 days had an average of 60% of the transformed sectors localized in the first pair of leaves. The best condition for an efficient genetic transformation was 2-day precultivation, associated with 120-s sonication and MS media for cocultivation. Transgenic plants of E. grandis and E. grandis x E. urophylla were obtained by this method, opening an important perspective for the breeding of Eucalyptus through genetic transformation techniques.

A cana-de-açúcar é uma espécie de elevada importância econômica, uma vez que o país é o maior produtor mundial desta cultura. Atualmente, recebe importância maior devido as questões econômico-ambientais geradas pelo seu principal produto, o etanol. Neste contexto, há um cenário de potencial crescimento para cultura, em que o melhoramento genético pode contribuir com o desenvolvimento de cultivares mais produtivos e eficientes para diversas condições de cultivo. Os programas de melhoramento genético poderiam utilizar as informações obtidas com o mapeamento de QTLs para tornarem-se mais eficientes. Para tanto, faz-se necessário o desenvolvimento de abordagem que permita o mapeamento de QTLs em cana-de-açúcar com maior precisão. Os modelos genéticos-estatisticos desenvolvidos para o mapeamento de QTLs, normalmente são baseados em populações experimentais originárias de linhagens endogâmicas e espécies diplóides. No entanto, para espécies como cana-de-açúcar, eucalipto, maracujá, a obtenção deste tipo de material é impraticável pela alta depressão por endogamia existente. Dessa forma, estudos de mapeamento são conduzidos com uso de progênies de irmãos completos, normalmente fazendo adaptações para que as metodologias existentes possam ser usadas, o que induz a várias desvantagens. Assim, o trabalho apresentou dois objetivos: i) desenvolvimento de uma abordagem para mapeamento de QTLs em progênies de irmãos completos, utilizando mapa integrado e mapeamento por intervalo composto. ii) aplicação do presente modelo em caracteres relacionados a produtividade em cana-de-açúcar. Verificou-se que o novo modelo foi superior as abordagens já existentes na literatura, pois em estudos de simulação os QTLs foram detectados com maior poder estatístico e também com maior precisão. A aplicação do modelo em dados de cana-de-açúcar permitiu a identificação de maior número de QTLs do que a abordagem comumente utilizada para esta cultura. O maior poder estatístico desta metodologia contribuiu diretamente para detecção de novas regiões que apresentam associação com caracteres de produção. Vale destacar que o modelo detectou QTLs com diferentes padrões de segregação, além de indicar a provável existência de QTLs que se expressam ao longo dos cortes. / Sugarcane has great economic importance to Brazil, which is worlds largest producer. Currently, sugarcane receives worldwide attention due to the economic and environmental issues generated by its main product, ethanol. In this context, there is a scenario of potential growth for the culture, in which breeding can contribute to the development of new cultivars, more productive and effective to explore environmental conditions. Breeding programs could use the information obtained form QTL mapping to become more efficient. Thus, it is necessary to develop new statistical methods that allow QTL mapping in sugarcane with more precision. Statistical models developed for QTL mapping are usually based on experimental populations obtained from inbred lines. However, for species such as sugarcane, eucalyptus, passion fruit, inbred lines are not avaliable and then and mapping studies are conducted using full-sib families, usually making adaptations to existing methodologies, leading to several disadvantages since the assumptions are usually unrealist. This work had two objectives: i) develop an approach for mapping QTLs in full-sibs, using integrated map and compositive interval mapping. ii) use this model to map QTL for traits related to productivity in sugarcane. Results showed that the new model provided better results then existing approaches in literature. In simulation studies, all QTL were detected with more statistical power and precision. The application of the model on data from sugarcane has allowed the identification of more QTLs than single marker analysis, which is commonly used. The statistical power contributed to detection of new regions were associated with variation of quantitative traits. The model also detected QTLs with different patterns of segregation, as well as QTL expressed across harvests.

Submitted by Ricardo Cedraz Duque Moliterno (ricardo.moliterno@uefs.br) on 2016-10-25T22:35:33Z No. of bitstreams: 1 DESEMPENHO AGRON?MICO E REA??O DE GEN?TIPOS QUANTO A VIROSES DO MELOEIRO.pdf: 1692172 bytes, checksum: e8b64597d2500108ef071bf181d32a3f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-25T22:35:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DESEMPENHO AGRON?MICO E REA??O DE GEN?TIPOS QUANTO A VIROSES DO MELOEIRO.pdf: 1692172 bytes, checksum: e8b64597d2500108ef071bf181d32a3f (MD5) Previous issue date: 2016-03-22 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / In Brazil, the viruses are among the main phytosanitary problems affecting species of this family, causing reduction in fruit quality and significant loss in production. The aim of this study was to obtain and evaluate melon genotypes regarding their resistance to virus, but with emphasis on the Melon Yellowing (MYaV), their production capacity and their fruit quality. In the second half of 2014, two experiments were conducted in Bebedouro (Embrapa Semi?rido?s experimental field located in the city of Petrolina ? PE, Brazil), in the design of randomized blocks, constituted as follows: Experiment I, three replications and 24 treatments; Experiment II, six replications and seven treatments. In 2015, the Experiment III was conducted with three replications and 21 treatments. It was adopted the spacing 2.0 m x 0.5 m (Experiment I and II) and 2.0 m x 0.3 m (Experiment III). The sow was in polystyrene trays containing commercial substrate, which was kept in a greenhouse until the appearance of the first leaf stage, following what the transplanting was conducted. The incidence and severity of Melon Yellowing (MYaV) was evaluated with a rating scale of 0 to 4 (where 0 = no visual symptoms; 4 = severe yellowing in 75 up to 100% of the leaf area. In Experiment III (2015), was also made the estimation of total chlorophyll on the leaves and serological identification of the virus: Melon yellowing associated virus (MYaV) was by DAS-Elisa, Papaya ringspot virus - type watermelon (PRSV-W), Zucchini yellow mosaic virus (ZYMV), Watermelon mosaic virus (WMV) and Cucumber mosaic virus (CMV ) by dot ? Elisa. After harvest, the fruits were evaluated regarding fruit mass (FM); fruit length (FL); fruit diameter (FD); aspect ratio (AR); pulp thickness (PT) and soluble solids. The lowest average for melon yellowing severity was shown by the Line 5 genotype (T4), the derivatives of Lineage 1 (Experiment I), BGMEL 160 (Experiment II) and BGMEL 109 (Experiment II and III). Among the genotypes, there are differences in the reaction to MYaV, ranging from highly resistant to highly susceptible. It's possible to select resistant genotypes to MYaV in BGMEL 109, GoldF2 Lineage, BGMEL 001, Lineage 8 and Lineage 1. Most of the genotypes analyzed came from the inodorus group, the yellow type, with yellow skin, but the skin color intensity ranged from medium to dark.The virus more often found was the MYaV, which justifies the concern of the productive sector with this virus. The severity of the Melon Yellowing is negatively correlated with the total chlorophyll on the leaves. For the breeding program, the note scale used in this study based on symptoms, associated with total chlorophyll measurements and serologic evaluation, are efficient tools for discriminating resistant and susceptible genotypes, making it possible to advance the breeding program for resistance to MYaV. / No Brasil, as viroses est?o entre os principais problemas fitossanit?rios que afetam esp?cies desta fam?lia, causando redu??o na qualidade dos frutos e perda significativa na produ??o. O objetivo deste trabalho foi obter e avaliar gen?tipos de mel?o quanto ?s caracter?sticas resist?ncia a viroses, mas com ?nfase no Amarel?o do meloeiro (MYaV), capacidade produtiva e qualidade de fruto. No segundo semestre de 2014, foram conduzidos dois experimentos no Campo Experimental de Bebedouro da Embrapa Semi?rido, localizado no munic?pio de Petrolina-PE, sob o delineamento de blocos ao acaso, assim constitu?dos: Experimento I, tr?s repeti??es e 24 tratamentos; Experimento II, seis repeti??es e sete tratamentos. Em 2015, foi conduzido o Experimento III, com tr?s repeti??es e 21 tratamentos. Adotou-se o espa?amento 2,0 m x 0,5 m (Experimento I e II) e 2,0 m x 0,3 m (Experimento III). O semeio foi em bandeja de poliestireno, contendo substrato comercial, mantidos em casa de vegeta??o at? o surgimento da primeira folha definitiva, quando foi realizado o transplantio. Avaliou-se a incid?ncia e a severidade do amarel?o (AMA), com uma escala de nota de 0 a 4 (onde, 0= aus?ncia de sintomas visuais; 4= amarelecimento acentuado em 75 a 100% da ?rea foliar). No Experimento III (2015), tamb?m foram determinados a clorofila total e foi realizada a identifica??o sorol?gica de Melon yellowing associated virus (MYaV), por DAS-Elisa, Papaya ringspot virus ? type Watermelon (PRSV-W), Zucchini yellow mosaic virus (ZYMV), Watermelon mosaic virus (WMV) e Cucumber mosaic virus (CMV), por dot ? Elisa. Ap?s a colheita, os frutos foram avaliados quanto ? massa do fruto (MF); comprimento do fruto (CF); di?metro do fruto (DF); rela??o de forma (RF); espessura da polpa (EP) e s?lidos sol?veis. Apresentaram as menores m?dias para severidade de amarel?o o gen?tipo da Linhagem 5, os derivados da Linhagem 1 (Experimento I), BGMEL 160 (Experimento II) e BGMEL 109 (Experimento II e III). Entre os gen?tipos avaliados, h? diferen?as quanto ? rea??o ao MYaV, variando de altamente resistente a altamente suscet?vel. ? poss?vel selecionar gen?tipos que com resist?ncia a esse v?rus em BGMEL 109, na Linhagem Gold F2, em BGMEL 001, na Linhagem 8 e na Linhagem 1. A maioria dos gen?tipos avaliados ? do grupo inodorus, do tipo Amarelo, com casca amarela, intensidade m?dia e escura. O v?rus encontrado como maior frequ?ncia foi o MYaV, o que justifica a preocupa??o do setor produtivo com este v?rus. A severidade do amarel?o est? correlacionada negativamente com a clorofila total das folhas. Para o programa de melhoramento, a escala de notas adotada no presente trabalho baseada nos sintomas, associada ?s medidas de clorofila total e ? avalia??o sorol?gica, s?o ferramentas eficientes para descriminar gen?tipos resistentes e suscet?veis, tornando poss?vel avan?ar no programa de melhoramento visando ? resist?ncia ao MYaV.

A fase mais difícil e que exige mais recursos em um programa de melhoramento de milho é a avaliação experimental dos híbridos, pois geralmente um elevado número de híbridos necessita ser avaliado em diversos ambientes. Deste modo, tanto o número de híbridos como o de ambientes são limitados pelos recursos disponíveis, o que poderia levar a uma redução do número de ambientes, e, portanto, conjuntos de híbridos comumente são avaliados em diferentes ambientes levando a comparações desbalanceadas entre os híbridos. A metodologia estatística conhecida como REM/BLUP tem sido amplamente utilizada no melhoramento animal, mas nos programas de melhoramento vegetal a sua utilização tem sido restrita a culturas perenes, onde experimentos desbalanceados são comuns. Há pouca informação na literatura sobre a confiabilidade do método REML/BLUP utilizando dados experimentais para a predição de valores genotípicos sob experimentos desbalanceados para programas de melhoramento de culturas anuais. Assim, o objetivo desta pesquisa foi avaliar se o método REML/BLUP poderia ser útil para predizer os valores genotípicos de híbridos simples de milho sob situações de desbalanceamento. Um conjunto de 256 híbridos simples foi avaliado em delineamento látice 16 x 16 com duas repetições por ambiente em 13 ambientes e as características analisadas foram produção de grãos, altura da planta e acamamento de plantas. Uma vez que a avaliação constou de 26 observações para cada híbrido simples, suas médias gerais ajustadas computadas pelo método dos quadrados mínimos foram consideradas como seus valores genotípicos, para fins de comparações com as predições dos valores genotípicos pelo método REML/BLUP. As predições dos híbridos simples foram computadas pelo método REML/BLUP considerando conjuntos desbalanceados de híbridos dentro de ambientes e perdas completas dos dados de ambientes. Os dados foram submetidos a um desbalanceamento aleatório e cada situação foi simulada 1.000 vezes utilizando o método bootstrap. Foram computados coeficientes de correlação entre os valores genotípicos preditos e as médias gerais ajustadas, e seus valores foram elevados ao quadrado para obter os valores de R2; assim 1.000 valores de R2 foram obtidos para cada situação considerada. Além disso, foi praticada seleção utilizando os valores genotípicos preditos e as médias gerais ajustadas dos híbridos simples e as percentagens de coincidência foram computadas. Independentemente do caráter analisado, os valores de R2 e o percentual de coincidência dos híbridos simples selecionados mostrou que o REML/BLUP prediz com alta acurácia os valores genotípicos dos híbridos simples com até 20% das perdas de híbridos dentro de ambientes ou com redução de até 23% dos ambientes. Nota-se que o caráter produção de grãos apresentou interação genótipos x ambientes significativa e complexa, e mesmo assim o método REML/BLUP fez a predição dos valores genotípicos com alta acurácia. Deste modo, o método REML/BLUP poderia ser considerado como uma valiosa ferramenta no melhoramento genético de milho para predizer os valores genotípicos dos híbridos sob dados desbalanceados. Entretanto, os resultados também apontaram que há um limite para a sua acurácia, o qual corresponde a cerca de 20% dos dados desbalanceados. / The more difficult phase and that demands more funding in a maize breeding program is the experimental evaluation of the hybrids, because usually a high number of hybrids needs to be evaluated in several environments. Then, both the number of environments and hybrids are limited by the resources available, which could lead to a reduction in the number of environments, and therefore, sets of hybrids are commonly tested in different environments leading to unbalanced comparisons among the hybrids. The statistical methodology known as REM/BLUP has been widely used in animal breeding, but in plant breeding programs its use has been restricted to perennial crops where unbalanced experiments are very common. There is limited information about the reliability of the REM/BLUP method using experimental data for the genotypic values prediction under unbalanced experiments for annual crops breeding programs. Thus, the objective of this research was to assess whether the REM/BLUP method could be useful to predict the genotypic values of maize single-crosses under unbalanced situations. A set of 256 single-crosses was evaluated in a 16 x 16 lattice design with two replications per environment in 13 environments, and the traits analyzed were grain yield, plant lodging and plant height. As the evaluation consisted of 26 observations for each single-cross, their adjusted overall means computed by the least squares method were considered as their genotypic values for the sake of comparisons with the genotypic predictions by REM/BLUP method. The predictions of the single-crosses were computed considering unbalanced sets of hybrids within environments and unbalanced sets of environments. The data were submitted to a random unbalance and each situation was simulated 1,000 times using the bootstrap method. Coefficients of correlation were then computed between the predicted genotypic values and the adjusted overall means, and their values were squared to obtain the R2 values; thus 1,000 R2 values were obtained for each considered situation. Also, selection were performed using the predict values and the adjusted overall means of the single-crosses, and the percentage of coincidence were computed. Regardless of the trait analyzed, the R2 values and the percentage of coincidence of the selected single-crosses showed that the REM/BLUP predict with high accuracy the genotypic values of the single-crosses up to 20% of losses of hybrids within environments and up to 23% of environments reduction. It should be noted that grain yield showed a significant cross-over interaction, and even so the REM/BLUP predicted the genotypic values of the hybrids with high accuracy. Thus, the REM/BLUP method can be considered as a valuable tool in maize breeding programs to predict the genotypic values of the hybrids under unbalanced data. However, the results also pointed out that there is a limit for its accuracy, which is around 20% of unbalanced data.

O mapeamento de QTLs em cana-de-açúcar (Saccharum spp.) é de grande importância para entendimento da arquitetura genética de caracteres quantitativos e aperfeiçoamento dos programas de melhoramento. Entretanto uma situação comum é a ocorrência de genótipos de marcadores não observados, ocasionando viés na estimativa e localização de possíveis QTLs. Portanto, métodos que consideram a informação de genótipos não observados devem ser utilizados. O presente trabalho teve como objetivo detectar QTLs em uma população de irmão completos de cana-de-açúcar utilizando o método de mapeamento por intervalo com a implementação da abordagem da imputação múltipla. A população de mapeamento foi composta por 220 indivíduos oriundos do cruzamento entre os genitores IACSP95-3018 e IACSP93-3046. Os caracteres avaliados foram : percentual de fibra (Fibra), conteúdo de sacarose (POL), produção de cana por parcela (PC) e produção de açúcar por parcela (PP). Foram utilizadas dez imputações para gerar pseudomarcadores a cada 1cM no mapa de ligação que totalizou 4370 cM. Observou-se que ao total, 57 QTLs foram mapeados nos 113 grupos de ligação avaliados, sendo 14 QTLs para o caráter Fibra, 19 para POL, 12 para PC e 12 para PP. O valor de LOD Score e R2 variaram entre 3,82-7,52 e 6,49%-16,61%, respectivamente. Foi observado que em geral, os efeitos aditivos e de dominância foram significativos, predominando os efeitos aditivos. Além de reduzir o viés ocasionado pelos genótipos não observados, a abordagem da imputação múltipla aumentou o poder de detecção de QTLs, mapeando QTLs com sucesso. Assim, acredita-se que os resultados do presente trabalho, contribuiram para futuros estudos que objetivem a melhor compreensão da arquitetura genética dos caracteres quantitativos da cana-de-açúcar. / QTL mapping in sugarcane (Saccharum spp.) is important to understand the genetic architecture of quantitative traits that are important in breeding programs. However, the ocurrence of missing marker phenotypes is common and decrease the power to detect QTL and causes bias in estimates of locations and effects of QTL. Therefore, methods that include missing marker phenotypes should be considered. Our work was aimed at detecting QTL in a full-sib family of sugarcane via interval mapping method using the multiple imputation approach. The mapping population was composed of 220 individuals derived from a biparental cross between IAC95-3018 and IACSP93-3046. The evaluated traits related to yield were: fiber content (Fiber), sugar content (POL), cane yield in kg.plot1 (PC), sugar yield in kg.plot1 (PP). Ten imputation data sets were build using a 1-cM grid to infer pseudomarker genotype along the genetic linkage map. The QTL mapping on the data with imputed pseudomarker genotypes detected 57 QTLs; 14 QTL were obtained for Fiber; 19 for POL; 12 for cane yield and 12 for sugar yied. The LOD Score value and the R2 proportional to the average weight of all pseudomarker realizations at each grid position ranged from 3.82-7.52 and 6.49%- 16.61%, respectively. In general, it was observed that additive and dominance effects were significant, with predominance of additive effects. The application of multiple imputation approach was successful in reducing the bias and increasing the power of QTL detection. Thus, it is believed that the results of this work contribute to future studies to understand the genetic architecture of quantitative traits in sugarcane

A cana-de-açúcar (Saccharum spp.) é uma cultura muito importante para a produção de açúcar e álcool no Brasil. Um importante avanço a respeito do seu genoma tem surgido com o emprego de marcadores moleculares, os quais têm sido extensamente utilizados para diversas finalidades, como o mapeamento de QTLs a partir de cruzamentos bi-parentais. Entretanto, o uso de populações oriundas de cruzamentos controlados tende a limitar os eventos de recombinação genética, gerando menor resolução de mapeamento. Nesse sentido, o mapeamento associativo surge como ferramenta promissora no estudo de QTLs, uma vez que podem ser utilizadas populações naturais, coleções de germoplasmas, conjunto de materiais elite, entre outros, possibilitando detectar eventos de recombinação em um contexto histórico-evolutivo. Para definir as melhores estratégias de mapeamento associativo, é fundamental conhecer o desequilíbrio de ligação (DL) e a estrutura genética presentes em determinada população, de modo a verificar o número de marcadores necessários e promover o controle de falsos positivos. Assim, este trabalho teve como objetivo analisar o DL e a estrutura populacional ao longo do genoma de variedades comerciais e clones de interesse para o melhoramento da cana-de-açúcar no Brasil, com base em 135 indivíduos do painel brasileiro de variedades de cana-de-açúcar (PBVCA). Esse painel, que foi desenvolvido principalmente para a realização do mapeamento associativo, reúne ancestrais importantes, variedades mais cultivadas, clones promissores, principais genitores em cruzamentos e variedades utilizadas em programas de mapeamento. Um total de 1.474 marcadores polimórficos foi obtido, considerando 86 EST-SSRs e 14 SSRs. Um mapa de ligação prévio foi utilizado para verificar as distâncias entre marcadores mapeados do PBVCA. O teste exato de Fisher foi realizado entre todos os possíveis pares de locos e usado como uma medida do DL. A estrutura populacional foi analisada através do método probabilístico implementado no STRUCTURE e do método Neighbor-Joining, este baseado na dissimilaridade genética, calculada pelo simple matching, entre todos os pares de indivíduos. Forte DL foi observado em uma distância de até 15 cM, principalmente nos primeiros 5 cM. Quatro subpopulações foram detectadas no PBVCA através de ambos os métodos, que parecem estar de acordo com informações oriundas de pedigree. Esses resultados podem fornecer direcionamentos importantes para futuros estudos de mapeamento genético, os quais certamente precisarão considerar o elevado nível de ploidia da cana-de-açúcar. / Sugarcane (Saccharum spp.) is a very important crop for sugar and alcohol production in Brazil. A great progress on its genome has emerged through molecular markers, which have been widely used for several purposes, such as QTL mapping based on bi-parental crosses. However, the use of populations derived from designed crosses tend to limit the genetic recombination events, resulting in a lower mapping resolution. In this sense, association mapping has emerged as a promising tool for QTL detection, since may be used natural populations, germplasm collections, elite set of materials, and others, allowing to detect recombination events in a historical and evolutionary context. To define the best strategies of association mapping, it is fundamental to account linkage disequilibrium (LD) and genetic structure existing in a certain population, so to verify the number of molecular markers and to promote the control of false positives. Here we measured LD and population structure across the genome of commercial varieties and clones of interest for sugarcane improvement in Brazil, based on 135 individuals from the Brazilian collection of sugarcane varieties (BCSV). This collection, which was mainly developed for association mapping, brings together important ancestral species, most planted varieties, promising clones, most used varieties as progenitors and varieties from the genetic mapping programs. A total of 1,474 polymorphic markers was scored, considering 86 EST-SSRs and 14 SSRs primers. A previous genetic map was used to verify distances between mapped BCSV markers. Fisher exact test was performed for all pairs of markers and used as a LD measure. Population structure was assessed by the probabilistic model implemented in STRUCTURE and the Neighbor-Joining method, based on simple matching dissimilarity between all pairs of individuals. Strong LD was observed up to 15 cM, mainly within the first 5 cM. Four subpopulations were detected in the BCSV with both methods, which is in agreement with pedigree informations. These results can provide important directions for future studies of genetic mapping, which would certainly need to consider high ploidy level of sugarcane.

Caracteres relacionados à tolerância ao estresse hídrico e correlacionados à produção de grãos têm sido considerados em programas de melhoramento de milho em função dos insucessos obtidos na seleção direta para produção de grãos sob estresse hídrico. O objetivo deste trabalho foi mapear QTLs de caracteres relacionados à tolerância ao estresse hídrico, estimar seus efeitos genéticos, e estudar a interação QTL por ambientes em duas populações de milho tropical. Duzentas e cinqüenta e seis progênies F2:3 de cada uma das duas populações, denominadas posteriormente U e D, foram avaliadas no delineamento em látice simples 16 x 16 em nove ou sete ambientes. As parcelas foram uma fileira de 4,0 m de comprimento, espaçadas entre si por 0,8 m, e 0,2 m entre plantas (62.500 plantas ha-1). Os caracteres avaliados foram produção de grãos com 15% de umidade dos grãos (PG), prolificidade (PROL), florescimento feminino (FF), florescimento masculino (FM), intervalo entre florescimentos (IF), número de ramificações do pendão (NRP) e stay-green (SG). Para o mapeamento de QTLs foi utilizado o mapeamento por intervalo composto expandido para múltiplos ambientes. Em ambas populações foi detectada variância genética para todos os caracteres. Produção de grãos apresentou correlação genética significativa nas populações D e U com PROL (0,88 e 0,79), e FF (-0,44 e -0,76); PG também foi geneticamente correlacionado com FM (-0,74) na população U, e com SG (-0,50) na população D. Vinte e quatro, 19, 16, 14, 15, 12 e 20 QTLs foram mapeados na população D, e 17, 22, 34, 28, 17, 26 e 33 QTLs foram mapeados na população U para PG, PROL, IF, FF, FM, NRP e SG, respectivamente. Os QTLs foram distribuídos por todos os 10 cromossomos, mas um menor número de QTLs foi mapeado nos cromossomos 6, 7, 9 e 10 em ambas populações. QTLs para diferentes caracteres foram mapeados em posições coincidentes para várias regiões genômicas em ambas populações. Cerca de 90% dos QTLs mapeados apresentaram pequenos efeitos genéticos, cada um explicando menos de 5% da variância fenotípica dos caracteres. A variância fenotípica total explicada pelos QTLs variou de 32,17% (FF) a 64,55% (FM) na população D, e de 41,70% (PG) a 69,30% (IF) na população U. O grau médio de dominância variou de dominância parcial a sobredominância na população D, enquanto na população U a sobredominância foi o grau médio de dominância para a maioria dos caracteres. Para todos os caracteres a maioria dos QTLs interagiu significativamente com os ambientes em ambas populações. Os QTLs com efeitos mais pronunciados foram, em geral, mais estáveis entre ambientes. Esses QTLs estáveis foram previamente relatados em outras populações sugerindo que eles também poderiam ser mais estáveis entre germoplasmas. QTLs estáveis poderiam ser úteis em estratégias de seleção assistida por marcadores para desenvolver híbridos de milho com alta produtividade e com baixa redução na produção de grãos sob estresse hídrico. / Traits related to moisture stress tolerance and correlated to grain yield have been considered in maize breeding programs because direct selection for grain yield under moisture stress has been unsuccessful. The objectives of this paper were to map QTLs of traits related to moisture stress tolerance, to estimate their genetic effects, and to study the QTL by environment interaction in two tropical maize populations. Two hundred and fifty-six F2:3 progenies from each of the two populations, thereafter named U and D, were evaluated in 16 x 16 simple lattice designs at nine or seven environments. Plots were one row 4.0 m long, 0.8 m spaced apart, and 0.20 m between plants (62,500 plants ha-1). The traits were recorded on grain yield at 15% grain moisture (GY), prolificacy (PRO), days to silk extrusion (SD), days to anthesis (AD), anthesis-silking interval (ASI), number of tassel branches (TB), and stay-green (SG). The composite interval mapping extended to multiple environments was used to map QTLs. Significant genetic variances were detected for all traits in both populations. Grain yield showed significant genetic correlations in populations D and U with PRO (0.88 and 0.79), and SD (-0.44 and -0.76); GY was also genetically correlated with SD (-0.74) in population U, and with SG (-0.50) in population D. Twenty-four, 19, 16, 14, 15, 12, and 20 QTLs were mapped in population D, and 17, 22, 34, 28, 17, 26, and 33 QTLs were mapped in population U for GY, PRO, ASI, SD, AD, TB, and SG, respectively. The QTLs were distributed along the 10 chromosomes, but a lower number of QTLs was mapped in both populations in chromosomes 6, 7, 9, and 10. QTLs for different traits were mapped in the same positions for several genomic regions in both populations. About 90% of the QTLs mapped presented lower genetic effects, each explaining less than 5% of the phenotypic variance of the traits. The total phenotypic variance explained by the QTLs ranged from 32.17% (SD) to 64.55% (AD) in population D, and from 41.70% (GY) to 69.30% (ASI) in population U. The average level of dominance ranged from partial dominance to overdominance in population D, but in population U overdominance was the average level of dominance for most of the traits. For all traits most of the QTLs interacted significantly with environments in both populations. The QTLs with larger effects were, in general, more stable across environments. These stable QTLs were previously reported in other populations suggesting that they could also be more stable across germplasms. Stable QTLs could be useful in marker-assisted selection strategies to develop high yielding maize hybrids with low grain yield decrease under moisture stress.

Espécies de Meloidogyne constituem o principal grupo de fitonematoides causadores de doenças em plantas. São espécies polífagas, distribuídas mundialmente e que se reproduzem profusamente nas mais variadas culturas agrícolas. O fumo não figura exceção, sendo severamente afetado por tais vermes. Globalmente, o controle destas moléstias é realizado essencialmente pela incorporação, em cultivares comerciais, de um único gene de resistência encontrado em Nicotiana tomentosa (gene Rk) e sabidamente efetivo contra às raças 1 e 3 de M. incognita. Todavia, a frequente ocorrência de plantas sintomáticas em cultivos nacionais sugere a existência de outros genótipos de Meloidogyne como agentes etiológicos da doença atualmente. Neste ensejo, realizou-se, no presente estudo, um levantamento das espécies de Meloidogyne ocorrentes em 39 áreas de plantio de fumo na região Sul do Brasil, em cultivares portadoras do gene Rk. Para isto, populações oriundas de raízes infectadas foram estabelecidas e mantidas em plantas de tomate e indivíduos das mesmas foram identificados em nível de espécie por meio da análise de isoenzimas (&alpha;-esterases), da observação de configurações perineais e do sequenciamento da região 18S-ITS1-5.8S do RNA ribossomal. Isolados obtidos a partir destas populações foram estabelecidos a partir de uma única massa de ovos, mantidos em plantas de tomate, agrupados em espécies com base nestes resultados e analisados quanto à patogenicidade em hospedeiros diferenciais e frente a várias características morfométricas. Identificaram-se M. incognita em dezoito amostras (46,2%), M. enterolobii em dez (25,6%), M. javanica em treze (33,3%), M. arenaria em duas (5,1%) e M. inornata em uma (2,6%). Populações mistas também foram encontradas (25,6%). Duas populações (5,1%) morfológica e bioquimicamente atípicas (LGM 27 e LGM 38) foram encontradas, mas com espectro de patogenicidade e sequências de 18S-ITS1-5.8S idênticas a M. enterolobii e M. incognita, respectivamente. Variações intra-específicas foram observadas sob o âmbito patogênico e morfométrico, porém geralmente próximas às suas descrições originais. M. incognita raça 2 foi predominante (79%) e variantes de M. enterolobii foi fato comum (40%). Tendo em vista a elevada ocorrência de M. enterolobii neste levantamento e a escassez de informações acerca de fontes de resistência a esta espécie, buscou-se, também, caracterizar, com base em índice de galhas (IG), a reação (resistência/suscetibilidade) de 97 acessos perante M. enterolobii. Destes, 7 genótipos (J102007T10, J1612008T12, J1612008T34, I112008T97, I112008T98, I112008T99 e I112008T100) foram identificados e avaliados em um segundo experimento. Estes mostraram-se como fontes promissoras de resistência, haja vista que exibiram valores baixos de severidade (IG<1,0). Diante dos resultados, depreende-se a necessidade de incluir resistência a biótipos virulentos, máxime raça 2, de M. incognita, a M. javanica, a M. arenaria e a M. enterolobii em cultivares comerciais. Sob este aspecto, este estudo definiu fontes de resistência para M. enterolobii, constituindo informação inédita na literatura fitonematológica. / Meloidogyne species are undoubtedly the major group of plant parasitic nematodes. Meloidogyne species are polyphagous, worldwide distributed and reproduce profusely in various agronomical crops. Tobacco crop is not an exception, being severely affected by these worms. Worldwide, the control of these diseases is based mainly on the incorporation in commercial cultivars of a single resistance gene found in Nicotiana tomentosa (gene Rk) and known to be effective against races 1 and 3 of M. incognita. However, the frequent occurrence of symptomatic plants in tobacco crops suggests the existence of other genotypes of Meloidogyne as etiological agents of the disease today. Therefore, our study aimed to perform a survey of Meloidogyne species occurring in 39 tobacco growing areas in Southern Brazil, in cultivars carrying the Rk gene. For this, Meloidogyne populations obtained from infected roots were established, maintained on tomato plants and specimens were identified at specific level by isoenzyme analysis (&alpha;-esterase), by analysis of perineal patterns and by sequencing of the 18S- ITS1-5.8S ribosomal RNA region. Isolates obtained from these populations were established from a single egg mass, maintained in tomato plants, grouped into species based on these results and analyzed for host range (pathogenicity) and several morphometric characteristics. From the total of samples, eighteen (46.2%) contained M. incognita, ten (25.6%) M. enterolobii, thirteen (33.3%) M. javanica, one (2.6%) M. arenaria and one (2.6%) M. inornata. Mixed populations were also found in 25.6% of the samples. Two populations (LGM 27 e LGM 38) (5.1%) were morphologically and biochemically atypical, but with host ranges and ITS1-5.8S-18S sequences identical to M. enterolobii and M. incognita, respectively. Intraspecific variations were observed in relation to host range and morphometric characters, but usually close to their original descriptions. M. incognita race 2 was predominant (79%) and strains of M. enterolobii were common fact (40%). Due to the high incidence of M. enterolobii found in this survey and the absence of information about resistance sources to this species, we characterized, based on gall index (GI), the reactions (resistance/susceptibility) of 97 accession of Nicotiana spp. to M. enterolobii. Seven genotypes (J102007T10, J1612008T12, J1612008T34, I112008T97, I112008T98, and I112008T99 I112008T100) were identified and evaluated in a second experiment. These were considered promising sources of resistance, once they exhibited low severity values (IG <1.0). From of our results, it is obviously necessary to include resistance to virulent biotypes (mainly race 2) of M. incognita, M. javanica, M. enterolobii and M. arenaria in commercial cultivars. This study defined resistance sources for M. enterolobii thus providing novel information for the literature related to plant nematodes.

O gênero Eucalyptus é uma das principais espécies arbóreas comercialmente plantadas em todo o mundo. Apresenta inúmeras características favoráveis para a produção e comercialização de sua madeira, tais como o rápido crescimento, rotação de ciclo curto e produção de biomassa renovável, com potencial para geração de biocombustível. Apesar de sua grande importância econômica, pouco é conhecido sobre os processos moleculares que envolvem a formação da madeira e casca, principalmente no que diz respeito ao metabolismo primário. Ademais, não se têm muitas informações sobre mudanças moleculares que ocorrem durante a formação desses tecidos em resposta a variações sazonais. Sabe-se que a região cambial das árvores apresenta maior atividade metabólica durante o verão, quando comparada ao inverno. Deste modo, visando compreender mudanças dinâmicas ao nível transcricional, protéico e metabólico, principalmente em relação ao metabolismo primário, o presente trabalho teve por objetivo comparar os tecidos da região cambial e casca, coletados em diferentes períodos climáticos (verão e inverno). A expressão do padrão transcricional foi analisada por PCR em tempo real, seguido de normalização e análise estatística, usando os programas NormFinder e Rest, respectivamente. O perfil protéico foi obtido por eletroforese bidimensional (2D-PAGE), seguido de análise por espectrometria de massas associada a cromatografia líquida (LC-MS/MS) e posterior identificação das proteínas pelo programa Mascot Daemon. Já o perfil metabólico foi obtido por espectrometria de massas associada à cromatografia gasosa (GC/MS), com posterior análise dos picos identificados pelo programa MatLab. Em seguida, as análises estatísticas foram geradas pelo programa SIMCA P+ e \"R\". Para os transcritos, foi possível observar tanto para a região cambial quanto para a casca padrão diferencial na expressão dos genes analisados, principalmente aqueles atuantes na glicólise, durante os dois períodos sazonais. Quanto ao perfil protéico, foram identificadas um total de 77 e 75 proteínas estatisticamente significativas na região cambial e casca, respectivamente. Proteínas pertencentes ao metabolismo primário foram identificadas em ambos os tecidos. Metabólitos relacionados ao metabolismo de açúcares também foram encontrados. / Eucalyptus genus is the most widely planted hardwood crop in the world because of its superior growth, broad adaptability and multipurpose wood properties. In today\'s \"new carbon economy\", eucalypts are receiving attention as fast-growing, short-rotation, renewable biomass crop for energy production. In spite of its economical importance, little information is available about the molecular changes that occur in primary metabolism in the wood and bark forming tissues. Furthermore, there is less information about molecular changes that occur during wood and bark formation in response to seasonal variation. It\'s known that Eucalyptus cambial region presents higher metabolic activity in summer than in winter. Thus, in order to observe the dynamic changes in transcript, protein and metabolite levels, mainly related to primary metabolism, we compared cambial tissue and bark collected in two different seasons (summer high temp + high rainfall) and winter (lower temp and little rainfall). Transcript expression patterns were analyzed by Real-Time PCR, normalization chosen by NormFinder and statistical analysis carried out using REST. The protein profile was obtained by bidimensional electrophoresis (2D-PAGE) followed by liquid chromatography associated with mass spectrometry (LC-MS/MS) and analyzed by Mascot Daemon. Metabolite profile was obtained by GC-TOF/MS, peaks were analyzed in MatLab and statistical analyses were done using SIMCA and \"R\". The results obtained with transcripts indicate differential gene expression in the cambial region and bark during summer and winter. A total of 77 and 75 proteins in cambium and bark, respectively, presented statistically significant alterations and were identified and classified into functional categories. We identified many proteins from primary metabolism. Metabolites from carbohydrate metabolism were also identified.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-08-03Bitstream added on 2014-06-13T18:48:44Z : No. of bitstreams: 1 pereira_jc_me_botfca.pdf: 983177 bytes, checksum: 29e9ff0c4f6bc2a39518df1df313e3b4 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O pinhão-manso (Jatropha curcas L.), da família Euforbiaceae, é uma cultura perene, rústica e adaptada à diversas condições edafoclimáticas, com grande potencial para a produção de biodiesel devido a elevada quantidade de óleo presente em sua semente. Entretanto, a desuniformidade no processo de maturação dos frutos é característica desfavorável à produção de pinhão-manso. Estudos sobre aplicação de reguladores de crescimento e outros produtos químicos indutores de florescimento tem mostrado eficiência na uniformização do florescimento em muitas culturas, o que leva à suposição que o mesmo possa ocorrer em pinhão-manso, minimizando custos com colheita. A maturidade fisiológica das sementes é geralmente acompanhada por visíveis mudanças na coloração dos frutos. Este estudo teve como objetivo avaliar a influência dos fitorreguladores proexadione-Ca e cloreto de chlormequat na formação de flores femininas e masculinas, na quantidade de frutos produzidos por inflorescência e por planta (3 floradas) e na maturidade fisiológica das sementes, em função da coloração dos frutos. Este estudo foi desenvolvido em duas fases distintas. A primeira constituiu-se de ensaio conduzido no campo, onde plantas com dois anos foram pulverizadas com diferentes dosagens de dois fitorreguladores (Proexadione de cálcio e Cloreto de chlormequat) e o desenvolvimento floral e as formações de frutos e a de sementes foram monitorados. Com a maturação e posterior coleta dos frutos foi desenvolvida a segunda etapa do estudo, que constou da avaliação, em laboratório, das sementes coletadas. Os frutos foram caracterizados quanto a sua coloração, comparativamente ao índice do catálogo de cores de Munsell. Para as duas etapas foi utilizado o delineamento estatístico em blocos ao acaso com quatro repetições. Constatou-se que a... / The Jatropha (Jatropha curcas L.), Euphorbiaceae family, is a rustic perennial crop, adapted to many different soil and climate conditions, with great potential for biodiesel production due to high oil content in its seeds. However, nonuniform fruit maturation is unfavorable caracteristic in Jatropha/Physic nut production. Experiments with growth regulators and other flowering inducing products have positive results on flowering uniformity in many crops, leading to the assumption that it may occur in Jatropha, specific phytoregulators, reducing harvest costs. Physiological maturity of the seeds is usually accompanied by visible changes on fruit coloration. As scientific studies related to flowering and seed technology from Jatropa are scarce, this study aimed to evaluate the influence of the phytoregulators proexadione-Ca e chlormequat chloride on male and female flowers formation, amount of fruits produced per inflorescence and per plant (3 flowering/flush), and physiological maturity of the seeds, according to fruit coloration. This study was conducted under two distinct phases. The first one consisted on field trial, where two year old plants were sprayed with different concentrations of two phytoregulators (Calcium Proexadione and Chlormequat Chloride); floral development, fruit and seeds formation were monitored. After ripening and harvest the second phase of this study started, which consisted on the laboratorial evaluation of the collected seeds. Fruits were characterized by their color using the Munsell Color System. For both phases randomized blocks design was used, with four repetitions. The application of Chlormequat Chloride on Jatropha plants increases the amount of feminine flowers and fruits per inflorescence. The dosages of 800 g ha-1 e 750 g ha-1 of phytoregulators Pro-Ca e CCC, respectively... (Complete abstract click electronic access below)