Thesis (Ph.D.)--University of Wollongong, 2005. / Typescript. Includes bibliographical references: leaf 337-367.

Thesis (Ph. D.)--Michigan State University. Dept. of Plant Biology, 2008. / Title from PDF t.p. (viewed on Mar. 27, 2009). Includes bibliographical references (p. 120-135). Also issued in print.

Thesis (Ph. D.)--University of Missouri-Columbia, 2002. / Typescript. Vita. Includes bibliographical references (leaves 199-213). Also available on the Internet.

Thesis (Ph. D.)--University of Missouri-Columbia, 2002. / Typescript. Vita. Includes bibliographical references (leaves 199-213). Also available on the Internet.

Thesis (M.S.)--University of North Carolina at Wilmington, 2005. / Includes bibliographical references (leaves: 128-132)

Made available in DSpace on 2016-08-12T19:15:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOSEHCF_DISSERT.pdf: 1226863 bytes, checksum: 920841d7c1a7729b97ead833420308a2 (MD5) Previous issue date: 2012-03-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Considering the economic importance of the watermelon for the State of Rio Grande do Norte and the high cost of chemical control of root-knot nematodes, to whose species only few crops, including watermelon, have been evaluated so far, it is necessary to carry out research in order to identify watermelon genotypes resistant to Meloidogyne enterolobii since this species was found in field crop production of Assu- Mossoro. An experiment was carried out at Embrapa Semiarid in the county of Petrolina-PE with the objective to evaluate the reaction of 20 watermelon accessions, collected in the State of Rio Grande do Norte, to Meloidogyne enterolobii. The experimental design was a completely randomized block with 20 accession treatments and ten replications. Each experimental unit was one pot containing three liters of sterilized substract with one watermelon plant. A suspension of 2,200 root-knot nematodes was applied to each pot at four days of transplantation. The variables recorded, for each plant, were root mass (g), number of galls (NG), number of egg masses (NEM), number of eggs (NE) and factor of reproduction (FR). The statistical data analysis was performed using the software SISVAR and the means were compared using Tukey at 5% of significance (p < 0.05) for the variables NG, NEM and NE, and Scott-Knott at the same level of significance for FR. There was great variation in response among the watermelon accessions for the recorded variables. However, there was no correlation between any pair of analyzed variable, except the correlation of number of eggs and factor of reproduction. Moreover, considering the average per accession for the variables NG and FR all of them were susceptible. However, when the variation within each accession was analyzed, some accessions presented some plants with FR < 1.0 (02, 07, 09, 10 and 13), indicating variation for this character. The accessions 9 and 10 presented, respectively, 40 and 30% of plants with FR < 1.0, which indicates that they are promising to be used in a breeding program to obtain homozygous source of resistance to Meloidogyne enterolobii and, therefore, there is genetic variability for this character in the watermelon accessions collected in the State of Rio Grande do Norte. / A melancia é de grande importância econômica para o Estado do Rio Grande do Norte. Entretanto, nematoides figuram entre os agentes causadores de doenças que limitam a produção em várias áreas. Dentre as medidas de manejo, o controle químico de fitonematoides é normalmente caro e poucos vegetais cultivados, inclusive a melancia, foram avaliados para as diferentes espécies de nematoides das galhas. Sendo assim, torna-se necessária a realização de uma pesquisa visando identificar genótipos de melancia resistentes a Meloidogyne enterolobii (Sin. M. mayaguensis), espécie que tem sido constatada em vários locais do Nordeste brasileiro. Para tanto, foi realizado um ensaio na Embrapa Semiárido, município de Petrolina PE, com o objetivo de avaliar a reação de 20 acessos coletados no estado do Rio Grande do Norte, ao parasitismo de M. enterolobii. O experimento foi instalado seguindo o delineamento estatístico inteiramente casualizado, com 20 tratamentos correspondentes aos acessos e 10 repetições. A unidade experimental correspondeu a um vaso de 3 litros, preenchido com substrato esterilizado contendo uma planta. Uma suspensão de 2.200 ovos do nematoide foi aplicada em cada unidade aos quatro dias do transplantio. As variáveis analisadas foram: massa do sistema radicular (g), número de galhas (NG), número de massas de ovos (NMO), número de ovos (NO) e fator de reprodução (FR). A análise estatística dos dados foi realizada com recurso do software SISVAR. Os procedimentos pós-ANOVA utilizados foram a aplicação do teste de comparações múltiplas de médias de Tukey, a 5% de probabilidade, para as variáveis massa de sistema radicular, número de massas de ovos (NMO) e número de ovos (NO), e a aplicação do teste de comparações múltiplas de médias de Scott-Knott, a 5% de probabilidade, para a distribuição dos acessos em grupos com base no fator de reprodução (FR). Ao final do ensaio, foi encontrada uma grande variação na resposta os acessos quanto à expressão das variáveis analisadas. Porém, quando se estudou a correlação entre as mesmas, os valores ficaram em torno de zero, para qualquer par de variáveis, exceto para NO e FR. Segundo o critério da variável NG e do FR médio por acesso, todos os acessos apresentaram suscetibilidade. Entretanto, quando se analisou a reação dentro dos tratamentos, alguns acessos apresentaram plantas com FR < 1,0 (02, 07, 09, 10 e 13), indicando variação para esse caráter. Os acessos 02, 07, 09, 10 e 13 apresentaram, respectivamente, 10, 10, 40, 30 e 10% de plantas com FR <1. Isso 8 indica que eles são promissores para serem usados em um programa de melhoramento que vise à obtenção de fonte homozigota de resistência a M. enterolobii e, portanto, existe variabilidade para esse caráter nos acessos de melancia coletados no Estado do Rio Grande do Norte

Made available in DSpace on 2016-08-12T19:18:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOSEHCF_DISSERT.pdf: 1226863 bytes, checksum: 920841d7c1a7729b97ead833420308a2 (MD5) Previous issue date: 2012-03-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Considering the economic importance of the watermelon for the State of Rio Grande do Norte and the high cost of chemical control of root-knot nematodes, to whose species only few crops, including watermelon, have been evaluated so far, it is necessary to carry out research in order to identify watermelon genotypes resistant to Meloidogyne enterolobii since this species was found in field crop production of Assu- Mossoro. An experiment was carried out at Embrapa Semiarid in the county of Petrolina-PE with the objective to evaluate the reaction of 20 watermelon accessions, collected in the State of Rio Grande do Norte, to Meloidogyne enterolobii. The experimental design was a completely randomized block with 20 accession treatments and ten replications. Each experimental unit was one pot containing three liters of sterilized substract with one watermelon plant. A suspension of 2,200 root-knot nematodes was applied to each pot at four days of transplantation. The variables recorded, for each plant, were root mass (g), number of galls (NG), number of egg masses (NEM), number of eggs (NE) and factor of reproduction (FR). The statistical data analysis was performed using the software SISVAR and the means were compared using Tukey at 5% of significance (p < 0.05) for the variables NG, NEM and NE, and Scott-Knott at the same level of significance for FR. There was great variation in response among the watermelon accessions for the recorded variables. However, there was no correlation between any pair of analyzed variable, except the correlation of number of eggs and factor of reproduction. Moreover, considering the average per accession for the variables NG and FR all of them were susceptible. However, when the variation within each accession was analyzed, some accessions presented some plants with FR < 1.0 (02, 07, 09, 10 and 13), indicating variation for this character. The accessions 9 and 10 presented, respectively, 40 and 30% of plants with FR < 1.0, which indicates that they are promising to be used in a breeding program to obtain homozygous source of resistance to Meloidogyne enterolobii and, therefore, there is genetic variability for this character in the watermelon accessions collected in the State of Rio Grande do Norte. / A melancia é de grande importância econômica para o Estado do Rio Grande do Norte. Entretanto, nematoides figuram entre os agentes causadores de doenças que limitam a produção em várias áreas. Dentre as medidas de manejo, o controle químico de fitonematoides é normalmente caro e poucos vegetais cultivados, inclusive a melancia, foram avaliados para as diferentes espécies de nematoides das galhas. Sendo assim, torna-se necessária a realização de uma pesquisa visando identificar genótipos de melancia resistentes a Meloidogyne enterolobii (Sin. M. mayaguensis), espécie que tem sido constatada em vários locais do Nordeste brasileiro. Para tanto, foi realizado um ensaio na Embrapa Semiárido, município de Petrolina PE, com o objetivo de avaliar a reação de 20 acessos coletados no estado do Rio Grande do Norte, ao parasitismo de M. enterolobii. O experimento foi instalado seguindo o delineamento estatístico inteiramente casualizado, com 20 tratamentos correspondentes aos acessos e 10 repetições. A unidade experimental correspondeu a um vaso de 3 litros, preenchido com substrato esterilizado contendo uma planta. Uma suspensão de 2.200 ovos do nematoide foi aplicada em cada unidade aos quatro dias do transplantio. As variáveis analisadas foram: massa do sistema radicular (g), número de galhas (NG), número de massas de ovos (NMO), número de ovos (NO) e fator de reprodução (FR). A análise estatística dos dados foi realizada com recurso do software SISVAR. Os procedimentos pós-ANOVA utilizados foram a aplicação do teste de comparações múltiplas de médias de Tukey, a 5% de probabilidade, para as variáveis massa de sistema radicular, número de massas de ovos (NMO) e número de ovos (NO), e a aplicação do teste de comparações múltiplas de médias de Scott-Knott, a 5% de probabilidade, para a distribuição dos acessos em grupos com base no fator de reprodução (FR). Ao final do ensaio, foi encontrada uma grande variação na resposta os acessos quanto à expressão das variáveis analisadas. Porém, quando se estudou a correlação entre as mesmas, os valores ficaram em torno de zero, para qualquer par de variáveis, exceto para NO e FR. Segundo o critério da variável NG e do FR médio por acesso, todos os acessos apresentaram suscetibilidade. Entretanto, quando se analisou a reação dentro dos tratamentos, alguns acessos apresentaram plantas com FR < 1,0 (02, 07, 09, 10 e 13), indicando variação para esse caráter. Os acessos 02, 07, 09, 10 e 13 apresentaram, respectivamente, 10, 10, 40, 30 e 10% de plantas com FR <1. Isso 8 indica que eles são promissores para serem usados em um programa de melhoramento que vise à obtenção de fonte homozigota de resistência a M. enterolobii e, portanto, existe variabilidade para esse caráter nos acessos de melancia coletados no Estado do Rio Grande do Norte

O conhecimento de aspectos epidemiológicos do patossistema Phakopsora pachyrhizi - soja pode auxiliar no controle da doença. Para isso, foram realizados quatro experimentos. (1) Urediniósporos foram avaliados quanto à germinação e formação de apressórios em placas de poliestireno, nas temperaturas de 8, 12, 15, 20, 25 e 30ºC e períodos de molhamento de 1, 2, 4, 8 e 12h de incubação. As avaliações foram realizadas contando-se os urediniósporos não germinados, germinados e os que formaram apressório. (2) Plantas de soja da variedade BRS 154, no estádio V2, foram inoculadas e mantidas nas temperaturas de 10, 15, 20, 22,5, 25, 27,5 e 30ºC e nos períodos de molhamento foliar de 0, 4, 6, 8, 12, 16 e 24h. Em cada tratamento foi determinado o período latente e após 14 dias da inoculação, por meio de fotografia das folhas, foram quantificadas a freqüência de infecção, tamanho médio de lesão e severidade. (3) Plantas da mesma variedade e estádio, foram inoculadas e mantidas na temperatura de 23&#176;C por período de 24h de molhamento foliar. Após esse período, elas foram transferidas para temperaturas de 23, 30, 35 e 40&#176;C. Foram determinados o período de incubação e latente. Após 14 dias da inoculação foram quantificadas a freqüência de infecção, tamanho médio de lesão e severidade. (4) Plantas de soja dos genótipos BRS 154, BRS 258, PI 459025 (Bing Nan), PI 200487 (Kinoshita), PI 471096 (Orba) e PI 274453 (Shiranui) no estádio V2, foram inoculadas e mantidas em câmaras de crescimento nas temperaturas de 15 e 25&#176;C e duração do período de molhamento foliar inicial de 24h. Foram determinados o período de incubação e latente. As avaliações da intensidade da doença foram realizadas aos 13 e 20 dias após a inoculação para as plantas mantidas a 25 e 15&#176;C, respectivamente. Os dados de germinação e formação de apressórios apresentaram bom ajuste ao modelo Beta generalizado em relação à temperatura e o modelo Monomolecular em relação ao período de molhamento. Houve infecção nos períodos de molhamento a partir de 6 horas e em todas as temperaturas testadas, exceto na de 30 &#176;C. O período latente foi influenciado pela temperatura e os dados foram ajustados a equação do segundo grau. O menor período latente foi de nove dias na temperatura de 22,5 &#176;C. A função Beta generalizada ajustou-se ao comportamento da severidade e da freqüência de infecção em relação à temperatura e o modelo Monomolecular ajustou-se em relação ao período de molhamento. O tamanho médio de lesão não foi influenciado pelos tratamentos testados. A temperatura interferiu no processo de colonização e o patógeno conseguiu se desenvolver apenas nas temperaturas de 23 e 30 &#176;C. A temperatura de 30&#176;C não influenciou nas variáveis: freqüência de infecção, tamanho médio de lesão e severidade, mas aumentou o período de incubação e o período latente. Os genótipos que desenvolveram sintomas RB apresentaram maior período latente e menor número de urédias por lesão quando comparadas com BRS 154. / The knowledge of epidemiological aspects of Phakopsora pachyrhizi - soybean pathosystem can help in controlling this disease. For this four experiments were performed. (1) Urediniospores were evaluated regarding germination and appressorium formation in polystyrene plates, in the temperatures of 8, 12, 15, 20, 25 and 30ºC and wetness duration of 1, 2, 4, 8 and 12h of incubation. The evaluations were carried out by counting ungerminated, germinated without appressorium and germinated with appressorium urediniospores. (2) Plants of BRS 154 soybean cultivar, in the V2 stage, were inoculated and kept in temperatures of 10, 15, 20, 22.5, 25, 27.5 and 30&#176;C and in leaf wetness duration of 0, 4, 6, 8, 12, 16 and 24h. In each treatment the latent period was determined. 14 days after inoculation, the frequency of infection, lesion size and severity were evaluated by digital images of the leaves. (3) Plants of the same cultivar and stage were inoculated and kept in the temperature of 23&#176;C for a period of 24h of leaf wetness. After this period, the plants were transferred to temperatures of 23, 30, 35 and 40&#176;C. The incubation and latent period were determined. After 14 days of inoculation the frequency of infection, lesion size and severity were quantified. (4) Plants of soybean genotypes BRS 154, BRS 258, PI 459025 (Bing Nan), PI 200487 (Kinoshita), PI 471096 (Orba) and PI 274453 (Shiranui) in the V2 stage, were inoculated and kept in growth chambers in temperatures of 15 and 25&#176;C and 24h of initial leaf wetness duration. The incubation and latent period were determined. The evaluations of disease intensity were carried out at 13 and 20 days after inoculation for the plants kept at 25 and 15&#176;C respectively. The data of germination and appressorium formation had a good fit to the Beta generalized model in relation to the temperature and the Monomolecular model in relation to the wetness duration. Infection occurred in wetness duration of 6 hours or more and in all of temperatures, except 30&#176;C. The latent period was influenced by the temperature and the data were fitted to a second degree equation. The shortest latent period was nine days in the temperature of 22.5&#176;C. The Beta generalized model fitted the behavior of severity and frequency of infection in relation to the temperature, and the wetness duration fitted the Monomolecular model. The lesion size was not influenced by the treatments. The temperature interfered the pathogen colonization and it developed only in the temperatures of 23 and 30&#176;C. The temperature of 30&#176;C did not influence frequency of infection, lesion size and severity, but it increased the incubation and latent periods. The genotypes with RB symptoms showed greater latent period and smaller number of uredia per lesion when compared with BRS 154.

Considerado um dos aspectos mais complexos da genética quantitativa, a epistasia tem sido ignorada pelos melhoristas nos estudos de herança dos caracteres, principalmente os da herança da resistência de plantas a insetos, que são de difícil obtenção. No milho, a principal praga de grãos é o Sitophilus zeamais (Coleoptera: Curculionidae), devido a sua capacidade de atacar grãos tanto no campo quanto em silos. Contudo, as estimativas dos componentes aditivo e de dominância envolvidos na herança dessa resistência podem estar viesadas pela presença do efeito da epistasia. Utilizando o delineamento triple testcross, os objetivos deste trabalho foram: (i) verificar a presença da epistasia para os caracteres relacionados à resistência do milho ao S. zeamais; (ii) estimar os efeitos epistáticos em cada planta F2; e (iii) estimar o efeito da interação epistasia x ambientes para estes caracteres. As 300 progênies de retrocruzamentos utilizadas nesse estudo foram avaliadas em dois ambientes no município de Piracicaba/SP, em delineamento alfa-látice 15 x 20, no esquema fatorial com duas repetições por ambiente. Os caracteres avaliados foram: número de insetos mortos (NM); número de insetos emergidos (EM); tempo médio de desenvolvimento dos insetos (TM); índice de suscetibilidade (IS) e perda percentual de massa seca dos grãos (PE). No ambiente E. E. Anhumas a presença da epistasia foi detectada para todos os caracteres; porém, no ambiente Caterpillar o efeito da epistasia não foi detectado para nenhum dos caracteres. Na análise conjunta, os efeitos epistáticos foram detectados para os caracteres NM, EM, IS e PE. O efeito da epistasia do tipo aditivo x dominante e/ou dominante x dominante foi mais importante para todos os caracteres que a epistasia do tipo aditiva x aditiva. A interação da epistasia com os ambientes foi significativa apenas para os caracteres TM e PE. Identificaram-se efeitos epistáticos bidirecionais significativos em plantas F2 para todos os caracteres no ambiente E. E. Anhumas e para os caracteres NM, EM, IS e PE na análise conjunta. O grande número de plantas F2 que apresentaram epistasia para mais de um caráter simultaneamente sugere a presença de epistasia pleiotrópica. As estimativas da variância aditiva e da interação aditiva com ambientes foram significativamente maiores que as das variâncias de dominância para a maioria dos caracteres. As magnitudes das estimativas dos coeficientes de herdabilidade para todos os caracteres variaram de baixas a medianas. A alta correlação genética entre os caracteres EM e PE sugere que o caráter PE, que é de difícil avaliação, pode ser selecionado indiretamente através do caráter EM que é de fácil avaliação para programas de melhoramento visando resistência ao S. zeamais. Os resultados obtidos na análise conjunta sugerem que, na população estudada, a epistasia constitui um componente importante da variância genética, de forma que as estimativas da variância aditiva, de dominância, graus médios de dominância e coeficientes de herdabilidade estão viesadas. / Considered one of the most complex components in quantitative genetics, the epistasis has been ignored by plant breeders, especially in inheritance studies of plant resistance, because the traits are laborious to evaluate. Sitophilus zeamais (Coleoptera: Curculionidae) is an important grain pest, due to its ability to attack in both field and silo conditions. However, the estimation of additive and dominance components in the inheritance of resistance to this pest may be biased due to epistatic effects. With the use of the triple test cross design, this research was aimed to: (i) verify the role of epistasis in the inheritance of maize resistance to S. zeamais, (ii) estimate the epistatic effects in the resistance traits of each F2 plant; (iii) estimate the epistasis x environment interaction. The 300 backcross progenies of this study were evaluated in two environments at Piracicaba, Brazil, in 2008/2009 growing season, using an alpha-lattice 15 x 20 design in a factorial arrangement with two replications per environment. The recorded traits were: number of dead weevils (NDW); number of emerged weevils (EW); mean development period (DP); index of susceptibility (IS) and the percentage of dry grain weight loss (DGWL). The epistatic effects were detected in Anhumas Experimental Station (AES) environment for all traits although they were absent in Caterpillar Experimental Station environment. In the combined analysis epistasis was detected for NDW, EW, IS and DGWL traits. The additive x dominance and/or dominance x dominance epistasis were more important than the additive x additive epistasis for all traits. The epistasis x environment interaction was significant only for traits DP and DGWL. Significant epistatic effects, which were not unidirectional, were detected in F2 plants for all traits in AES and for the traits NDW, EW, IS and DGWL in the combined analysis. Several F2 plants presented epistasis for more than one trait simultaneously suggesting the presence of pleiotropic epistasis. Estimates of additive, dominance and the additive by environment interaction variances were significant for all traits. Estimates of additive and additive by environment interaction variances were significantly higher than those of dominance variance for most of the traits. The magnitudes of the heritability coefficients estimates ranged from low to intermediate. The genetic correlation between EW and DGWL traits suggests that DGWL, which is difficult to evaluate, can be indirectly selected by the EW trait, which is easier to evaluate, in a breeding program. The results from the combined analysis suggests that, in the population studied, the epistasis is an important component of the genetic variance; therefore, estimates of additive, dominance variance, the average levels of dominance and heritability coefficients are biased.

Ph.D. (Biochemistry) / Genetically modified (GM) crops were first introduced in the 1980s for the production of medicinal products. Since then, areas designated to GM crops have expanded drastically, with the GM crops grown to enhance agricultural productivity, improve agricultural practices, and as a tool to address potential pressures that will be faced by the agricultural sector and to address the issue of food security. Currently, cultivated GM crops include cotton, maize, rapeseed and soybean, carrying agronomic traits such as herbicide tolerance and insect resistance. Following the genetic modification of crops, three possible outcomes can be anticipated: these outcomes include the GM crop produced being equivalent to its untransformed counterpart, the GM crop differing from its untransformed counterpart with several well-defined characteristics, and the GM crop differing from its untransformed counterpart with a multitude of complex characteristics. In cases where the GM crop is equivalent to the untransformed counterpart, no further testing is needed. In instances where several well-defined and characterised differences are found between the GM crop and the untransformed counterpart, safety assessments are performed targeting these differences. The assessments will determine the impact of these unintended and unexpected alterations of the intended enhancement of the GM crops. However, methods currently used to assess GM crops have been found to be lacking, since they only focus on environmental and product-specific risks. Further evidence is essential, as part of GM crop safety assessment, on the molecular characterisation of these crops. This evidence is based on the potential impact of the transformation event, integration of the transgene into the host plant, as well as unintended alterations such as altered gene expression that may occur to the host plant. These events may assist in the further detection of potential dangers of the GM crop. As a result of these highlighted gaps, a project was formulated to study the unintended genomic alterations that may occur during and following the production of a transgenic plant...