O inhame é uma das principais culturas de raízes e tubérculos do mundo, com destaque para as espécies do complexo Dioscorea cayenensis Lam./D. rotundata Poir. Os cultivos de inhame são de suma importância tanto para a agricultura tradicional, como também para a agricultura familiar. No entanto, poucas pesquisas existem atualmente no Brasil com essas espécies, incluindo estudos de diversidade genética em inhame, que poderiam ser utilizados, principalmente, para melhor exploração e conservação genética in situ/on farm e também no melhoramento genético. Visto isso, o objetivo desse trabalho foi caracterizar a diversidade genética de etnovariedades de inhame (Dioscorea cayenensis/D. rotundata) provenientes de diversas regiões do Brasil, utilizando marcadores morfológicos e moleculares. Desta forma, foram realizadas coletas em diversos municípios da região Sul, Sudeste e Nordeste. Os tubérculos foram plantados em campo experimental, onde foram avaliados por 18 descritores morfológicos. Uma biblioteca genômica foi construída para a seleção dos fragmentos contendo marcadores microssatélites, a serem utilizados para estimar a diversidade genética, juntamente com os marcadores morfológicos. As bibliotecas resultaram em onze iniciadores, sendo que dez foram polimórficos, os quais foram utilizados para quantificar a variabilidade genética de 48 acessos (22 de D. cayenensis e 26 de D. rotundata). A identificação da espécie para cada acesso foi feita de acordo com a análise morfológica realizada. Foi observada elevada variabilidade genética para ambos os marcadores, morfológicos e microssatélites. Considerando a estruturação genética observouse que a maior parte da variabilidade se encontra entre regiões e entre espécies, e essa variabilidade se encontra estruturada no espaço, havendo alta e significativa correlação entre distâncias genéticas e distâncias geográficas, bem como alta correlação entre ambos os marcadores. Tanto as análises de agrupamento, como as análises de coordenadas principais, utilizando o índice de Jaccard, indicaram para ambos os marcadores a separação nítida dos acessos em dois grupos distintos: grupo I com acessos coletados na região Nordeste e grupo II com acessos coletados na região Sudeste, sendo que os acessos coletados na região Sul ficaram ou na zona intermediária entre os dois grupos, ou foram incluídos em um ou outro grupo. Diante desses dados pode-se inferir que no Brasil ocorre uma separação nítida entre as espécies D. cayenensis e D. rotundata, sendo que D. cayenensis ocorre principalmente nas regiões Sul e Sudeste, e D. rotundata ocorrem predominantemente na região do Nordeste. / Yam is one of the main roots and tuber crops in the world, especially within the species complex Dioscorea cayenensis Lam / D. rotundata Poir. The cultivation of yams is important both in traditional agriculture, and in family farming. However, few studies have been conducted in Brazil with these species, including genetic diversity studies, which could be used for in situ/on farm conservation genetics practices and also in plant breeding. As such, the objective of this study was to characterize the genetic diversity of yam (Dioscorea cayenensis / D. rotundata) landraces from different regions in Brazil, using morphological and molecular markers. Thus, collections were made in several municipalities in the South, Southeast and Northeast regions. The tubers were planted in an experimental field, where they were evaluated for 18 morphological traits. A genomic library was constructed for the selection of fragments containing microsatellite markers, used to estimate the genetic diversity, together with morphological markers. Libraries resulted in eleven primers, with ten primers showing polymorphism. These primers were used to quantify the genetic variability of 48 accessions (22 D. cayenensis and 26 D. rotundata). The species identification of the accessions was carried out in accordance with the morphological analysis performed. High genetic variability was observed for both morphological and microsatellite markers. Considering the genetic structure, most of the variability was found between regions and between species, and this variability was spatially structured, with high and significant correlation between genetic and geographical distances, as well as high correlation between both markers. The cluster analysis and the principal coordinate analysis using the Jaccard index, for both markers, showed a clear separation of accessions into two distinct groups: group I with accessions originated from the Northeast and group II with accessions originated in the Southeast region, while the accessions from the South were allocated either at an intermediate zone between the two groups, or included in either group. Given these data, one can infer that in Brazil there is a clear separation between the D. cayenensis and D. rotundata species, and that D. cayenensis occurs mainly in the Southeast and South regions, and D. rotundata occurs predominantly in the Northeast region.

A soja é uma oleaginosa com grande destaque na economia mundial. O Brasil é o segundo maior produtor de soja, após os EUA, ressaltando a importância desta cultura para o país. Para que haja progresso genético nesta cultura, é necessário que haja diversidade genética e uma das maneiras de se estimar a diversidade genética de um grupo é através do conceito de base genética, que pode ser definida como o número de ancestrais e a contribuição genética relativa (CGR) de cada um deles para cada cultivar. A CGR pode ser estimada através do coeficiente de parentesco entre os ancestrais e as cultivares. Estudos anteriores concluíram que a base genética da soja era bastante estreita, sendo que apenas quatro ancestrais contribuíam com 48,16% da base genética. O objetivo geral deste estudo foi avaliar as genealogias de 444 cultivares brasileiras de soja para estimar sua base genética atual. Além disso, as cultivares foram divididas de acordo com seu período de lançamento (anterior a 1971, 1971-1980, 1981-1990, 1991-2000 e 2001-2009) ou de acordo com sua origem (pública ou privada) e foi estimada a base genética de cada grupo. Os resultados foram comparados com dados de marcadores moleculares de outros trabalhos. Foram encontrados 60 ancestrais para estas 444 cultivares, sendo que os quatro principais ancestrais (CNS, S-100, Nanking e Tokyo) contribuem com 55,26% e que apenas 14 ancestrais contribuem com mais de 1,00% individualmente para a base genética. Assim, estes 14 ancestrais representam 92,41% da base genética brasileira. Estes dados revelam que a base genética atual da soja brasileira continua bastante estreita, sendo muito similar à base genética da soja dos EUA, com a qual compartilha seis dos principais ancestrais. Na análise dos períodos, foi verificado que houve um aumento no número de ancestrais com o passar do tempo, mas os quatro principais ancestrais foram os mesmos em todos os períodos e sua contribuição ficou mais concentrada, passando de 46,60% no período anterior a 1971 para 57,59% no período 2001-2009, indicando um estreitamento da base genética. Além disso, os novos ancestrais incorporados ao longo do tempo apresentam contribuições muito baixas, sendo que em muitos casos foram incorporados apenas para introduzirem algumas características qualitativas. As 301 cultivares públicas possuem 58 ancestrais e CGRs bastante similares ao conjunto total. As cultivares privadas possuem 37 ancestrais, um número menor que o do conjunto total, provavelmente devido ao menor número de cultivares privadas analisadas (112), mas sua base genética é bastante similar ao do conjunto total. Portanto, conclui-se que (a) a base genética da soja é bastante estreita, apesar da incorporação de novos ancestrais; (b) com o passar do tempo houve um estreitamento da base genética, com aumento na CGR dos principais ancestrais; (c) não há diferença na CGR dos principais ancestrais entre as cultivares públicas e privadas e (d) os resultados deste trabalho concordam com alguns dados de marcadores moleculares, mas diferem de outros. / Soybean is a very important oilseed in the world economy. Brazil is the second largest producer, behind the USA, highlighting the importance of this crop for the country. Genetic diversity is needed for genetic progress, and one manner of estimating the genetic diversity of a group is through the concept of a genetic base, which can be defined as the number of ancestors and their relative genetic contribution (RGC) to each cultivar. The RGC can be estimated through the coefficient of parentage between the ancestors and the cultivars. Previous studies had determined that the genetic base of Brazilian soybean was very narrow, with only four ancestors representing 48.16% of the genetic base. The general objective of this work was to evaluate the pedigree of 444 Brazilian soybean cultivars to estimate their genetic base. The cultivars were also divided according to their release dates (before 1971, 1971-1980, 1981-1990, 1991-2000 e 2001- 2009) or according to their origin (public or private) and the genetic base for each group was also estimated. The results were compared to data from similar studies involving molecular markers. A total of 60 ancestors contribute to these 444 cultivars. The four main ancestors (CNS, S-100, Nanking and Tokyo) contribute with 55.26% of the genetic base and only 14 ancestors contribute with more than 1.00% individually to the genetic base. Therefore, these 14 ancestors represent 92.41% of the genetic base of Brazilian soybean. These results indicate that the genetic base of Brazilian soybean is very narrow, and it is also very similar to the genetic base of soybean in the USA, with which it shares six of its main ancestors. The analysis of the release dates indicates that there has been an increase of ancestors over time, but the four main ancestors were the same over all periods, and their cumulative RGC went from 46.60% (before 1971) to 57.59% (2001-2009), indicating a narrowing of the genetic base. The new ancestors incorporated over time presented very low contributions, and in many cases were only used to incorporate specific qualitative characteristics. The 301 public cultivars had 58 ancestors and their RGC was very similar to the total number of cultivars. The private cultivars had only 37 ancestors, which may have been caused by the lower number of cultivars analyzed (112), but the RGC of the main ancestors was also very similar to the general genetic base. Therefore, we conclude that (a) the current genetic base of Brazilian soybean remains narrow, in spite of the incorporation of new ancestors; (b) the genetic base has become more narrow over time, with an increase in the RGC of the main ancestors; (c) there is no difference in the RGC of the main ancestors between public and private cultivars and (d) the results of this study are supported by molecular marker data from some works, but differs from others.

A soja é uma oleaginosa com grande destaque na economia mundial. O Brasil é o segundo maior produtor de soja, após os EUA, ressaltando a importância desta cultura para o país. Para que haja progresso genético nesta cultura, é necessário que haja diversidade genética e uma das maneiras de se estimar a diversidade genética de um grupo é através do conceito de base genética, que pode ser definida como o número de ancestrais e a contribuição genética relativa (CGR) de cada um deles para cada cultivar. A CGR pode ser estimada através do coeficiente de parentesco entre os ancestrais e as cultivares. Estudos anteriores concluíram que a base genética da soja era bastante estreita, sendo que apenas quatro ancestrais contribuíam com 48,16% da base genética. O objetivo geral deste estudo foi avaliar as genealogias de 444 cultivares brasileiras de soja para estimar sua base genética atual. Além disso, as cultivares foram divididas de acordo com seu período de lançamento (anterior a 1971, 1971-1980, 1981-1990, 1991-2000 e 2001-2009) ou de acordo com sua origem (pública ou privada) e foi estimada a base genética de cada grupo. Os resultados foram comparados com dados de marcadores moleculares de outros trabalhos. Foram encontrados 60 ancestrais para estas 444 cultivares, sendo que os quatro principais ancestrais (CNS, S-100, Nanking e Tokyo) contribuem com 55,26% e que apenas 14 ancestrais contribuem com mais de 1,00% individualmente para a base genética. Assim, estes 14 ancestrais representam 92,41% da base genética brasileira. Estes dados revelam que a base genética atual da soja brasileira continua bastante estreita, sendo muito similar à base genética da soja dos EUA, com a qual compartilha seis dos principais ancestrais. Na análise dos períodos, foi verificado que houve um aumento no número de ancestrais com o passar do tempo, mas os quatro principais ancestrais foram os mesmos em todos os períodos e sua contribuição ficou mais concentrada, passando de 46,60% no período anterior a 1971 para 57,59% no período 2001-2009, indicando um estreitamento da base genética. Além disso, os novos ancestrais incorporados ao longo do tempo apresentam contribuições muito baixas, sendo que em muitos casos foram incorporados apenas para introduzirem algumas características qualitativas. As 301 cultivares públicas possuem 58 ancestrais e CGRs bastante similares ao conjunto total. As cultivares privadas possuem 37 ancestrais, um número menor que o do conjunto total, provavelmente devido ao menor número de cultivares privadas analisadas (112), mas sua base genética é bastante similar ao do conjunto total. Portanto, conclui-se que (a) a base genética da soja é bastante estreita, apesar da incorporação de novos ancestrais; (b) com o passar do tempo houve um estreitamento da base genética, com aumento na CGR dos principais ancestrais; (c) não há diferença na CGR dos principais ancestrais entre as cultivares públicas e privadas e (d) os resultados deste trabalho concordam com alguns dados de marcadores moleculares, mas diferem de outros. / Soybean is a very important oilseed in the world economy. Brazil is the second largest producer, behind the USA, highlighting the importance of this crop for the country. Genetic diversity is needed for genetic progress, and one manner of estimating the genetic diversity of a group is through the concept of a genetic base, which can be defined as the number of ancestors and their relative genetic contribution (RGC) to each cultivar. The RGC can be estimated through the coefficient of parentage between the ancestors and the cultivars. Previous studies had determined that the genetic base of Brazilian soybean was very narrow, with only four ancestors representing 48.16% of the genetic base. The general objective of this work was to evaluate the pedigree of 444 Brazilian soybean cultivars to estimate their genetic base. The cultivars were also divided according to their release dates (before 1971, 1971-1980, 1981-1990, 1991-2000 e 2001- 2009) or according to their origin (public or private) and the genetic base for each group was also estimated. The results were compared to data from similar studies involving molecular markers. A total of 60 ancestors contribute to these 444 cultivars. The four main ancestors (CNS, S-100, Nanking and Tokyo) contribute with 55.26% of the genetic base and only 14 ancestors contribute with more than 1.00% individually to the genetic base. Therefore, these 14 ancestors represent 92.41% of the genetic base of Brazilian soybean. These results indicate that the genetic base of Brazilian soybean is very narrow, and it is also very similar to the genetic base of soybean in the USA, with which it shares six of its main ancestors. The analysis of the release dates indicates that there has been an increase of ancestors over time, but the four main ancestors were the same over all periods, and their cumulative RGC went from 46.60% (before 1971) to 57.59% (2001-2009), indicating a narrowing of the genetic base. The new ancestors incorporated over time presented very low contributions, and in many cases were only used to incorporate specific qualitative characteristics. The 301 public cultivars had 58 ancestors and their RGC was very similar to the total number of cultivars. The private cultivars had only 37 ancestors, which may have been caused by the lower number of cultivars analyzed (112), but the RGC of the main ancestors was also very similar to the general genetic base. Therefore, we conclude that (a) the current genetic base of Brazilian soybean remains narrow, in spite of the incorporation of new ancestors; (b) the genetic base has become more narrow over time, with an increase in the RGC of the main ancestors; (c) there is no difference in the RGC of the main ancestors between public and private cultivars and (d) the results of this study are supported by molecular marker data from some works, but differs from others.

O inhame é uma das principais culturas de raízes e tubérculos do mundo, com destaque para as espécies do complexo Dioscorea cayenensis Lam./D. rotundata Poir. Os cultivos de inhame são de suma importância tanto para a agricultura tradicional, como também para a agricultura familiar. No entanto, poucas pesquisas existem atualmente no Brasil com essas espécies, incluindo estudos de diversidade genética em inhame, que poderiam ser utilizados, principalmente, para melhor exploração e conservação genética in situ/on farm e também no melhoramento genético. Visto isso, o objetivo desse trabalho foi caracterizar a diversidade genética de etnovariedades de inhame (Dioscorea cayenensis/D. rotundata) provenientes de diversas regiões do Brasil, utilizando marcadores morfológicos e moleculares. Desta forma, foram realizadas coletas em diversos municípios da região Sul, Sudeste e Nordeste. Os tubérculos foram plantados em campo experimental, onde foram avaliados por 18 descritores morfológicos. Uma biblioteca genômica foi construída para a seleção dos fragmentos contendo marcadores microssatélites, a serem utilizados para estimar a diversidade genética, juntamente com os marcadores morfológicos. As bibliotecas resultaram em onze iniciadores, sendo que dez foram polimórficos, os quais foram utilizados para quantificar a variabilidade genética de 48 acessos (22 de D. cayenensis e 26 de D. rotundata). A identificação da espécie para cada acesso foi feita de acordo com a análise morfológica realizada. Foi observada elevada variabilidade genética para ambos os marcadores, morfológicos e microssatélites. Considerando a estruturação genética observouse que a maior parte da variabilidade se encontra entre regiões e entre espécies, e essa variabilidade se encontra estruturada no espaço, havendo alta e significativa correlação entre distâncias genéticas e distâncias geográficas, bem como alta correlação entre ambos os marcadores. Tanto as análises de agrupamento, como as análises de coordenadas principais, utilizando o índice de Jaccard, indicaram para ambos os marcadores a separação nítida dos acessos em dois grupos distintos: grupo I com acessos coletados na região Nordeste e grupo II com acessos coletados na região Sudeste, sendo que os acessos coletados na região Sul ficaram ou na zona intermediária entre os dois grupos, ou foram incluídos em um ou outro grupo. Diante desses dados pode-se inferir que no Brasil ocorre uma separação nítida entre as espécies D. cayenensis e D. rotundata, sendo que D. cayenensis ocorre principalmente nas regiões Sul e Sudeste, e D. rotundata ocorrem predominantemente na região do Nordeste. / Yam is one of the main roots and tuber crops in the world, especially within the species complex Dioscorea cayenensis Lam / D. rotundata Poir. The cultivation of yams is important both in traditional agriculture, and in family farming. However, few studies have been conducted in Brazil with these species, including genetic diversity studies, which could be used for in situ/on farm conservation genetics practices and also in plant breeding. As such, the objective of this study was to characterize the genetic diversity of yam (Dioscorea cayenensis / D. rotundata) landraces from different regions in Brazil, using morphological and molecular markers. Thus, collections were made in several municipalities in the South, Southeast and Northeast regions. The tubers were planted in an experimental field, where they were evaluated for 18 morphological traits. A genomic library was constructed for the selection of fragments containing microsatellite markers, used to estimate the genetic diversity, together with morphological markers. Libraries resulted in eleven primers, with ten primers showing polymorphism. These primers were used to quantify the genetic variability of 48 accessions (22 D. cayenensis and 26 D. rotundata). The species identification of the accessions was carried out in accordance with the morphological analysis performed. High genetic variability was observed for both morphological and microsatellite markers. Considering the genetic structure, most of the variability was found between regions and between species, and this variability was spatially structured, with high and significant correlation between genetic and geographical distances, as well as high correlation between both markers. The cluster analysis and the principal coordinate analysis using the Jaccard index, for both markers, showed a clear separation of accessions into two distinct groups: group I with accessions originated from the Northeast and group II with accessions originated in the Southeast region, while the accessions from the South were allocated either at an intermediate zone between the two groups, or included in either group. Given these data, one can infer that in Brazil there is a clear separation between the D. cayenensis and D. rotundata species, and that D. cayenensis occurs mainly in the Southeast and South regions, and D. rotundata occurs predominantly in the Northeast region.

A transformação genética está se tornando uma importante ferramenta, dentro dos programas de melhoramento genético de citros, e uma alternativa para contornar barreiras naturais da espécie, que dificultam o desenvolvimento de novas variedades pelo melhoramento convencional. Entretanto, os protocolos utilizados para transformação genética de citros têm resultado num baixo número de plantas transgênicas. Com o objetivo de estudar fatores que possam influenciar o processo de transformação genética de citros via Agrobacterium tumefaciens analisou-se o efeito do uso de acetoseringona em diferentes etapas do processo, as condições de incubação dos explantes durante e após o período de co-cultivo e o tipo de corte do explante. Foram utilizados segmentos de epicótilo de plântulas germinadas in vitro da variedade de laranja doce ‘Hamlin’ (Citrus sinensis L. Osbeck.) e da variedade citrange ‘Carrizo’ (C. sinensis x Poncirus trifoliata Raf.), inoculados com a estirpe EHA 105 de A. tumefaciens, contendo o plasmídeo p35SGUSINT, com o gene de seleção que codifica a enzima neomicina fosfotransferase II (nptII) e o gene repórter uidA que codifica a enzima b-glucuronidase (gus). O protocolo básico para transformação genética foi com a inoculação dos explantes por 20 minutos, com o período de co-cultivo de 3 dias em me io de cultura suplementado com acetoseringona (100 mM) e transferidos para meio de cultura de seleção, constituído de meio de cultura EME, suplementado com BAP (1mg L -1 ), canamicina (100 mg L -1 ) e cefotaxime (500 mg L -1 ). As avaliações foram realizadas após 5-6 semanas de incubação, determinando-se o número de explantes com gemas adventícias, o número de gemas adventícias gus + e calculando-se a eficiência de transformação genética, definida pela relação entre o número de gemas gus + regeneradas e o número de explantes inoculados. Pelos resultados obtidos pôde-se observar uma maior eficiência de transformação genética para a variedade citrange ‘Carrizo’; e que a eficiência da transformação genética aumentou, principalmente para a variedade de laranja doce 'Hamlin', quando a incubação do material durante o período de co-cultivo foi feita sob temperaturas inferiores a 27 °C. A suplementação do meio de cultura de co-cultivo com acetoseringona depende do pH deste meio de cultura. A utilização de explantes seccionados longitudinalmente não se mostrou favorável devido ao crescimento excessivo da bactéria na superfície do explante. / Genetic transformation is an important biotechnological tool in citrus genetic breeding programs, and an alternative to overcome natural barriers to the development of new varieties, by conventional breeding. However, the protocols used for citrus genetic transformation have resulted in a low number of transgenic plants. Therefore, this research evaluated some factors that might influence citrus genetic transformation process via Agrobacterium tumefaciens, such as: the addition of acetosyringone in different steps of the process, the explant incubation conditions during and after the period of co-cultivation, and the explant type cut. Epicotyl segments from seedlings of 'Hamlin' sweet orange (Citrus sinensis L. Osbeck) and ‘Carrizo’ citrange (C. sinensis L. Osbeck x Poncirus trifoliata Raf.) were inoculated with EHA 105 strain of A. tumefaciens harboring the binary plasmid p35SGUSINT containing the selection gene for neomicyn phosphotransferase II (nptII) and the reporter gene uidA for b-glucuronidase (GUS). The basic protocol for genetic transformation included the explant inoculation for 20 minutes, and 3 days of co-cultivation in the culture medium supplemented with acetosyringone (100 mM). The epicotyl segments were transferred to selection culture medium, EME culture medium supplemented with BAP (1 mg L -1 ), kanamycin (100 mg L -1 ) and cefotaxime (500 mg L -1 ). The evaluations were done after 5-6 weeks of incubation, determining the number of explants with shoots, the number of gus + shoots, and calculating the genetic transformation efficiency, defined by the relation between the number of gus + shoots and the number of inoculated explants. The highest genetic transformation efficiency was observed in 'Carrizo' citrange. An increase of genetic transformation efficiency, mainly for the 'Hamlin' sweet orange occurred when the segments were incubated under temperatures below 27 o C. The supplementation of the co-cultivation culture medium with acetosyringone depends on pH value of itself. The use of explant sectioned did not favor transformation, probably due to the excessive bacterial growth on explant surface.

Este trabalho objetivou investigar a existência de polimorfismos de seqüência nucleotídica (SNPs "single nucleotide polymorphisms") em fragmentos genômicos de cana-de-açúcar homólogos a genes de resistência. Para tal, iniciadores sintéticos homólogos às extremidades de uma seqüência expressa identificada (ESTs "expressed sequence tag") como homóloga ao gene Xa1 de arroz (EST SCCCCL3080E03.g) e outra ao gene Rp1-D de milho (EST SCCCCL3080B03.g) foram utilizados para amplificar, em duplicata, fragmentos genômicos de variedades de cana-de-açúcar. Em seguida, os fragmentos foram clonados e seqüenciados. No caso do primeiro EST, foram obtidas seqüências de 119 insertos de uma variedade resistente (SP804966) e 156 de uma variedade suscetível (SP80180) a Xanthomonas albilineans. No segundo caso, foram obtidas seqüências de 167 insertos de uma terceira variedade resistente (R570) e 135 de outra suscetível (SP811763) a Puccinia melanocephala. Para cada EST considerado, as seqüências foram comparadas por meio do programa DNA Sequencher 3.0 (Gene Codes Corporation, Ann Arbor, MI). Nesta análise, somente foram consideradas seqüências reproduzíveis, isto é, que ocorreram nas duas repetições. No caso de ambos ESTs, a comparação de seqüências entre variedades possibilitou a identificação de quatro a seis fragmentos distintos. A comparação entre variedades, por sua vez, revelou a existência de até duas seqüências comuns. Presume-se que estas seqüências reproduzíveis e confirmadas por meio de digestões de clones representativos de cada uma com enzimas de restrição, correspondam a seqüências alélicas. Iniciadores foram sintetizados com base em polimorfismos encontrados entre os diferentes alelos. No entanto, tentativas de amplificar alelos específicos por meio destes iniciadores se revelaram infrutíferas. Tal insucesso deve-se possivelmente à condição polialélica da cana-de-açúcar, que faz com que polimorfismos entre dois alelos sejam compensados por monomorfismos entre estes e os demais alelos. Assim, a utilização de SNPs como marcadores moleculares baseados em PCR em cana-de- açúcar mostra-se mais complexa quando comparada a plantas diplóides. / The objective of this work was to investigate the existence of single nucleotide polymorphisms (SNPs) in genomic fragments homologous to resistance genes in sugarcane. For this purpose, primers were designed based on the sequence of the extremities of an identified expressed sequence tag (ESTs) similar to the Xa1 gene of rice (EST SCCCCL3080E03.g) and another to the maize Rp1-D gene (EST SCCCCL3080B03.g). These primers were used to amplify genomic fragments of sugarcane varieties in duplicate. The fragments were then cloned and sequenced. In the case of first EST, sequences of 119 inserts from a resistant variety (SP804966) and 156 from a susceptible variety (SP80180) to Xanthomonas albilineans were analyzed. In the case of the second EST, sequences of 167 inserts from a third variety (R570) and 135 of a fourth one (SP811763), resistant and susceptible respectively to Puccinia melanocephala, were analyzed. Sequences were compared using the program DNA Sequencher 3.0 (Gene Codes Corporation, Ann Arbor, MI). In this analysis, only reproducible sequences were considered, that is, sequences that occurred in both replicates. Four to six different sequences were identified within varieties whereas comparisons among varieties revealed the existence of up to two sequences in common. These reproducible sequences, which were further confirmed through digestion of representative clones with appropriate restriction enzymes, could correspond to allelic sequences. Primers were designed based on the SNPs detected among these so-called alleles. However, attempts to amplify specific alleles using these primers were unsuccessful. This could be due to the polyallelic condition of sugarcane in which polymorphisms between two alleles could be compensated by monomorphisms between these and other alleles. Thus the use of SNPs as PCR-based molecular markers is not as straightforward in sugarcane as in diploid species.

Abstract not available

La tesi ha ad oggetto le forme di tutela dei diritti di proprietà industriale sulle invenzioni aventi ad oggetto piante. La prima parte del lavoro è dedicata ad un’analisi delle linee evolutive degli strumenti specifici di protezione delle nuove varietà vegetali introdotti, dapprima, nell’ordinamento giuridico statunitense e, qualche tempo dopo, in quelli dei Paesi aderenti alla Convenzione UPOV. L’autore pone a confronto le suddette discipline ad hoc con la normativa brevettuale classica, evidenziandone le differenze sia sul piano dei rispettivi requisiti d’accesso che su quello del contenuto e della portata della tutela. Viene, dunque, valutato l’impatto prodotto dall’avvento delle moderne biotecnologie sui sistemi normativi vigenti in Europa e negli Stati Uniti in materia di protezione dell’innovazione conseguita in campo agricolo. Attraverso lo studio dei principali arresti giurisprudenziali e delle iniziative legislative succedutisi negli ultimi anni, vengono delineati i tratti caratteristici degli approcci adottati, rispettivamente, oltre-Atlantico e nel vecchio continente al fine di fornire risposta alle questioni determinate dalla rivoluzione biotecnologica, con particolare riguardo ai problemi di interfaccia fra tutela varietale e tutela brevettuale che quest’ultima ha determinato. L’autore ritiene che le vie seguite negli Stati Uniti ed in Europa, per quanto diverse tra loro sul piano formale, non siano poi così distanti nella sostanza e, de jure condendo, suggerisce di ridefinire in Europa le interrelazioni fra tutela varietale e tutela brevettuale, abrogando il divieto di brevettazione delle nuove varietà vegetali, vero elemento differenziale fra il contesto normativo europeo e quello statunitense. / Intellectual property rights on plant-related inventions are the subject matter of this thesis. In the first part of this work, the author analyzes the evolution of the specific means of protection for new plant varieties first introduced in the United States of America and then in the member States of the UPOV Convention. The author makes a comparison between these ad hoc means of protection and the patent protection, by pointing out the differences in respect to the conditions for protection and the scope of protection. After that, an assessment of the impact of modern biotechnology on the existent European and American plant-related invention systems of protection is made. The author investigates the approaches which were chosen in Europe and in the United States of America in order to address the issues related to the biotechnological revolution, with particular focus on the interface problems between plant variety protection and patent protection, by means of a study of the principal case law and regulatory interventions adopted during the last years. The author believes that American and European approaches are not so different in substance and, de jure condendo, suggests redefining the relationship between plant variety protection and patent protection in Europe through the elimination of the ban on patent protection for plant varieties, which is the real differential factor between European and American normative contexts.

The characterization of the banana germplasm collection from Rubona - Rwanda was investigated using morphological and cytological characteristics of the genomic groups. Genetic diversity was assessed using Random Amplified Polymorphic DNA analysis. The survey was conducted to evaluate the distribution of banana cultivars in the four major growing regions of Rwanda. A total of 90 accessions from the National Banana Germplasm Collection at Rubona Rwanda were characterized and six characters of the fingers (length, width, weight, green life, post green life and length/width ratio) were subjected to principal component analysis (PCA). The cooking and beer clones were separated. The cooking clones were further grouped into three clone sets: Musakala, Nakabululu, and one that constitutes Nakitembe and Nfuuka clone sets. The AAB genomic group was separated from AAA, AB and ABB genomic groups. The results from the survey showed that East African Highland bananas are the most important genotype group in the four major banana growing regions of Rwanda ranging between 60 - 90% of banana mats counted. Several new Highland banana cultivars were recorded, such as 'Intokatoke', 'Igihuna', 'Ingenge', 'Ingaju', 'Icyerwa', 'Mitoki', 'Madamu', 'Inkokobora', 'Intokekazi', 'Bugoyi', 'Ishoki'. Amongst these cultivars, some were classified as cooking and others as brewing bananas. However, in the National Banana Germplasm Collection at Rubona - Rwanda, the uses of these cultivars are recorded differently therefore increasing the need for agro-morphological characterization. The assessment of ploidy level of accessions from the National Banana Germplasm Collection at Rubona - Rwanda, by flow cytometry showed misclassification of some accessions such as 'Pomme', 'Kamaramasenge', 'Gisubi kayinja', 'Gisubi kagongo', and 'Dibis' which were classified as diploid, diploid, triploid, and tetraploid respectively. They IV were found to be triploid, triploid, triploid, diploid and triploid. All these bananas were recently introduced into Rwanda, while the endemic Highland bananas were triploid. The genomic group and genetic similarities of 49 accessions were investigated using Random Amplified Polymorphic DNA markers. The genomic group of bananas assessed were established using OPA-18 (PILLAY et al., 2000) and OPG-17 primers. These primers showed bands 441 and 443 base pairs (bp) respectively for the accessions having only the B genome. Whilst they were absent for the accessions " having an A genome. The genetic similarity was estimated via a Simple Matching coefficient which showed the lowest value 0.46 measured between 'Ingumba' and 'Ishika 'and the highest value of 0.85 between 'Kirayenda' and 'Inyabukuwe'. The data of matrix of coefficient of similarity was subjected to cluster analysis with unweighted pair group method with arithmetic average (UPGMA). Each accession was clearly separated demonstrating the usefulness of RAPDs in analysis of genetic diversity. The results of this study are very important to the Curator of the banana germplasm collection in Eastern Central Africa and for the future breeding of this crop. / Thesis (Ph.D.)-University of KwaZulu-Natal, Pietermaritzburg, 2006.

A transformação genética está se tornando uma importante ferramenta, dentro dos programas de melhoramento genético de citros, e uma alternativa para contornar barreiras naturais da espécie, que dificultam o desenvolvimento de novas variedades pelo melhoramento convencional. Entretanto, os protocolos utilizados para transformação genética de citros têm resultado num baixo número de plantas transgênicas. Com o objetivo de estudar fatores que possam influenciar o processo de transformação genética de citros via Agrobacterium tumefaciens analisou-se o efeito do uso de acetoseringona em diferentes etapas do processo, as condições de incubação dos explantes durante e após o período de co-cultivo e o tipo de corte do explante. Foram utilizados segmentos de epicótilo de plântulas germinadas in vitro da variedade de laranja doce ‘Hamlin’ (Citrus sinensis L. Osbeck.) e da variedade citrange ‘Carrizo’ (C. sinensis x Poncirus trifoliata Raf.), inoculados com a estirpe EHA 105 de A. tumefaciens, contendo o plasmídeo p35SGUSINT, com o gene de seleção que codifica a enzima neomicina fosfotransferase II (nptII) e o gene repórter uidA que codifica a enzima b-glucuronidase (gus). O protocolo básico para transformação genética foi com a inoculação dos explantes por 20 minutos, com o período de co-cultivo de 3 dias em me io de cultura suplementado com acetoseringona (100 mM) e transferidos para meio de cultura de seleção, constituído de meio de cultura EME, suplementado com BAP (1mg L -1 ), canamicina (100 mg L -1 ) e cefotaxime (500 mg L -1 ). As avaliações foram realizadas após 5-6 semanas de incubação, determinando-se o número de explantes com gemas adventícias, o número de gemas adventícias gus + e calculando-se a eficiência de transformação genética, definida pela relação entre o número de gemas gus + regeneradas e o número de explantes inoculados. Pelos resultados obtidos pôde-se observar uma maior eficiência de transformação genética para a variedade citrange ‘Carrizo’; e que a eficiência da transformação genética aumentou, principalmente para a variedade de laranja doce 'Hamlin', quando a incubação do material durante o período de co-cultivo foi feita sob temperaturas inferiores a 27 °C. A suplementação do meio de cultura de co-cultivo com acetoseringona depende do pH deste meio de cultura. A utilização de explantes seccionados longitudinalmente não se mostrou favorável devido ao crescimento excessivo da bactéria na superfície do explante. / Genetic transformation is an important biotechnological tool in citrus genetic breeding programs, and an alternative to overcome natural barriers to the development of new varieties, by conventional breeding. However, the protocols used for citrus genetic transformation have resulted in a low number of transgenic plants. Therefore, this research evaluated some factors that might influence citrus genetic transformation process via Agrobacterium tumefaciens, such as: the addition of acetosyringone in different steps of the process, the explant incubation conditions during and after the period of co-cultivation, and the explant type cut. Epicotyl segments from seedlings of 'Hamlin' sweet orange (Citrus sinensis L. Osbeck) and ‘Carrizo’ citrange (C. sinensis L. Osbeck x Poncirus trifoliata Raf.) were inoculated with EHA 105 strain of A. tumefaciens harboring the binary plasmid p35SGUSINT containing the selection gene for neomicyn phosphotransferase II (nptII) and the reporter gene uidA for b-glucuronidase (GUS). The basic protocol for genetic transformation included the explant inoculation for 20 minutes, and 3 days of co-cultivation in the culture medium supplemented with acetosyringone (100 mM). The epicotyl segments were transferred to selection culture medium, EME culture medium supplemented with BAP (1 mg L -1 ), kanamycin (100 mg L -1 ) and cefotaxime (500 mg L -1 ). The evaluations were done after 5-6 weeks of incubation, determining the number of explants with shoots, the number of gus + shoots, and calculating the genetic transformation efficiency, defined by the relation between the number of gus + shoots and the number of inoculated explants. The highest genetic transformation efficiency was observed in 'Carrizo' citrange. An increase of genetic transformation efficiency, mainly for the 'Hamlin' sweet orange occurred when the segments were incubated under temperatures below 27 o C. The supplementation of the co-cultivation culture medium with acetosyringone depends on pH value of itself. The use of explant sectioned did not favor transformation, probably due to the excessive bacterial growth on explant surface.