Nos programas de melhoramento de cana-de-açúcar todos os anos são instalados experimentos com o objetivo de avaliar genótipos que podem eventualmente ser recomendados para o plantio, ou mesmo como genitores. Este objetivo é atingido com o emprego de experimentos em diferentes locais, durante diferentes colheitas. Além disso, frequentemente há grande desbalanceamento, pois nem todos os genótipos são avaliados em todos os experimentos. O emprego de abordagens tradicionais como análise de variância conjunta (ANAVA) é inviável devido à condição de desbalanceamento e ao fato de as pressuposições não modelarem adequadamente o relacionamento entre as observações. O emprego de modelos misto utilizando a metodologia REML/BLUP é uma alternativa para análise desses experimentos em cana-deaçúcar, permitindo também incorporar a informação de parentesco entre os indivíduos. Nesse contexto, foram analisados 44 experimentos (locais) de cana-de-açúcar do programa de melhoramento da cana-de-açúcar do Instituto Agronômico de Campinas (IAC), com 74 genótipos (clones e variedades) e com até 5 colheitas. O delineamento foi o de blocos ao acaso com 2 a 6 repetições. O caráter analisado foi TPH (Tonelada de pol por hectare). Foram testados 40 modelos, os 20 primeiros foram avaliadas diferentes estrutura de VCOV para locais e colheitas, e os 20 seguintes, além das matrizes de VCOV, foi incorporada a matriz de parentesco genético, A. De acordo com AIC, verificou-se que o Modelo 11, o qual assume as matrizes FA1, AR1 e ID, para locais, colheitas e genótipos, respectivamente, foi o melhor, e portanto, o mais eficiente para seleção de genótipos superiores. Quando comparado ao modelo tradicional (médias dos experimentos), houve mudanças no ranqueamento dos genótipos. Há correlação entre o modelo tradicional e o Modelo 11 (_ = 0, 63, p-valor < 0, 001). A opção de utilizar modelo misto sem ajustar as matrizes de VCOV (Modelo 1) é relativamente melhor do que usar o Modelo Tradicional. Isto foi evidenciado pela correlação mais alta entre os modelos 1 e 11 (_ = 0, 87 com p-valor < 0, 001). Acredita-se que o emprego do Modelo 11 junto com experiência do melhorista poderá aumentar a eficiência de seleção em programas de melhoramento de cana-de-açúcar. / In breeding programs of sugarcane every year experiments are installed to evaluate the performance of genotypes, in order to select superior varieties and genitors. The use of ordinary approaches such as joint analysis of variance (ANOVA) is unfeasible due to unbalancing and assumptions that do not reflect the standard of relationship of the observations. The use of mixed models using the method REML/BLUP is an alternative. It also allows the incorporation of information from kinship between individuals. In this context, we analyzed 44 trials (locations) of sugarcane breeding program of sugarcane (Agronomic Institute Campinas, IAC), with 74 genotypes (varieties and clones), up to 5 harvests. The experimental design was randomized blocks with 2-6 replicates. The character was examined TPH (Tons of pol per hectare). We tested 40 models, the first 20 were evaluated different VCOV structure to locations and harvests, and 20 following addition of matrix VCOV was incorporated genetic relationship matrix, A. Under AIC, it was found that the model 11, which assumes matrices FA1, AR1 and ID for locations, harvests and genotypes, respectively, was the best. There is a moderate correlation between traditional model and model 11 (_ = 0.63, p-value < 0.001), when ranking the genotypes. The option of using mixed model without adjusting matrices VCOV (model 1) is better than using the traditional model. This was suggested by the higher correlation between models 1 and 11 (_ = 0.87 with p-value < 0.001). We believe that the usage of model 11 together with breeders experience can increase the efficiency of selection in sugarcane breeding programs.

Gramíneas do gênero Brachiaria apresenta importância econômica como forrageiras no Brasil. O melhoramento genético, entretanto, é restrito devido a diferenças de ploidia entre os genótipos e a reprodução por apomixia. A indução de haplóides e duplo-haploides pelo cultivo in vitro de anteras ou de micrósporos isolados é relatada em diversas espécies. Além da criação de novos genótipos linhagens duplo-haplóides podem ser utilizadas como ferramentas para o estudo de marcadores moleculares. Dentre os fatores essenciais para o sucesso da técnica está o estádio do desenvolvimento do micrósporo, sendo o estádio uninucleado, geralmente, o mais responsivo. Um dos objetivos deste trabalho foi contribuir para a definição de parâmetros para a cultura de haplóides em Brachiaria. Flores e anteras isoladas de B. brizantha (B105) em diferentes estádios de desenvolvimento foram processadas para microscopia de luz. Os eventos observados foram associados a marcadores morfologicos. Experimentos de cultura de anteras foram estabelecidos e estruturas semelhantes a calos ocorreram em pouco explantes. Secções histológicas revelaram a ocorrência de micrósporos com divisão simétrica, indicando um possível desvio da rota do micrósporo para a rota esporofítica. Genes definidos como marcadores de embriogênese como SERK (SOMATIC EMBRYOGENESIS RECEPTOR-LIKE KINASE), podem ser utilizados para identificar o potencial embriogênico de células ou grupo de células, possibilitando monitorar a resposta in vitro. Duas seqüências parciais de cDNA isoladas de B. brizantha apresentaram alta identidade com homólogos de SERK1 e SERK2 de monocotiledôneas. Análise filogenética confirmou a alta similaridade sugerindo serem os possíveis ortólogos de SERK em Brachiaria, sendo nomeados como BbrizSERK1 e BbrizSERK2. Clones parciais da seqüência genômica foram obtidos. Análise de Southern blot identificou duas cópias deste gene tanto na planta apomítica como na sexual. A análise da expressão de BbrizSERK2 por RT-qPCR na planta apomítica e sexual e durante a embriogênese somática revelou que este gene não é específico de tecidos reprodutivos. Expressão diferencial de BbrizSERK entre ovários apomíticos e sexuais, especialmente durante a megasporogênese, foi observada por hibridização in situ. Detectou-se forte sinal na célula-mãe do megásporo em ovários sexuais e ausência de sinal em ovários apomíticos. Após a antese, a expressão na planta apomítica foi observada apenas na região micropilar e proembriões. Na sexual, foi observada nas antípodas e aparato da oosfera. Em anteras o mesmo padrão de expressão foi observado entre a planta apomítica e sexual, com forte expressão no tapete e nas células-mãe do grão de pólen, o que sugere um importante papel deste gene na esporogênese em Brachiaria. Em calos embriogênicos forte sinal foi observado em massas proembriogênicas, em embriões globulares e também em embriões somáticos mais desenvolvidos, confirmando a função de SERK como marcador de embriogênese em Brachiaria. Em anteras cultivadas in vitro, forte sinal foi observado em micrósporos binucleados com divisão simétrica e em alguns micrósporos vacuolados. Experimentos futuros com genes desta família poderão contribuir para monitorar processos in vitro em Brachiaria, indicando células ou grupos de células com potencial embriogênico, ajudando na definição das melhores condições de cultivo para a embriogênese e também para o estudo da reprodução neste gênero / Brachiaria, gramineae present economic importance as forage in Brazil. The genetic breeding, however, is restricted by differences in ploidy among the genotypes and the apomixis. The development of a haploid and double haploid production has been reported for several species. Besides the production of new genotypes the development of double haploid lineages may be used for studies with molecular markers. Among important factors for the success of haploid plant development relies on the microspore developmental stage, with the uninucleate stage being usually the most responsive. One of the objectives of this work was to contribute for the definition of parameters for the development of haploid cultures in Brachiaria. B. brizantha (B105) flowers and isolated anthers were collected in different stages of development and processed for light microscopy. The events observed were associated to morphological markers. Anther culture experiments were established and calli formation ocurred to a few explants. Histological sections of anthers cultivated in vitro, however, revealled the occurrence of microspores with symmetrical divisions, indicating a possible alternative to the sporophytic route. Genes defined as markers of embryogenesis, such as SERK (SOMATIC EMBRYOGENESIS RECEPTOR-LIKE KINASE), may be utilized to identify the embryogenic potential of cells, or cell clusters, in an attempt to monitor the in vitro response. Two partial sequences of cDna isolated from B. brizantha (B30) showed high identity of these two sequences to SERK1 and SERK2 homologs from monocots. The phylogenetic analysis confirmed high similarity with these genes, indicating that these sequences are possible orthologs of SERK in Brachiaria, hence these were named BbrizSERK1 and BbrizSERK2. Partial clones of genomic sequences were obtained. Southern blot analysis suggested two copies of this gene in both apomictic and sexual B. brizantha. The expression analysis of BbrizSERK2 by RT-qPCR revealed that this gene is not specific to reproductive tissues. Differential expression of BbrizSERK between apomictic and sexual ovaries, especially during megasporogenesis, was observed by in situ hybridization. A strong signal was detected in the megaspore mother cell in sexual ovaries, with absence in apomictic ovaries. After anthesis, the expression in the apomictic plant was observed only in the micropylar region and proembryos, however, in the sexual plant, the expression was observed in the antipodals and egg apparatus. In anthers, the same in situ pattern was observed in the apomictic and the sexual plant, with a strong expression in the tapetum and the pollen grain mother cell, suggesting an important role of this gene in the sporogenesis in Brachiaria. In embryogenic calli, strong signal was observed in proembryogenic masses, globular embryos and somatic embryos in later stages of development, confirming the role of SERK as an embryogenic marker in Brachiaria. In cultivated anthers, a strong signal was observed in binuclear microspores with symmetric division and vacuolated microspores. Further studies with this gene family may contribute to monitoring the in vitro processes in vitro in Brachiaria, defining cells or cell clusters with an embryogenic potential, helping for the definition of culture conditions for embryogenesis and also for reproductive studies in this genus

Os índices de seleção foram inicialmente propostos para a seleção simultânea de diversos caracteres e, por requerem a obtenção de estimativas de variâncias e covariâncias, são mais apropriados para programas de seleção recorrente. Posteriormente, desenvolveram-se outros índices, que por não requererem o conhecimento de tais estimativas, podem ser aplicados tanto em programas de seleção recorrente, como para a seleção de genótipos já fixados, como clones, linhagens e híbridos. Recentemente, Garcia (1998) desenvolveu um índice específico para a seleção de genótipos fixados, que se baseia no cálculo da distância de cada genótipo a um ideótipo. As principais vantagens são que este índice permite a aplicação de testes de comparações de médias, bem como a identificação de genótipos com performances aquém daquela exigida para os cultivares comerciais para um dado caráter. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência do índice de Garcia (1998) para a seleção de linhagens de soja na fase de pré-cultivares. O material experimental consistiu de 88 linhagens (Geração F7), derivadas pelo método S.S.D. e oriundas do cruzamento entre os genitores BR-80-14853 x PI-123439, e três testemunhas comerciais: IAC-12, IAC-Foscarin-31 e IAS-5. Os experimentos foram conduzidos no delineamento em blocos casualizados em seis anos agrícolas, com diferentes números de repetições por ano: 3 (1995/6), 4 (1996/7), 6 (1998/9), 6 (1999/0), 10 (2000/1) e 10 (2001/2). Os caracteres avaliados foram: produção de grãos (PG: g/parcela) altura das plantas na maturação (AM: cm/planta), e acamamento (AC: notas de 1 a 5). No cálculo das distâncias utilizaram-se a Distância Euclidiana e a Distância de Mahalanobis. Os resultados obtidos mostraram que os índices baseados tanto na Distância Euclidiana quanto na de Mahalanobis foram eficientes para a discriminação dos genótipos, embora os melhores resultados tenham sido obtidos com a Distância de Mahalanobis. Devido a isso, sugere-se o uso da Distância de Mahalanobis para identificar e selecionar pré-cultivares de soja e também, como proposto por Garcia (1998), que esta seleção seja acompanhada da avaliação de caracteres individuais, para evitar que genótipos promissores sejam descartados por apresentarem pequenos defeitos em caracteres de importância secundária. / Selection indices were first proposed for the selection of several traits at the same time, and because of the requirement of variances and covariances estimates, they are useful for recurrent selection programs. Later on, other indices were proposed, which do not require the knowledge of these estimates, and thus are useful for both recurrent selection programs and for the selection of fixed genotypes, such as clones, inbred lines and hybrids. Recently, Garcia (1998) proposed a new index for the selection of fixed genotypes which is based on the distance of each genotype to and ideotype. The main advantages of this index is that multiple comparison tests can be done and also the identification of genotypes that perform below than those required by commercial cultivars for a given trait. The objective of this work was to evaluate the efficiency of Garcia (1998)´s index for the selection of pre-cultivars in soybeans. Experimental material comprised 88 lines (F7 generation) derived by the S.S.D. method from the cross between the BR-80-14853 and PI-123439 parents, and three cultivars as checks: IAC-12, IAC-Foscarin-31 and IAS-5. The evaluation trials were carried out in randomized block designs across six growing seasons, with different number of replications each: 3 (1995/6), 4 (1996/7), 6 (1998/9), 6 (1999/0), 10 (2000/1) and 10 (2001/2). The following traits were evaluated: grain yield (PG: g/plot), plant height at maturity (AM: cm/plant) and lodging (AC: scale: 1 to 5). For the calculation of the distance of each genotype to the ideotype, the Euclidean and Mahalanobis methods were used. General results have shown that the index based on both Euclidean and Mahalanobis distances were efficient to discriminate the genotypes, but the best results were reached by using Mahalanobis distance. Consequently, in order to identify and select fixed genotypes of soybeans we suggest the use of Mahalanobis distance, and as proposed by Garcia (1998), that the selection be based on the index and also on the evaluation of each trait, in order to avoid the discard of superior genotypes showing small problems in traits of minor importance.

Several species of economic interest are autotetraploid, such as the forage Panicum maximum, which is responsible for high productivity and quality of tropical pastures. The main accessions in nature are autotetraploid apomictic plants, on the other hand, diploid sexual plants may also be found. Although apomixis is advantageous because it fixes hybrid vigor, sexual reproduction is fundamental to allow genetic recombination by crossing among superior genotypes. Thus, genetic breeding consists of crossing apomictic plants with tetraploidized sexual plants. In these crosses, the use of superior sexual parents allows to increase the frequency of favorable alleles in the progeny. Therefore, recurrent selection programs in tetraploid sexual populations are fundamental to P. maximum breeding programs and strategies such as genomic selection can increase the accuracy of selection, allowing shorter breeding cycles and release cultivars in the market in the short term when compared to conventional programs. As P. maximum is a perennial crop, genotypes are evaluated in sucessive harvests. Thus, the study goals are to evaluate nutritional, structural, and yield traits in a sexual tetraploid population of P. maximum, investigating different classes of linear mixed models applied to longitudinal data, as well as to develop genomic selection models which consider tetraploid allelic dosage. This work was split into two chapters. In the first chapter, three classes of models were analyzed: i) Class A consists in modeling the interaction of genotypes and harvests with homogeneous correlations, genotypes were assumed not correlated, and residual effects were assumed homocedastic and not correlated; ii) Class B consists of groups of models in which genetic and residual effects were fitted with different variance and covariance (VCOV) structures and genotypes were not correlated; and iii) Class C is similar to Class B, however genotypes were correlated by an additive relationship matrix based on pedigree values. For all traits, Class C models performed better based on goodness of fit of the models. Therefore, we recommend to incorporate additive relationship matrix besides to model harvests with different levels of correlations over time. In the second chapter, SNP markers, obtained by genotyping-by-sequencing (GBS) technique, were used to develop Bayesian and GBLUP models that consider tetraploid allelic dosage. Bayesian models accuracies did not differ from the accuracy of GBLUP model and, we recommend the latter because it requires less computational time. The accuracy of genomic selection models reinforces the advantage of implementing this strategy in P. maximum breeding programs. / Diversas espécies de interesse econômico são autotetraploides, como a forrageira Panicum maximum, a qual proporciona alta produtividade e qualidade para pastagens tropicais. Os principais acessos na natureza são plantas apomíticas tetraploides, no entanto pode-se encontrar também plantas sexuais diploides. Embora a apomixia seja vantajosa pela facilidade em fixar o vigor híbrido, a reprodução sexual é fundamental por permitir recombinação genética a partir de cruzamentos entre genótipos superiores. Desta forma, o melhoramento nesta espécie consiste em cruzar plantas apomíticas com plantas sexuais tetraploidizadas. A utilização de parentais sexuais superiores nestes cruzamentos permite aumentar a frequência de alelos favoráveis na progênie. Portanto, programas de seleção recorrente intrapopulacional em populações sexuais tetraploides são fundamentais para programas de melhoramento em P. maximum. Além disto, a utilização de estratégias como seleção genômica são promissoras para aumentar os ganhos de seleção, permitindo avançar ciclos de seleção recorrente e lançar cultivares no mercado em menor prazo, quando comparados a programas convencionais. Como P. maximum é uma cultura perene, os genótipos são avaliados em sucessivos cortes. Assim, este estudo tem como finalidade avaliar caracteres de produtividade, estruturais e nutricionais em uma população sexual tetraploide de P. maximum, investigando diferentes classes de modelos lineares mistos aplicados a dados longitudinais, além de desenvolver modelos de seleção genômica que considerem a natureza tetraploide da população. Este trabalho foi dividido em dois capítulos. No primeiro capítulo, três classes de modelos foram analisados: i) Classe A consiste em modelar a interação genótipos por cortes com correlações homogêneas, genótipos não correlacionados entre si e os efeitos residuais são ajustados com homocedasticidade e ausência de correlação; ii) Classe B consiste em grupos de modelos com diferentes estruturas de variância e covariância (VCOV) para efeitos genéticos e residuais e genótipos não correlacionados; iii) Classe C é similar à Classe B, no entanto os genótipos são correlacionados por uma matriz de parentesco aditivo calculado por pedigree. Para todos os caracteres, os modelos da Classe C tiveram melhor ajuste. Portanto, recomenda-se testar matrizes de VCOV que permitam modelar cortes com diferentes níveis de correlações ao longo do tempo bem como incluir informação de parentesco aditivo e, se disponível, matriz de parentesco genômico. No segundo capítulo, marcadores SNPs, obtidos via genotipagem por sequenciamento, foram aplicados em modelos Bayesianos e GBLUP os quais foram desenvolvidos para incorporar informação de dosagem alélica tetraploide. Uma vez que as acurácias dos modelos Bayesianos não diferiram das acurácias do modelo GBLUP com dosagem alélica, recomenda-se o uso do segundo por requerer menos tempo computacional. A acurácia dos modelos preditivos reforça a vantagem em implementar seleção genômica em programas de melhoramento de P. maximum.

This doctoral dissertation examines alternative appropriation strategies of intellectual property rights (IPRs), developed and adopted by firms. The study argues that the traditional theoretical approach used to address this issue, based on Teece\'s (1986) seminal paper \"Profiting from technological innovation\", is not suitable for non-trivial circumstances, outside the industrial and manufacturing sector and which are ruled by sui generis IPRs. To understand the IPRs appropriation efforts undertaken by firms within these peculiar environments, this study suggests the integration of the Property Rights Theory with the Resource Based View approach to Strategy. It is based on the perspective of Property Rights Economics, particularly on the work of Barzel (1997), who conceptualizes resource as a bundle of attributes for which property rights may be granted. Resting on this definition, which was extended by Foss and Foss (2005, 2006), who argue that the resource owner\'s ability to extract and sustain value depends on whether he holds secure property rights over the relevant attribute, I propose the unbundling of the resource attributes, as a strategy to appropriate value. To test the theoretical propositions, I developed a double case study on the soybean and cottonseed breeding in Brazil. To place the reader in this empirical setting, a chapter explains the organizational, institutional and competitive dimensions of the seed-breeding sector. I carried out the double case study through semi-structured interviews with breeding firms, complemented by some descriptive statistics of official data. The main finding of this dissertation refers to the idea of accessing economic rights to a resource that can be dismembered in few attributes, to which individual property rights are assigned, and then benefit from the superior protection offered by one single relevant attribute. The dissertation ends with some reflections on the implications of this finding, on a general basis and particularly regarding the future of seed breeding in Brazil. / Esta tese de doutorado examina as estratégias de apropriação de direitos de propriedade intelectual (DPIs), desenvolvidas e adotadas pelas firmas. O estudo argumenta que a abordagem teórica tradicional sobre o assunto, que é baseada no trabalho seminal de Teece (1986) \"Lucrando com a inovação tecnológica\", não é adequada para circunstâncias não triviais, fora do setor industrial e manufatureiro, governadas por DPIs sui generis. Para entender os esforços de apropriação de DPIs realizados pelas firmas inseridas nesses ambientes peculiares, este estudo sugere a integração da Teoria de Direitos de Propriedade com a abordagem estratégica da Visão Baseada em Recursos. Baseia-se na perspectiva da Economia dos Direitos de Propriedade, especialmente no trabalho de Barzel (1997), que conceituou os recursos como uma cesta de atributos para os quais individualmente podem ser atribuídos direitos de propriedade. Partindo dessa definição, que foi estendida por Foss e Foss (2005, 2006), com o argumento de que a habilidade do detentor do recurso em extrair e sustentar valor depende se o mesmo detém direitos de propriedade garantidos sobre o atributo relevante, propõe-se o desmembramento dos atributos dos recursos, como estratégia para apropriação de valor. Com o intuito de testar as proposições teóricas eu desenvolvi um estudo de caso duplo que compreende o melhoramento vegetal de soja e algodão no Brasil. Para situar o leitor neste contexto empírico, um dos capítulos da tese explica as dimensões organizacionais, institucionais e competitivas do setor de melhoramento de sementes. O estudo de caso foi conduzido por meio de entrevistas semiestruturadas com obtentores de plantas e complementado com estatísticas descritivas sobre o tema, a partir de dados oficiais. O principal achado da pesquisa refere-se à ideia de que o acesso aos direitos econômicos de um recurso pode ser desmembrado por meio do acesso à alguns atributos relevantes, para os quais podem ser atribuídos direitos de propriedade individuais. Por sua vez um indivíduo ou firma pode se beneficiar da proteção superior conferida por apenas um único atributo relevante do recurso. A tese se encerra com reflexões gerais sobre as implicações deste achado e particularmente em relação ao futuro do melhoramento de plantas no Brasil.

Embora não exista uma variedade comercial de maracujazeiro-doce (Passiflora alata Curtis), a fruta vem ganhando espaço no mercado brasileiro, justificando o uso de técnicas convencionais e moleculares no melhoramento da cultura. Nas espécies em que ocorre autoincompatibilidade e o cruzamento entre indivíduos é obrigatório, como nos maracujazeiros, não é possível a obtenção de populações convencionais de mapeamento. Por isso, utiliza-se a técnica two-way pseudo-testcross para a geração de mapas genéticos, usando uma população F1 segregante e marcas dominantes, o que resulta na geração de mapas individuais, sendo um por genitor. A inconveniência desta estratégia tem sido superada pelo uso de marcadores codominantes e estatísticas mais robustas. Marcadores baseados em SSRs (ou microssatélites) e em SNPs são úteis para promover a integração dos mapas, pois são codominantes e abundantes no genoma de plantas. O presente trabalho objetivou gerar um mapa integrado de P. alata, usando novos marcadores SSR, além de M-AFLP e SNP. Os locos SSR foram desenvolvidos a partir de uma biblioteca genômica enriquecida, previamente construída. Dentre os motivos, prevaleceram os dinucleotídicos perfeitos de (AC)n e (AG)n. Neste trabalho, mais 175 primers de SSR foram desenhados e avaliados juntamente com 111 previamente obtidos, observando-se uma taxa de polimorfismo entre os genitores de 31,9%. Ainda com esse conjunto de primers, foi possível recuperar polimorfismos de conformação de fita simples (SSR-SSCP) em 23 locos. A genotipagem de 26 SSRs na população segregante resultou em 40 locos, os quais, associados a um SSR-SSCP, resultaram em seis locos com segregações mais informativas do tipo 1:1:1:1 e 1:2:1. M-AFLPs apresentaram 34,0% de polimorfismo, acrescendo mais seis locos informativos ao mapa de ligação. Os SNPs revelados pelo alinhamento das sequências de AFLP e de genes putativos revelaram uma mutação a cada 110 pb, em média. Foi possível a genotipagem de SNP para um dos genes, e conjuntos de primers para outros locos são propostos. Mapas individuais para ambos os genitores foram obtidos com 175 e 229 marcadores de segregação 1:1, respectivamente, ao passo que o mapa integrado incluiu, além desses, 12, 7 e 40 marcas de segregação 1:1:1:1, 1:2:1 e 3:1, respectivamente. Foi possível estabelecer a correspondência para a maioria dos grupos de ligação individuais e integrados. Observou-se a ampla distribuição de marcadores baseados em microssatélites, com a eventual formação de clusters. Este mapa, embora preliminar, pode ser útil no mapeamento de caracteres agronômicos e em estudos comparativos com o mapa integrado de P. edulis f. flavicarpa. / Although there is no a commercial variety of sweet passion fruit (Passiflora alata Curtis) the crop has gained importance in the Brazilian market. This justifies the use of conventional and molecular techniques for breeding the crop. In species where self-incompatibility occurs and crossing between plants is necessarily required, as in passion fruits, conventional mapping populations are not possible to be produced. Therefore, the two-way pseudo-testcross approach is used for the generation of genetic maps, employing an F1 segregating population and dominant markers, resulting in individual maps, one for each parent. The drawback of this strategy has been overcome by the use of codominant markers and more robust statistics. Markers based on SSRs (or microsatellites) and SNPs are useful for integrating the maps, because of their codominant inheritance and abundance in plant genomes. This study aimed to generate an integrated map of P. alata using new SSR, M-AFLP and SNP markers. The SSR loci were developed from an enriched genomic library previously constructed. Among the motifs, the most frequent were perfect di-nucleotides, (AC)n and (AG)n rich. In this study, 175 SSR primers were designed and evaluated along with 111 previously obtained. A polymorphism rate of 31.9% was observed between the parents. Using these primer sets, it was possible to recover single-stranded conformation polymorphisms (SSR-SSCP) at 23 loci. The genotyping of the segregating population using the 26 SSRs resulted in 40 loci; adding a SSR-SSCP, the result was six informative loci showing segregation rations of 1:1:1:1 and 1:2:1. M-AFLPs showed 34.0% of polymorphism, providing six informative loci to the map. The alignment of parental AFLP and putative gene sequences revealed one SNP per 110 bp on average. It was possible to genotype one gene-derived SNP, and primer sets for other loci are proposed. Individual maps of both parents were obtained with 175 and 229 markers segregating in 1:1 ratio, respectively, while in the integrated map were included 12, 7 and 40 markers segregating in 1:1:1:1, 1:2:1 and 3:1 rations, respectively. It was possible to establish the correspondence for most of the individual linkage groups and the integrated groups. Microsatellite-based markers showed a wide genome distribution, with eventual cluster formation. Although preliminary, this map may be useful for mapping agronomic traits and in comparison studies with the integrated map of P. edulis f. flavicarpa.

Orientador: Leila Trevisan Braz / Banca: Fernanda Dias Pereira / Banca: Daniel Rufino Amaral / Resumo: A escolha do método de inoculação para avaliação de genótipos resistentes é primordial para o sucesso dos programas de melhoramento. As metodologias variam de acordo com o comportamento do patógeno, a cultura e o tipo de resistência oferecido pela planta buscando ao máximo simular as condições de infecção que ocorrem no campo. Objetivou-se por meio deste trabalho avaliar seis métodos de inoculação de Didymella bryoniae em meloeiro e verificar a interferência de ferimento na avaliação de plantas para essa resistência. Foram realizados dois experimentos, em bandeja e vaso, repetidos em dois períodos. Nos dois experimentos foi utilizado o delineamento em blocos ao acaso com seis plantas por parcela e três repetições. Ambos foram submetidos as mesmas condições ambientais durante todo o trabalho. Os métodos foram avaliados a partir de escala de notas e realizado o cálculo da Área Abaixo da Curva de Progresso da Doença. Os dados foram submetidos a análise de variância conjunta, sendo as médias dos tratamentos agrupadas pelo teste de Scott-Knott (p<0,05), e posteriormente realizada correlação entre experimentos. Dentre os métodos, destacou-se o método do grão de sorgo sem ferimento nas plantas, em bandeja, que foi capaz de distinguir materiais resistentes, mostrando-se eficiente, rápido e menos trabalhoso. / Abstract: The choice of inoculation method to evaluate resistant genotypes is paramount for the success of breeding programs. The methodologies vary according to the behavior of the pathogen, the crop and the type of resistance offered by the plant, trying to simulate the infection conditions that occur in the field. The objective of this work was to evaluate six methods of inoculation of Didymella bryoniae in melon and to verify the interference of injury in the evaluation of plants for this resistance. Two experiments were carried out in tray and vessel, repeated in two periods. In both experiments, the randomized block design with six plants per plot and three replications was used. Both were subjected to the same environmental conditions throughout the work. The methods were evaluated from the scale of notes and the area under the Disease Progress Curve was calculated. The data were submitted to a joint analysis of variance, these being as tests of the tests grouped by the test of ScottKnott (p <0,05), and were realized among the experiments. Among the methods, the method of sorghum grain without fermentation in the plants, in the tray, was distinguished that was able to distinguish resistant materials, being efficient, fast and less laborious. / Mestre

A mamona é uma cultura importante no nordeste brasileiro há muito tempo e é característica de pequenos produtores que utilizam mão de obra familiar. Devido a isso, a maioria deles não utiliza ainda cultivares melhorados e até o momento poucos cultivares de mamona foram liberados pelos programas de melhoramento. Nos últimos anos a cultura da mamona tornou-se importante também em outras regiões do Brasil, devido à importância que adquiriu o óleo extraído das suas sementes para a produção de biodiesel. O objetivo deste trabalho compreende a estimação de parâmetros genéticos e fenotípicos relacionados à produção e caracteres agronômicos de mamona, visando ao entendimento do controle genético de tais caracteres para fins de melhoramento. Para isso utilizou-se 10 genótipos de mamona, divididos em dois grupos: Grupo 1, composto de cinco genótipos de porte baixo, e, Grupo 2, composto de cinco genótipos de porte alto, que foram cruzados segundo um arranjo dialélico parcial, originando 25 cruzamentos. Os 25 tratamentos foram avaliados experimentalmente no ano agrícola de 2005/6 na área experimental do Departamento de Genética da ESALQ/USP, em um delineamento em látice 5 x 5 com quatro repetições e parcelas lineares de 9 metros, espaçadas de 3 metros, contendo 10 plantas. Os seguintes caracteres foram avaliados: produção de sementes (PR), peso de 100 sementes (P100), dias para florescimento (DF), altura da planta (AP), altura do caule (AC), diâmetro do caule (DC), comprimento total do racemo primário (TT), comprimento efetivo do racemo primário (TU), número de nós (NN) e comprimento dos internós (CI). A capacidade geral de combinação (CGC) foi significativa para todos os caracteres dos dois grupos na análise de variância, enquanto que a capacidade específica de combinação (CEC) foi significativa somente para P100, DF, DC, TT, TU e NN. Mesmo assim, a soma de quadrados devido à CGC foi maior que a soma de quadrados devido à CEC em todos estes caracteres. Nos dois grupos detectaram-se genótipos com alelos favoráveis para produção de sementes e caracteres agronômicos. Dois genótipos do Grupo 1 (BRA-5916 e BRA-3908) e dois do Grupo 2 (BRS Paraguaçu e BRS Nordestina) se destacaram pela maior concentração de alelos favoráveis para PR e características agronômicas, havendo complementação entre eles. Com base nestes resultados sugere-se a formação de populações derivadas de cruzamentos duplos, triplos e quádruplos com estes genótipos, visando à seleção de linhagens de alta produção e com características agronômicas favoráveis. / Castor has been a very important crop in northeastern Brazil, and has been characterized as low input agriculture of small farmers. Nowadays it became a very important crop in other places of Brazil, due to the possibility of biodiesel production. Most of castor crop in Brazil is based in landraces and only a few cultivars were released by breeding programs. The objective of the present work was to estimate the genetic and phenotypic parameters related to seed yield and agronomic traits in castor, in order to obtain a better understanding of the genetic control of these traits for breeding purposes. The genetic material comprised two sets of cultivars: Group 1, composed by five short genotypes, and Group 2, composed by five tall genotypes. The two groups were crossed according a partial diallel design, giving rise to 25 hybrid combinations. The 25 entries were evaluated under field conditions in the 2005/6 growing season, at Department of Genetics Experimental Station, College of Agriculture Luiz de Queiroz (ESALQ/USP) in a 5 x 5 lattice design with four replicates. Plots consisted of a 9-meter single row spaced 3 meter apart with 10 plants. The following traits were evaluated: seed yield (PR), 100-seed weight (P100), days to flowering (DF), plant height (AP), height up to primary raceme (AC), diameter of main stem (DC), total length of primary raceme (TT), effective length of primary raceme (TU), number of nodes up to primary raceme (NN) and length of internodes below the primary raceme (CI). General combining ability (GCA) was significant in the analysis of variance for all the traits in the two groups, while specific combining ability (SCA) was significant only for P100, DF, DC, TT, TU and NN. However, GCA sum of squares was higher than SCA sum of squares for all these traits. Both groups showed the presence of genotypes with favorable alleles for yield and agronomic traits. Two genotypes from Group 1 (BRA-5916 and BRA-3908) and two from Group 2 (BRS Paraguaçu and BRS Nordestina) presented a higher concentration of favorable alleles for PR and agronomic traits and were also complementary. We suggest the development of two-way, three-way and four-way populations with these genotypes, in order to select high yielding inbred lines and with other favorable traits.

O melhoramento vegetal constitui a primeira etapa de todos os sistemas das cadeias agroindustriais, pois é responsável por gerar e disponibilizar aos agricultores, sob a forma de novas cultivares, a genética das sementes a serem utilizadas nos cultivos que suprem a demanda do país por produtos agrícolas. O presente trabalho pretende investigar a dinâmica de constituição de entidades privadas, pertencentes a grupos de produtores rurais, com a finalidade de gerar novas cultivares. A observação deste fenômeno pode auxiliar o aperfeiçoamento de mecanismos institucionais para fortalecimento das ações coletivas voltadas para o interesse público e importantes, do ponto de vista estratégico, para o agronegócio do Brasil. Pretende-se, assim, responder à seguinte questão de pesquisa: Quais os incentivos para as organizações coletivas se dedicarem ao melhoramento vegetal? A presente investigação, de cunho qualitativo e com fins exploratórios, realiza um estudo de múltiplos casos à luz de conceitos da economia das organizações por meio de variáveis motivacionais específicas situadas em duas dimensões: ambiente institucional e estrutura de mercado. As organizações analisadas são: Cooperativa Central Gaúcha Ltda. - CCGL, Cooperativa Central de Pesquisa Agrícola - Coodetec, Centro de Tecnologia Canavieira - CTC, Fundação de Apoio à Pesquisa Agropecuária de Mato Grosso - Fundação MT, e Instituto Mato-Grossense do Algodão - IMAmt. É possível observar diferenças marcantes de estrutura, estratégia e diversas outras variáveis analisadas nas organizações, o que dificulta comparações. Embora não tenham sido confirmadas as hipóteses sugeridas de que as organizações teriam surgido para competir no mercado de sementes ou para exercer poder de barganha nas negociações com empresas de grande porte, a avaliação de algumas variáveis motivacionais leva a crer que os ganhos dos agricultores estão na influência que exercem sobre o direcionamento das pesquisas realizadas pelas organizações e na celeridade com que acessam os seus resultados, na forma de novas cultivares. O financiamento dessas pesquisas sob a forma de uma ação coletiva possibilita diluir os seus elevados custos. Os achados também apontam a preocupação dos entrevistados com a baixa taxa de suprimento de novas cultivares ao mercado e estreitamento genético que coloca em risco as culturas de grande expressão econômica no caso de haver agravamento de incidência de pragas. Por fim, questiona-se a sustentabilidade das organizações em ambiente de concorrência acirrada, haja em vista que, em grande parte, foram estruturadas para compensar limitações do sistema público de pesquisa. Diante do exposto, percebeu-se, nas entrevistas, haver uma movimentação no sentido de aperfeiçoar as estratégias mercadológicas, com o aproveitamento dos mecanismos legais disponíveis, como a Lei de Proteção de Cultivares, e a realização de parcerias com empresas multinacionais. / Plant breeding is the very first step of agro-industrial systems. It is responsible for creating new varieties and providing farmers with the seeds to be used in agricultural production to supply the country\'s demand. The present study aims to investigate the establishment of private entities engaged in plant breeding, belonging to groups of farmers. The observation of this phenomenon can assist the development of institutional mechanisms for strengthening collective actions, especially if they are of public interest and important as a strategy for the Brazilian agribusiness. It is intended, therefore, to answer the following research question: What are the incentives for collective organizations to engage in plant breeding? The present investigation is classified as qualitative with exploratory purposes. It is based on a multiple case study and takes account the concepts of the economics of organizations using specific motivational variables divided into two dimensions: institutional environment and market structure. The organizations are: Cooperativa Central Gaúcha Ltda. - CCGL, Cooperativa Central de Pesquisa Agrícola - Coodetec, Centro de Tecnologia Canavieira - CTC, Fundação de Apoio à Pesquisa Agropecuária de Mato Grosso - Fundação MT, and Instituto Mato-Grossense do Algodão - IMAmt. We observed remarkable differences in structure, strategy and other variables analyzed in organizations, making any kind of comparison difficult. Although the suggested hypotheses have not been confirmed - i.e. that the organizations have arisen to compete in the seed market or to exercise bargaining power against big companies-the assessment of some motivational variables suggests that the gains of the farmers could be driving the research conducted by the organizations toward their own interests and, in the short term, to access new varieties. Funding research in a collective action allows reduction of their high costs. The findings also indicate some concern of respondents about the low rate of supply of new varieties to the market and genetic narrowing which increases susceptibility of crops to pests. Finally, one can question the sustainability of organizations in a fiercely competitive environment, considering that they have been structured to compensate the limitations of public research. Lastly, it was noted in the interviews, that there is a movement in collective organizations towards improving marketing strategies, by taking advantage of legal mechanisms available, such as the Plant Variety Protection Law and building partnerships with multinational companies.

O método do retrocruzamento é bastante utilizado no melhoramento de plantas para transferir um ou mais caracteres qualitativos de um genitor doador para um genitor recorrente, que usualmente é um cultivar, sendo assim um método de substituição alélica. Entretanto, existem poucas informações sobre o uso do método do retrocruzamento para o melhoramento de caracteres quantitativos. As informações teóricas baseados no modelo de um loco com dois alelos indicam que uma geração de retrocruzamento para o genitor mais produtivo acarreta um aumento na média da população, mas uma redução na variância genética, o que limita o uso deste método para o melhoramento de caracteres quantitativos. Por outro lado, diversos trabalhos relatam a ocorrência de um aumento da variância genética em seguida a um ou mais retrocruzamentos. Neste sentido, este trabalho foi conduzido para avaliar a eficiência de uma geração de retrocruzamento para o desenvolvimento de linhas puras superiores em soja, em uma população derivada de um cruzamento biparental entre os cultivares BRS-134 e EMGOPA-315, onde este último foi utilizado como genitor recorrente, por ser mais produtivo. Vinte progênies F2:5 e 20 progênies RC1F4 foram selecionadas para produção de grãos a partir de duas populações básicas (F2:4 e RC1F3) compostas de 100 progênies cada, previamente avaliadas para produção de grãos e caracteres agronômicos em três ambientes. A avaliação experimental das progênies selecionadas foi realizada no ano agrícola de 2011/12 na Estação Experimental de Anhumas, pertencente ao Departamento de Genética da ESALQ/USP, em Piracicaba, SP. As progênies de cada população foram avaliadas em um experimento em blocos ao acaso com 20 repetições e parcelas lineares de 2 m, separadas por 0,5 m, contendo 30 plantas após o desbaste. Os seguintes caracteres foram avaliados: Produção de grãos (PG), número de dias para maturação (DM), altura das plantas na maturação (AM) e acamamento (AC). Os resultados mostraram que a população derivada de um retrocruzamento gerou um maior número de progênies mais produtivas e, portanto, uma geração de retrocruzamento para o genitor mais produtivo pode ser uma boa estratégia para melhorar a eficiência da seleção para produção de grãos em soja. / The backcross method is commonly used in plant breeding to transfer one or more qualitative traits from a donor parent to a recurrent parent, which is usually a cultivar. Therefore is a method of allelic substitution. However, there is limited information on using the backcross method for the improvement of quantitative traits. Theoretical information, based on a one-locus two-allele model, indicates that one generation of backcrossing for the higher yielding parent increases the population mean but decreases the genetic variance. The latter could limit the use of backcross method for the improvement of quantitative traits. On the other hand, several reports have shown a genetic variance increase following one or more backcrossing. This work was carried out to evaluate the efficiency of one generation of backcrossing for the development of superior soybean lines, in a population derived from a two-way cross between BRS-134 and EMGOPA-315 cultivars, where the latter one was used as recurrent parent for being higher yielding. Twenty F2:5 and 20 RC1F4 higher yielding progenies were selected from two base populations (F2:4 and RC1F3) previously evaluated for grain yield and agronomic traits in three environments. Evaluation trials of the selected progenies were carried out in 2011/12 growing season at Anhumas Experimental Station, belonging to the Department of Genetics, ESALQ/USP, in Piracicaba, state of São Paulo, Brazil. A randomized complete block design with 20 replications and plots of 2 m rows spaced by 0.5 meter with 30 plants after thinning, was used for each population. The following traits were recorded: grain yield (PG) number of days to maturity (DM), plant height at maturity (AM), and lodging (AC). General results have shown that the backcross population generates a higher number of more yielding progenies, and therefore one generation of backcrossing for the higher yielding parent could be a good strategy to improve the efficiency of selection for grain yield in soybeans.