Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-04-22T15:52:55Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 499099 bytes, checksum: 5bb06b169f3dc2aa0c73544a0257c612 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-22T15:52:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 499099 bytes, checksum: 5bb06b169f3dc2aa0c73544a0257c612 (MD5) Previous issue date: 2015-11-20 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O presente trabalho teve como objetivo estudar a associação entre os parâmetros que descrevem o potencial de populações e de suas combinações híbridas por meio da abordagem de genética de populações, baseada em dados de marcadores moleculares, com os obtidos por meio da abordagem de genética quantitativa, baseados em dados fenotípicos. Para isso, foram simuladas dez populações genitoras, com 200 indivíduos cada, em equilíbrio de Hardy- Weinberg, para 50 locos independentes e dois alelos codominantes por loco, e obtidas 45 populações híbridas a partir da combinação, aos pares, das dez populações genitoras. Os dados fenotípicos foram obtidos a partir da simulação de 12 variáveis quantitativas pela ação de alelos de 20 locos, selecionados ao acaso entre os 50 previamente simulados, com diferentes graus de herdabilidade, combinados com um efeito aditivo diferencial, de acordo com a importância do loco. As populações foram avaliadas quanto às medidas descritivas da estrutura genética da população e do grau de diferenciação entre pares de populações genitoras, a partir da abordagem de genética de populações, e quanto à complementação gênica, por abordagem de genética quantitativa, considerando aspectos da capacidade geral e específica de combinação. Houve, de modo geral, concordância de indicação de combinações híbridas mais e menos divergentes pelas medidas de dissimilaridade abordadas pela teoria de genética de populações e pode-se afirmar que é possível predizer a diversidade genética de combinações híbridas a partir da avaliação da diversidade genética de suas populações genitoras. Observou-se que, em características de efeito aditivo, a escolha de genitores com maior frequência de alelos favoráveis pode ser feita com base em suas médias fenotípicas apenas, sem a necessidade de realização de cruzamentos dialélicos. Além disso, pela abordagem de genética de populações, houve coincidência de 75% na recomendação das populações genitoras potenciais ao melhoramento genético. Nesse sentido, pode-se concluir que a associação da abordagem de genética de populações às informações quantitativas pode incrementar o ganho no melhoramento genético. / This work aimed to study the association between the parameters describing the potential of people and their hybrid combinations by means of population genetics approach, based on molecular marker data, with those obtained through quantitative genetic approach, based on phenotypic data. For this, ten progenitors populations were simulated, with 200 individuals each, in Hardy-Weinberg to 50 independent loci and two codominant alleles per locus, and obtained 45 hybrid populations from the combination, in pairs, of ten progenitors populations. Phenotypic data were obtained from the simulation of 12 quantitative variables by the action of alleles from 20 loci, selected randomly among the 50 previously simulated, with different degrees of heritability, combined with a differential additive effect, according to the importance of the locus. The populations were evaluated for descriptive measures of the genetic structure of the population and the degree of differentiation between pairs of progenitors populations from the population genetics approach, and on the genetic complementation, by approach of quantitative genetics, considering aspects of general and specific combining ability. There was, in general, agree indication of more and less divergent hybrids by dissimilarity measures addressed by the theory of population genetics and it can be affirmed that it is possible to predict the genetic diversity of hybrids from the evaluation of their progenitor populations genetic diversity. It was observed that for the additive effect characteristics, the choice of progenitors with highest frequency of favorable alleles can be made based on their phenotypic medium only, without the need of performing diallel. In addition, by the population genetic approach, there was agreement on the recommendation of 75% of the population potential progenitors to genetic improvement. In this sense, it can be concluded that the association of population genetics approach to quantitative information can increase the gain in plant breeding.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-04-27T16:55:17Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1072719 bytes, checksum: 850c174d9e195a77f095a6773032eab1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-27T16:55:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1072719 bytes, checksum: 850c174d9e195a77f095a6773032eab1 (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Dentre os objetivos dos programas de melhoramento genético de plantas de propagação assexuada (como a cana-de-açúcar e o eucalipto) e autógamas encontra-se o de selecionar indivíduos extremos ou segregantes transgressivos. Assim, é conveniente encontrar progênies com distribuições de caudas longas ou mesmo assimétricas, já que elas têm uma maior tendência de gerar indivíduos excepcionais. Os métodos de seleção comumente utilizados no melhoramento dessas espécies enquadram-se na classe BLUP sob os conceitos de média aritmética e média harmônica, os quais não levam em consideração a ocorrência de valores extremos dentro das famílias. Diante do exposto, este trabalho teve como objetivo propor e avaliar uma metodologia estatística para o melhoramento do máximo ou valor extremo das distribuições, e não necessariamente das médias das distribuições. Essa abordagem baseia-se nos quantis superiores da GEV (Distribuição de Valores Extremos Generalizada) dos BLUP ́s genotípicos individuais entre e dentro de famílias, como forma de prever o aumento da ocorrência de valores extremos em função do aumento do tamanho da família (seleção de indivíduos extremos dentro de família) e também do número de famílias utilizado para representar uma população (seleção de indivíduos extremos em toda a população). A metodologia consistiu em usar dados simulados e reais, típicos das variáveis consideradas no melhoramento genético (por exemplo, distribuição normal com ampla variabilidade e presença de valores extremos). A partir dessa base de dados, distribuições de valores extremos generalizadas são ajustadas aos máximos de cada família, visando verificar qual a distribuição mais adequada (Gumbel, Fréchet, ou Weibull). Os resultados revelaram que a distribuição Weibull se ajusta melhor à bases de dados com 100 ou mais famílias e mais de 20 indivíduos por família e a distribuição Gumbel se ajusta melhor à bases de dados menores. Uma base de dados experimentais referentes à avaliação de famílias, mediante o uso de uma distribuição de valor extremo para predição do máximo das distribuições dos indivíduos, permite a previsão do comportamento da eficiência seletiva para os máximos associados a vários tamanhos de famílias e de populações experimentais. Isso possibilita ao melhorista a otimização da experimentação no melhoramento visando a seleção de indivíduos extremos. Para essas previsões, emprega-se o período de retorno associado à ocorrência de um evento raro (nível de retorno) típico da distribuição ajustada. No caso, o período de retorno é interpretado como o tamanho amostral necessário para a ocorrência do nível de retorno do evento raro, interpretado como a magnitude do valor extremo. Simulações estocásticas e reamostragens de dados experimentais indicaram consistentemente que a avaliação de 200 famílias em cada ciclo seletivo maximiza a eficiência do melhoramento visando a seleção de indivíduos extremos. Uma boa opção prática seria a avaliação de 200 famílias com 100 indivíduos, perfazendo um total de 20000 indivíduos. Segundo a distribuição Weibull, o aumento da eficiência seletiva com o aumento do tamanho de família é em torno de 1,10 quando se passa de 20 para 100 indivíduos por família e de 1,12 quando se passa de 100 para 200 indivíduos e esses números são aproximadamente constantes independentemente do número de famílias avaliadas. Os modelos Gumbel e Weibull mostraram-se adequados para analisar as variáveis massa média de colmos (MMC em kg) e teor de Brix (B em %), sendo que a Gumbel mostrou-se adequada apenas nos casos de números de famílias muito pequenos. Assim, recomenda-se a Weibull para inferências práticas. A metodologia é adequada também para classificar as famílias ou progênies pela capacidade de geração de indivíduos superiores ou excepcionais e informar os tamanhos amostrais a serem praticados em cada família para capturar esses indivíduos. / Among the objectives of programs of genetic improvement of asexual propagation of plants (such as sugarcane and eucalyptus) and autogamous is to select extreme or segregating individuals transgressive. It is therefore appropriate to find progenies distributions of long or asymmetrical tails, as they are more likely to generate exceptional individuals. Selective methods commonly used in the improvement of these species fall under the BLUP (Best Linear Unbiased Predictor) class under the concepts of arithmetic mean and harmonic mean, which do not take into account the occurrence of extreme values within families. Given the above, this study aimed to propose and evaluate a statistical methodology to improve the maximum or extreme value distributions, and not necessarily the means of distribution. This approach is based on the upper quantiles of GEV a (Generalized Extremes Values Distribution) of BLUP's individual genotypic between and within families, as a way to predict the increased occurrence of extreme values due to the increase in family size (selection of extreme individuals within family), and also the number of families used to represent a population (selection of extreme individuals in the population). The methodology consisted of using simulated and real data, typical of the variables considered in genetic improvement (eg, normal distribution with wide variability and the presence of extreme values). From this database, generalized extreme value distributions are adjusted to the maximum of each family, in order to ascertain the most appropriate distribution (Gumbel, Fréchet, or Weibull). The results showed that the Weibull distribution best fits the data bases with 100 or more families and more than 20 individuals per family and the Gumbel distribution fits better at smaller databases. A basis of experimental data relating to the evaluation of families, through the use of an extreme value distribution for predicting the maximum of the distribution of individuals, allows a prediction of the selection efficiency behavior to the maximum associated with various families and sizes of experimental populations. This enables the breeder to optimize the experiment in breeding for the selection of extreme individuals. To these predictions, is employed the return period associated with the occurrence of a rare event (return level) typical of the fitted distribution. In this case, the return period is interpreted as the sample size required for the occurrence of the level of return the rare event, interpreted as the magnitude of the extreme value. Stochastic simulations and experimental data resampling consistently indicated that the evaluation of 200 families in each selection cycle to maximize efficiency improvement in order to select extreme individuals. A good practical option would be the evaluation of 200 families with 100 individuals, a total of 20,000 individuals. According to the Weibull distribution, the increase in selection efficiency with increasing family size is about 1.10 when going from 20 to 100 individuals per family and 1.12 when going from 100 to 200 individuals and these numbers they are approximately constant regardless of the number of families evaluated. The Gumbel and Weibull models have shown to be adequate to analyze the average mass variable stem (MMC kg) and Brix content (B %), and the Gumbel was adequate only in the case of very small families numbers. Thus, it is recommended to Weibull for practical inferences. The methodology is also suitable to classify the families or the progenies ability to generate superior or exceptional individuals and inform the sample sizes to be practiced in every family to capture these individuals.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Botânica, Programa de Pós-Graduação em Botânica, 2016. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-06-26T13:43:09Z No. of bitstreams: 1 2016_MariaAngélicaGaagDuarteGrazziotin.pdf: 4443584 bytes, checksum: d52630c0eaaa4e8f761fc7c3fc306cce (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-08-15T15:39:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_MariaAngélicaGaagDuarteGrazziotin.pdf: 4443584 bytes, checksum: d52630c0eaaa4e8f761fc7c3fc306cce (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-15T15:39:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_MariaAngélicaGaagDuarteGrazziotin.pdf: 4443584 bytes, checksum: d52630c0eaaa4e8f761fc7c3fc306cce (MD5) Previous issue date: 2017-08-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e da Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal (FAP/DF). / O feijão-caupi (Vigna unguiculata) é uma leguminosa de importância agroeconômica para o Brasil, sendo plantado principalmente nos estados do Norte e Nordeste. Esse feijão quando armazenado pode ser infestado por dois bruquídeos, o Zabrotes subfasciatus (Boh.) e o Callosobruchus maculatus (Fabricius, 1775). No intuito de diminuir as perdas pela infestação desses bruquídeos, torna-se cada vez mais importante o desenvolvimento de uma metodologia que seja uma alternativa ao uso de métodos químicos convencionais para o controle dessas pragas. No México foram identificados altos níveis de resistência aos bruquídeos em genótipos silvestres do feijão comum (Phaseolus vulgaris L.) e que estavam relacionados uma classe particular de proteínas de reserva de sementes, conhecidas como arcelinas. Neste trabalho, a o gene Arcelina-1 foi introduzido por biobalística em eixos embrionários de sementes do feijãocaupi no intuito de ocasionar um fenótipo similar. Duas linhagens transgênicas contendo o gene da Arcelina-1, denominadas L5 e L3, foram utilizadas para desafiar duas espécies de bruquídeos, Zabrotes subfasciatus e Callosobruchus maculatus. No bioensaio, o Z. subfasciatus mostrou ser sensível à presença da proteína arcelina-1 nas sementes, em ambas linhagens transgênicas, tendo como resultado a diminuição da população ao longo das gerações. O C. maculatus mostrou ser resistente à presença da proteína, principalmente na L3, mesmo tendo esta linhagem apresentado uma concentração maior da proteína, como observado por análises de Western blot, Dot blot e Elisa indireto. Apesar de apresentar efeito biocida quando expressa na semente, arcelina-1 mostrou ter uma diminuição lenta do Z. subfasciatus ao longo das gerações, sendo necessárias quatro gerações para se obter um controle biológico desse bruquídeo. Desta forma, torna-se interessante buscar novas alternativas para o controle desses carunchos, como pela introdução de genes mais promissores no feijão-caupi, como Arc4 ou Arc8, os quais mostraram apresentar um efeito biocida em duas espécies de caruncho, o Acanthocelides obtectus (Say) e Z. subfasciatus, aumentado a chance de se obter uma diminuição desses bruquídeos na primeira geração. / Cowpea (Vigna unguiculata) is an important leguminous crop that is highly cultivated in Brazil, particularly within the North and Northeaster regions of the country. Among the factors that hamper with the production potentials of this important crop, post-harvest losses due to attack by Zabrotes subfasciatus (Boh.) and Callosobruchus maculatus have been at the forefront. In order to reduce losses caused by these bruchids, the development of alternative methods that do not rely on the use of chemicals becomes necessary. With the discovery of arcelins, a class of reserve proteins in wild genotypes of common bean (Phaseolus vulgaris L.), which have been shown to confer resistance against bruchids, there is an opportunity to employ trangenic approach to generate cowpea with similar phenotype. Here, Arceline-1 gene was introduced into cowpea genome through biobalistic method of genetic transformation using embyogenic axes as target tissues, in an attempt to confer resistance against C. maculatus and Z. subfasciatus in the crop. Following tranformation, selection and regeneration, two events, denominated L5 and L3 were used to challenge the two insect species in a bioassay system. In the case of Z. subfasciatus, both lines were protected against the insects as evidenced by decrease in insect population along four generations when expressed by their seeds. However, C. maculatus was resistant against the protein, especially in L3. This became apparent with increasing concentrations of the protein isolated from the line and as evidenced by Western blot, Dot blot and indirect Elisa analyses. Although Arceline-1 protein presented biocidal effect when expressed in cowpea seed, it merely reduced the population of Z. subfasciatus gradually and only attained its maximum biological effect by the 4th generation of the insects. The use of alternative gene like Arc4 and Arc8, which have been shown to exhibit biocidal effect in Acanthocelides obtectus (Say) and Z. subfasciatus, may complement the attempt made in this work, to further maximize the chance of controling these bruchids along generations.

CAPES, CNPq, Fundação de Amparo à Pesquisa e Inovação do Estado de Santa Catarina (FAPESC) / Os agricultores têm manejado, domesticado e conservado componentes da biodiversidade há milênios em um processo coevolutivo. Porém, a intensa transformação do meio tem causado também uma intensa erosão genética e dos conhecimentos tradicionais a ela associados. Neste contexto insere-se este trabalho, que buscou avançar na compreensão das vias de domesticação da feijoa (Acca sellowiana (Berg) Burret) e promover um processo conservação pelo uso. Teórico-metodologicamente este estudo foi embasado na pesquisa participativa e em métodos da etnobotânica e estruturado em três macro-ações, desenvolvidas de forma interligada e interdependente entre si, conciliando abordagens quantitativas e qualitativas: (i) acesso e sistematização do conhecimento local associado ao uso, conservação e manejo da feijoa e o mapeamento de matrizes em propriedades de agricultores familiares, e em quintais urbanos na Serra Gaúcha; (ii) caracterização genética e fenotípica de plantas manejadas e selecionadas pelos agricultores, de plantas presentes em quintais urbanos e daquelas consideradas populações naturais e, (iii) estabelecimento de um programa de melhoramento genético participativo visando à promoção do seu uso. O conhecimento tradicional acessado sobre uso, manejo e conservação é consistente e está bem distribuído entre os informantes. Para os agricultores da Serra Gaúcha 10 tipos distintos de uso e 11 de manejo foram identificados. Os principais usos foram alimentação, medicinal e comercialização. Foram identificadas três categorias de agricultores segundo intensidade de uso: cultivadores, manejadores e mantenedores com Valor de Diversidade de Informante (VDI) para uso de 0,41, 0,49 e 0,26, respectivamente, sendo o último diferente estatisticamente dos demais. O VDI de manejo também foi estatisticamente entre estas categorias, com os cultivadores o maior VDI (0,52). Os agricultores assessorados pelo Centro Ecológico (CE) apresentaram maior VDI para uso (0,40) que os não assessorados (0,25). Para os informantes dos quintais urbanos, nove usos e seis manejos foram relacionados. Ampla diversidade genética e fenotípica foi encontrada, especialmente nos conjuntos de plantas selecionadas ou manejadas, se constituindo em recurso de extrema importância para programas de conservação on farm e para programas de melhoramento genético. Em geral, as plantas dos quintais e selecionadas pelos agricultores apresentaram maior peso, se constituindo o principal critério de seleção. O peso de mil sementes (PMS) variou de 2,6788 a 6,0687 g, sendo distinto do que é estabelecido na literatura. Mais de 90% da variação genética da feijoa está dentro das amostragens, as quais apresentaram índices de fixação significativos com exceção da população natural. A magnitude e representatividade da diversidade encontrada nos quintais urbanos em Vacaria - RS revelaram a necessidade de estes locais serem inseridos nas estratégias de conservação da espécie, o que poderia ser uma nova categoria de conservação denominada aqui como quintal urbano(urban garden). A conservação da feijoa na região estudada se dá mediante o seu uso enquanto recurso sistêmico. As estratégias participativas de atuação junto aos agricultores, como o programa de melhoramento genético participativo, se mostraram eficientes para promover o uso e conservação, pois foi possível definir critérios de seleção; avaliação da população de trabalho; seleção e multiplicação das plantas promissoras; realização dos cruzamentos e planejamento para avaliação das progênies obtidas. As evidências desse estudo revelaram que populações de A. sellowiana têm sido manejadas e cultivadas, em algum grau selecionadas e multiplicadas, numa paisagem antropizada ao longo de pelo menos uma centena de anos. Assim, populações da espécie estão em processo de domesticação em seu centro de origem e diversidade, podendo ser consideradas semi-domesticadas. Contudo, apresentam ainda variação fenotípica que não as diferenciam consideravelmente das populações silvestres. O que parece claro é que a feijoa é uma espécie que acompanha o homem e caso cessarem as práticas de manejo da paisagem, ela perderá espaço para outras espécies. / Farmers have tamed, handled and preserved the biodiversity elements for millennia in a co-evolution process. However, the intense environmental transformation has also caused intense genetic erosion and the associated traditional knowledge. It is in this content that this research is inserted into, and aimed to advance in the understanding of feijoa’s (Acca sellowiana (Berg) Burret) domestication process and also to promote its conservation through its use. Methodologically this study was based on participatory research and ethnobotany methods and was divided into three ways, interconnected and interdependent among themselves, with the purpose of concealing quantitative and qualitative approaches: (i) access and systematization of the local knowledge related to the use, management and conservation of feijoa and mapping elite plants on properties of family farmers, as well as residents in urban gardens in the Serra Gaúcha; (ii) genetic and phenotypic characterization of selected and managed plants by farmers, plants from urban gardens and those of spontaneous occurrence considered as natural populations, and (iii) establishment of a participatory plant breeding program aiming at the promotion of its use. The accessed traditional knowledge about use, management and conservation, is consistent and well distributed among the informants. To the farmers from Serra Gaúcha 10 distinct types of usage and 11 of management were identified. The main uses are related to food, medicine and commercialization. It was found three categories of farmers accordingly to their intensity of usage: growers, managers and maintainers, on which the Respondent Diversity Value (VDI) ranging between 0.41; 0.49; and 0.26, respectively (the last one differ significantly from the others). For the growers their VDI was also significantly different among the categories VDI=0.52). The farmers that were assisted by the Ecological Center (CE) showed a higher VDI (0.40) related to the use of feijoa than those not assisted. For those respondents from the urban gardens nine different types of use were identified and six different types of manage were related to it. A wide genetic and phenotypic diversity was found, especially in the selected and/or managed plants, what means that they are resources of extreme importance for on farm conservation and breeding programs. In general, the urban garden plants and those selected by the local farmers showed higher weight representing the main selection criterion. The weight of thousand seeds (PMS) ranged from 2.6788g to 6.0687g, being different from those found on the literature to this species. The genetic variation of feijoa is up to 90% in the samples here studied; all the samples showed a significant fixation index, except by the natural population. The magnitude and representativeness of the diversity found in the urban gardens in the town of Vacaria - RS reveals the need for these sites to be inserted in this specie conservation strategies, corresponding to a new conservation category called here “Urban Gardens”. The feijoa´s conservation in the studied region is reached through its systemic use. Participatory research directed to small households (as the Participatory Plant Breeding Program) seen to be effective to promote the specie’s use and conservation, because it was possible to define selections criterions, to evaluate the plant populations; to select and to multiply the promissory plants; to do the breeding and planning the assessment of the offspring. This study evidences revealed that A. sellowiana populations have being managed, cultivated, and in any level also selected and propagated in an anthropogenic landscape through at least hundred years. Thus, populations of the feijoa are under the domestication process in its own center of origin and diversity and can be considered as semi domesticated. However, the semi domesticated populations still have shown phenotypic variation that does not differentiated them from the wild populations. In fact, the feijoa is a species that have being accompanying the human beings, what means that if ceases the landscape management process feijoa will lose space for other species.

CNPq / Conhecer os processos responsáveis pelo avanço do progresso genético do rendimento de grãos é uma etapa essencial para o desenvolvimento de cultivares mais produtivas. Os objetivos do estudo foram: a) Avaliar a duração dos subperíodos de desenvolvimento de cultivares de trigo brasileiros, lançados entre 1940 e 2009, e quantificar a importância de cada fenofase sobre o rendimento de grãos e seus componentes. b) Caracterizar, fisiologica e agronomicamente, cultivares de trigo desenvolvidos entre 1940 e 2009, a fim de identificar critérios de seleção mais efetivos à continuidade do progresso genético de melhoramento no Brasil. c) Caracterizar cultivares antigos e modernos brasileiros, lançados em diferentes décadas, quanto à eficiência do uso do nitrogênio e seus componentes. Dez cultivares de trigo brasileiros, antigos e modernos, foram avaliados em ensaios de competição, em duas safras agrícolas (2010 e 2011); na safra agrícola de 2011 um ensaio foi conduzido em casa de vegetação, com quatro doses de nitrogênio (0, 60, 120 e 180 kg N ha-1). Comparou-se a duração dos subperíodos, caracteres agronômicos e fisiológicos (trocas gasosas) e caracteres da eficiência do uso do nitrogênio (EUN). O melhoramento reduziu a fase de semeadura a antese e aumentou a fase de enchimento de grãos, contribuindo com o aumento da massa de mil grãos. Os genótipos modernos tiveram o subperíodo de espigueta terminal a antese aumentado (0,68 a 1,35 graus dias ano-1) ao longo dos anos, contribuindo com o incremento do número de grãos por espigueta, número de grãos por espiga, peso seco de espiga em antese e índice de fertilidade da espiga. O incremento de rendimento de grãos foi de 29 kg ha-1 ano-1, com um ganho genético de 0,92% ano-1 no período de 1940 e 2009. O progresso genético para rendimento de grãos foi principalmente relacionado ao incremente do índice de colheita, número de grãos e rendimento biológico, que foram alcançados pelo aumento da condutância estomática e da taxa fotossintética em pré e pós-antese e redução da estatura de planta. A eficiência de absorção de nitrogênio (EAN) foi positivamente associada com a eficiência do uso do nitrogenio (EUN) na ausência de adubação nitrogenada. A eficiência de utilização do nitrogenio (EUtN) e a EAN foram positivamente associadas a EUN nas doses elevadas de N. Os cultivares mais recentemente disponibilizados para cultivo (Quartzo, CD 117, BRS Tangará, BRS 220, BRS 208 e BRS Guamirim) foram mais eficientes no uso do nitrogênio e mais tolerantes a baixas doses em comparação ao grupo formado pelos cultivares BRS 179, BR 23, Toropi e Frontana. / Knowledge the processes responsible for the progress of genetic gain in grain yield in wheat plant is an essential step for the development of high yield cultivars. The aims of the study were: a) Evaluate the duration of developmental phases in wheat cultivars and quantify the importance of each phase on grain yield and its components. b) characterize physiological and agronomically wheat cultivars released in different decades, to identify selection criteria for continued improvement of genetic progress in Brazil. c) Characterize Brazilian wheat cultivars developed in different decades for the nitrogen use efficiency (NUE). Ten wheat cultivars released from1940 to 2009, were examined for two years in a competition essay (2010 and 2011) and in 2011 an essay in green house was conducted with four nitrogen rates (0, 60, 120 e 180 kg N ha-1). We compared the duration of periods, agronomic and physiological traits (gas exchange) and nitrogen use efficiency (EUN) characters. The Breeding reduced time to anthesis and increased the grain filling, contributing to the increase in thousand kernel weight. The modern cultivars had the period terminal spikelet to anthesis increased (0,68 to 1,35 degree days year-1) over the years, contributing to the increase in the number of grains per spikelet, number of grains per spike, spike dry weight at anthesis and spike fertility index. The increase in grain yield was 29 kg ha-1 yr-1, with a genetic gain of 0,92% yr-1 from 1940 to 2009, this is largely related to the increased of harvest index, number of grains m-2 and biological yield, which were achieved through improving stomatal conductance and photosynthetic rate in pre and post-anthesis and reduced in plant height. The nitrogen uptake efficiency (NUpE) was positively associated with nitrogen use efficiency (NUE) in the absence of fertilization. Nitrogen utilization efficiency (NutE) and NUpE were positively associated with NUE in higher N. The modern cultivars (Quartzo, CD 117, BRS Tangará, BRS 220, BRS 208 and BRS Guamirim) were more efficient in the use of nitrogen and more tolerant to low N input compared to the group formed by BRS 179, BR 23, Toropi and Frontana.

CNPq / Conhecer os processos responsáveis pelo avanço do progresso genético do rendimento de grãos é uma etapa essencial para o desenvolvimento de cultivares mais produtivas. Os objetivos do estudo foram: a) Avaliar a duração dos subperíodos de desenvolvimento de cultivares de trigo brasileiros, lançados entre 1940 e 2009, e quantificar a importância de cada fenofase sobre o rendimento de grãos e seus componentes. b) Caracterizar, fisiologica e agronomicamente, cultivares de trigo desenvolvidos entre 1940 e 2009, a fim de identificar critérios de seleção mais efetivos à continuidade do progresso genético de melhoramento no Brasil. c) Caracterizar cultivares antigos e modernos brasileiros, lançados em diferentes décadas, quanto à eficiência do uso do nitrogênio e seus componentes. Dez cultivares de trigo brasileiros, antigos e modernos, foram avaliados em ensaios de competição, em duas safras agrícolas (2010 e 2011); na safra agrícola de 2011 um ensaio foi conduzido em casa de vegetação, com quatro doses de nitrogênio (0, 60, 120 e 180 kg N ha-1). Comparou-se a duração dos subperíodos, caracteres agronômicos e fisiológicos (trocas gasosas) e caracteres da eficiência do uso do nitrogênio (EUN). O melhoramento reduziu a fase de semeadura a antese e aumentou a fase de enchimento de grãos, contribuindo com o aumento da massa de mil grãos. Os genótipos modernos tiveram o subperíodo de espigueta terminal a antese aumentado (0,68 a 1,35 graus dias ano-1) ao longo dos anos, contribuindo com o incremento do número de grãos por espigueta, número de grãos por espiga, peso seco de espiga em antese e índice de fertilidade da espiga. O incremento de rendimento de grãos foi de 29 kg ha-1 ano-1, com um ganho genético de 0,92% ano-1 no período de 1940 e 2009. O progresso genético para rendimento de grãos foi principalmente relacionado ao incremente do índice de colheita, número de grãos e rendimento biológico, que foram alcançados pelo aumento da condutância estomática e da taxa fotossintética em pré e pós-antese e redução da estatura de planta. A eficiência de absorção de nitrogênio (EAN) foi positivamente associada com a eficiência do uso do nitrogenio (EUN) na ausência de adubação nitrogenada. A eficiência de utilização do nitrogenio (EUtN) e a EAN foram positivamente associadas a EUN nas doses elevadas de N. Os cultivares mais recentemente disponibilizados para cultivo (Quartzo, CD 117, BRS Tangará, BRS 220, BRS 208 e BRS Guamirim) foram mais eficientes no uso do nitrogênio e mais tolerantes a baixas doses em comparação ao grupo formado pelos cultivares BRS 179, BR 23, Toropi e Frontana. / Knowledge the processes responsible for the progress of genetic gain in grain yield in wheat plant is an essential step for the development of high yield cultivars. The aims of the study were: a) Evaluate the duration of developmental phases in wheat cultivars and quantify the importance of each phase on grain yield and its components. b) characterize physiological and agronomically wheat cultivars released in different decades, to identify selection criteria for continued improvement of genetic progress in Brazil. c) Characterize Brazilian wheat cultivars developed in different decades for the nitrogen use efficiency (NUE). Ten wheat cultivars released from1940 to 2009, were examined for two years in a competition essay (2010 and 2011) and in 2011 an essay in green house was conducted with four nitrogen rates (0, 60, 120 e 180 kg N ha-1). We compared the duration of periods, agronomic and physiological traits (gas exchange) and nitrogen use efficiency (EUN) characters. The Breeding reduced time to anthesis and increased the grain filling, contributing to the increase in thousand kernel weight. The modern cultivars had the period terminal spikelet to anthesis increased (0,68 to 1,35 degree days year-1) over the years, contributing to the increase in the number of grains per spikelet, number of grains per spike, spike dry weight at anthesis and spike fertility index. The increase in grain yield was 29 kg ha-1 yr-1, with a genetic gain of 0,92% yr-1 from 1940 to 2009, this is largely related to the increased of harvest index, number of grains m-2 and biological yield, which were achieved through improving stomatal conductance and photosynthetic rate in pre and post-anthesis and reduced in plant height. The nitrogen uptake efficiency (NUpE) was positively associated with nitrogen use efficiency (NUE) in the absence of fertilization. Nitrogen utilization efficiency (NutE) and NUpE were positively associated with NUE in higher N. The modern cultivars (Quartzo, CD 117, BRS Tangará, BRS 220, BRS 208 and BRS Guamirim) were more efficient in the use of nitrogen and more tolerant to low N input compared to the group formed by BRS 179, BR 23, Toropi and Frontana.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Departamento de Biologia Celular, Pós Graduação em Biologia Molecular, 2012. / Submitted by Elna Araújo (elna@bce.unb.br) on 2012-06-22T23:14:38Z No. of bitstreams: 1 2012_NicolauBritodaCunha.pdf: 2706379 bytes, checksum: 1687039afa393cb383e4bbc8641a75af (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2012-06-25T12:15:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_NicolauBritodaCunha.pdf: 2706379 bytes, checksum: 1687039afa393cb383e4bbc8641a75af (MD5) / Made available in DSpace on 2012-06-25T12:15:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_NicolauBritodaCunha.pdf: 2706379 bytes, checksum: 1687039afa393cb383e4bbc8641a75af (MD5) / As plantas superiores apresentam diversas vantagens para a produção de biomoléculas recombinantes quando comparadas com os demais sistemas de expressão heteróloga, incluindo baixo risco de contaminação com oncogenes, príons, vírus e outros patógenos humanos, além de alta capacidade de escalonamento, baixos custos de produção e sistemas de cultivo e produção agronômica em larga escala. Plantas transgênicas também permitem a exploração de diversos órgãos vegetais com alto conteúdo protéico, tais como sementes e tubérculos, para a expressão de diferentes proteínas recombinantes. Dentre os vegetais comumente cultivados, as plantas de soja são excelentes acumuladoras naturais de proteínas e se constituem em uma fonte de biomassa abundante e barata. Sob condições controladas de cultivo em casa de vegetação, o ciclo agronômico de plantas de soja pode ser manipulado para maximizar a produção de sementes em larga escala em áreas relativamente pequenas. No presente trabalho foram obtidas diferentes linhagens transgênicas de soja contendo os genes da pró-insulina humana, do hormônio do crescimento humano e do fator IX de coagulação sangüínea, sob o controle de seqüências regulatórias específicas para o direcionamento do acúmulo para os vacúolos das sementes. As linhagens obtidas foram caracterizadas do ponto de vista molecular e a expressão recombinante foi caracterizada nos níveis transcricional e traducional. Sementes contendo o hGH e o FIX apresentaram níveis de acúmulo da ordem de 2,9 e 0,23% PST respectivamente, o que reflete um potencial de produção de até 9 e 0,8 g de proteína recombinante por Kg de sementes. O seqüenciamento N-terminal de frações das duas proteínas por nanoLC-MSE demonstrou que os peptídeos trípticos de ambas apresentaram as seqüências de aminoácidos e as massas moleculares esperadas. Ensaios de função biológica com o hGH e o FIX demonstraram diferentes níveis de atividade detectável e que o acúmulo dessas proteínas nos PSVs, mesmo por um período de tempo prolongado (até sete anos), é uma alternativa interessante para garantir a estabilidade protéica pós-traducional. Essa estratégia molecular de expressão pode constituir uma alternativa interessante para o desenvolvimento de produtos biotecnológicos mais baratos e eficientes para sua utilização como reagentes terapêuticos e diagnósticos. _________________________________________________________________________________ ABSTARCT / Plants present various advantages for the production of biomolecules, including low risk of contamination with prions, viruses and other pathogens, scalability, low production costs, and available agronomical systems. Plants are also versatile vehicles for the production of recombinant molecules because they allow protein expression in various organs, such as tubers and seeds, which naturally accumulate large amounts of protein. Among crop plants, soybean is an excellent protein producer. Soybean plants are also a good source of abundant and cheap biomass and can be cultivated under controlled greenhouse conditions. Under containment, the plant cycle can be manipulated and the final seed yield can be maximized for large-scale protein production within a small and controlled area. In this study we obtained different transgenic soybean lines containing the genes that codify the human proinsulin, the human growth hormone (hGH) and the human coagulation factor IX (FIX), under control of tissue-specific regulatory sequences that target the expression to the PSVs. The transgenic lines were characterized on the transcriptional and translational levels, and the recombinant expression of the hGH and the FIX reached 2.9 and 0.23% TSP respectively, which indicate a potential to produce up to 9 and 0.8 g of recombinant protein/Kg seeds. The N-terminal sequencing with nanoLC-MSE demonstrated that all the tryptic fragments analyzed showed the expected sequences and the molecular masses. The biological activities of the recombinant hGH and the FIX were also determined, and demonstrated that targeting to the PSVs was an interesting expression tool to elevate the post-translational stability. This strategy for the improved molecular expression can constitute an important alternative for the development of cheaper and safer biotechnological products that can be used as therapeutic tools and diagnose reagents in the future.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, 2013. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2013-10-09T16:22:41Z No. of bitstreams: 1 2013_AndreRicardoBellinati.pdf: 1659286 bytes, checksum: 7714c496218b3b618a03b036e7a33842 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-10-10T15:24:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_AndreRicardoBellinati.pdf: 1659286 bytes, checksum: 7714c496218b3b618a03b036e7a33842 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-10-10T15:24:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_AndreRicardoBellinati.pdf: 1659286 bytes, checksum: 7714c496218b3b618a03b036e7a33842 (MD5) / O plantio extensivo de monoculturas e o uso de práticas agronômicas intensivas tornam a agricultura, e a produção em massa de alimentos, um dos principais fatores de risco à conservação da biodiversidade. Avanços no campo da engenharia genética propõem-se a diminuir tais impactos, promovendo aumento de produtividade e redução no uso de agrotóxicos, principalmente através da transferência de genes interespécies. Um exemplo desse tipo de manipulação genética é a inserção de genes de Bacillus thuringiensis em plantas cultivadas, para expressão de proteínas Cry, tóxicas a insetos-praga. Essa prática resulta em plantas com características que não existiam anteriormente na natureza, o que suscita o temor de novos riscos à biodiversidade, resultando em uma regulamentação de análises de risco para liberação de tais plantas modificadas no ambiente. O desenvolvimento de cadeias tróficas artificiais que simulem rotas de exposição a proteínas Bt tem permitido seu rastreamento ao longo dos níveis tróficos, de forma a possibilitar a detecção de prejuízos ambientais antes mesmo do estabelecimento de novos eventos ou da transformação da planta. Este trabalho se propôs a desenvolver um método de exposição de endotoxinas expressas em plantas geneticamente modificadas a predadores não-alvo por meio de dietas artificiais, permitindo a avaliação em laboratório do impacto de tais compostos sobre a bionomia de organismos presentes no ambiente. Para tal, foram realizados aprimoramentos da criação em laboratório de Cycloneda sanguinea, predador não-alvo, e Aphis gossypii e Myzus persicae, insetos fitófagos não-alvo predados por C. sanguinea. Diferentes composições de dietas artificiais foram testadas, assim como seu uso para a exposição das endotoxinas Cry8Ka5, Cry1Ac e Cry1F às três espécies de insetos não-alvo. Não foi detectada atividade biológica de Cry8Ka5 testados sobre o inseto-alvo, Anthonomus grandis, o que impossibilitou testes sobre organismos não-alvo. Foram obtidas composições de dietas sólidas artificiais à base de A. gossypii para a criação de larvas de C. sanguinea até o estágio adulto, no entanto, sem a obtenção de reprodução dos indivíduos. Assim, não foi possível estabelecer uma rota de exposição bitrófica de toxinas Cry para o predador não-alvo C. sanguinea através de dieta artificial. Um sistema eficaz de criação de M. persicae com dieta líquida foi estabelecido, possibilitando o desenvolvimento de uma via segura de exposição das toxinas Cry a C. sanguinea. Tal sistema não se mostrou apropriado para A. gossypii, espécie para a qual novos estudos nutricionais deverão ser realizados. As toxinas Cry1Ac e Cry1F, detectadas em todos os níveis tróficos, não apresentaram efeito letal ou subletal sobre o inseto não-alvo C. sanguinea. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The adoption of an extensive model with monoculture and agronomical intensive practices, in response to the global demand for food, has been considered one of the main risk factor to biodiversity conservation. Advances in genetic engineering propose to diminish such impacts by promoting increased productivity and reduced pesticides adoption, mainly through gene transfer among species. Transformation of cultivated plants by inserting Bacillus thuringiensis genes is an example of such genetic manipulation techniques, aiming the expression of Cry proteins, which present toxic activity on pest insects. This practice result in plants with new features never experienced before in nature, raising concern about new risks to biodiversity, which resulted in a specific regulatory framework of risk assessment for the release of such transformed plants in the environment. The development artificial trophic chains that simulates the exposure of Bt toxins has allowed its tracking throughout the trophic levels, enabling the detection of environment damages prior to the establishment of new events or, even, the plant transformation. This work proposes to develop a new method of exposure of non-target predators to Bt toxins, expressed in genetically modified plants, through artificial diet, allowing the evaluation of such compound impacts on the organisms bionomics in laboratory. Therefore, improvements were promoted on the rearing of Cycloneda sanguinea, a non-target predator, and Aphis gossypii and Myzus persicae, non-target phytophagous insects preyed by C. sanguinea. Different compositions of artificial diet were tested, such as their use for endotoxins Cry8Ka5, Cry1Ac and Cry1F exposure to the three non-target species. Cry8Ka5 presented no biological activity on its target, Anthonomus grandis, thwarting non-target tests. Solid artificial diet compositions A. gossypii based were obtained for C. sanguinea rearing from its larval until its adult stage. However, with no reproductive success observed. Thus, it was not possible to establish a bitrophic exposure to Cry toxins for the nontarget predator C. sanguinea using artificial diet. An effective M. persicae rearing system was established, adopting liquid artificial diet, and allowing a secure exposure of C. sanguinea to Cry toxins. This rearing system was not appropriate for A. gossypii, and new nutritional studies shall be developed for this species. Cry1Ac and Cry1F toxins were detected in all trophic stages and did not present lethal or sublethal effects on nontarget insect C. sanguinea.

Orientadores: Anete Pereira de Souza, Rosangela M. S. Resende / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-14T22:16:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos-Garcia_MelissadeOliveira_D.pdf: 5324075 bytes, checksum: e6ca57392002e1631d9b7a3bcc4c96e7 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: No Brasil, a pecuária bovina é baseada principalmente na utilização de pastagens para alimentação animal, sendo a maioria destas cultivadas. Gramíneas do gênero Urochloa P. Beauv. originárias da África Setentrional têm sido as mais utilizadas pelos pecuaristas, juntamente com algumas leguminosas de origem sul-americana. Os maiores problemas enfrentados pelos produtores são a degradação das pastagens e o seu alto custo de recuperação, principalmente pela necessidade de uso de fertilizantes químicos nitrogenados. Devido à capacidade das leguminosas de transformar o nitrogênio atmosférico e fixá-lo no solo, seu uso consorciado a gramíneas pode ser indicado como uma alternativa menos onerosa para recuperação das pastagens. Dentre as leguminosas já testadas como pastagens, as do gênero Stylosanthes Sw. têm se mostrado passíveis de utilização em regiões de solos de baixa fertilidade, apresentando bons resultados quando consorciadas a gramíneas. O Brasil é o maior centro de origem e diversidade deste gênero, com ocorrência das espécies de maior potencial forrageiro, havendo vários acessos disponíveis em bancos de germoplasma. Para que os programas de melhoramento possam utilizar de forma adequada os bancos de germoplasma existentes, é necessário um conhecimento da quantidade e da distribuição da diversidade genética dentro dessas coleções. Além disso, para grande parte das espécies do gênero, as taxas de cruzamento são desconhecidas ou foram estimadas com base em caracteres morfológicos, que podem sofrer influência do ambiente e são encontrados em número restrito. Nesse contexto, no presente trabalho foram desenvolvidos marcadores microssatélites para três espécies do gênero Stylosanthes Sw. (S. capitata Vog., S. guianensis (Aubl.) Sw. e S. macrocephala Ferr. et Costa). Devido à disponibilidade dos experimentos, foi possível utilizar os microssatélites desenvolvidos para estimar a taxa de cruzamento de S. capitata Vog. e S. guianensis (Aubl.) Sw., mostrando que ambas as espécies apresentam um sistema misto de reprodução com predominância de autogamia. Considerando que as flores de Stylosanthes são cleistógamas, a taxa de cruzamento encontrada foi alta (26% ara S. guianensis (Aubl.) Sw. e 31% para S. capitata Vog.) e deve ser considerada durante a multiplicação de sementes para manutenção do banco de germoplasma, a fim de manter a integridade individual de cada acesso. Foi também observada uma variação da taxa de cruzamento entre diferentes progênies. Também foi avaliada a diversidade genética em bancos de germoplasma de duas espécies do gênero (S. guianensis (Aubl.) Sw. e S. macrocephala Ferr. et Costa), mostrando a formação de grupos bem definidos entre os acessos dessas espécies e que podem ser considerados durante o melhoramento. Em S. guianensis (Aubl.) Sw., que apresenta uma classificação taxonômica controversa, os grupos formados estão de acordo com um dos modelos taxonômicos propostos. Os microssatélites desenvolvidos, assim como os dados de taxa de cruzamento e de diversidade genética gerados nesse trabalho, são um passo em direção a um melhor entendimento do gênero e uma ferramenta para que novos trabalhos possam ser realizados. / Abstract: In Brazil, most of the cattle are grown in cultivated pastures. Forage grasses belonging to the African genus Urochloa P. Beauv. have been the most commonly used, together with some American legumes. Soil degradation and high costs for reclaiming are the major problems of pastures, since nitrogen enrichment is necessary. Considering that legumes can fix atmospheric nitrogen into soil, their use in consortium with grasses has been a plausible alternative for soil reclaiming. Among feasible legumes for pastures, those belonging to the genus Stylosanthes Sw. have proved to be suitable for low fertile soils and and for consortium with grasses. Brazil is the major center of origin and diversity of this genus, including its most promising species. Many Stylosanthes Sw. accessions are available in germplasm collections and their use could be potentiated by further knowledge on the available genetic diversity. In addition, there is still limited knowledge on the mating system of most of Stylosanthes Sw. species. In the present work, microsatellite markers were developed for S. capitata Vog., S. guianensis (Aubl.) Sw. and S. macrocephala Ferr. et Costa aiming at studying the genetic diversity and mating systems of Stylosanthes Sw. species. The microsatellite analysis on the mating system of S. capitata Vog. and S. guianensis (Aubl.) Sw. showed a mixed mating system with predominance of self-fertilization. Considering that Stylosanthes flowers are cleistogamous, the observed outcrossing rates wererelatively high, being 26% for S. guianensis (Aubl.) Sw. and 31% for S. capitata Vog.. These outcrossing rates should be taken into consideration in seed multiplication, for the purpose of maintaining the genetic integrity of individual accessions. Variation in the estimates of outcrossing among different progenies was observed. The microsatellite studies on the genetic diversity in S. guianensis (Aubl.) Sw. and S. macrocephala Ferr. et Costa demonstrated that there are genetic distinct groups within the germplasm collection that could be useful for breeding purposes. In S. guianensis (Aubl.) Sw., which has a controversial taxonomy, the observed groups were in agreement with one of the proposed taxonomical classification. The microsatellites developed for Stylosanthes Sw. species and the data on mating system and genetic diversity presented herein represent important knowledge and tools towards the understanding of this genus and are potentially useful for further studies. / Doutorado / Genetica Vegetal e Melhoramento / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

Orientador: Carlos Rettori / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-17T21:11:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gandra_MariaCeciliaWilmersGuimaraes_M.pdf: 1628984 bytes, checksum: 5e6d6c0d781894485fe575ea6ee9820a (MD5) Previous issue date: 1979 / Resumo: Não informado / Abstract: Not informed. / Mestrado / Física / Mestre em Física