Orientador: Raquel Mantuaneli Scarel Caminags / Banca: Rui Barbosa de Brito junior / Banca: Karina Gonzales Silverio Ruiz / Banca: Daniela Leal Zandim Barcelos / Banca: Joni Augusto Cirelli / Resumo: / Abstract: / Doutor

Orientador: Ricardo Luiz Dantas Machado / Banca: Ana Elizabete Silva / Banca: Karin Kirchgatter / Resumo: Plasmodium vivax é a espécie mais prevalente de malária no Brasil. O processo co-evolutivo parasita-hospedeiro pode ser visto como uma "ferramenta", na qual trocas genéticas adaptativas podem influenciar na diversidade da população. Objetivo: Investigar polimorfismos de genes envolvidos na resposta imune humoral visando identificar possíveis associações com a malária. Material e Métodos: a amostra foi constiuída por 103 pacientes com malária vivax não complicada e como grupo controle 97 indíviduos não-maláricos. A identificação dos SNPs -726T>C no gene CD40L, -1 C>T no gene CD40 e -871C>T no gene BLYS foram efetuadas pelo método de PCR-RFLP. As frequências genotípicas, alélicas e de indivíduos portadores de cada alelo foram estimadas por contagem direta. Também foram comparadas as frequências genotípicas observadas com as esperadas segundo o teorema de Hardy e Weinberg. Resultados: As freqüências genotípicas e alélicas para esses SNPs não diferiram estatisticamente entre pacientes e indivíduos do grupo controle. A combinação dos genótipos entre os genes CD40 e BLYS e entre CD40L e BLYS não revelou interação gênica na população estudada. Não foi observada associação entre resposta imune humoral e parasitemia nos indivíduos maláricos com os polimorfismos dos genes investigados. Ambos os genes se encontram em equilíbrio de Hardy e Weinberg. Conclusões: Os resultados deste estudo sugerem que as variantes genéticas analisadas nos genes CD40, CD40L e BLYS não afetam a funcionalidade das moléculas de modo que possa interferir na susceptibilidade a doença, mas estas variantes podem influenciar o curso clínico em vez de simplesmente aumentar ou diminuir a susceptibilidade / Abstract: Plasmodium vivax is the most prevalent malaria species in Brazil. The parasite-host coevolutionary process can be viewed as an 'arms race', in which adaptive genetic changes in one are eventually matched by alterations in the other. Objectives: following the candidate gene approach we analyzed the CD40, CD40L and BLYS genes that participate in B-cell co-stimulation, for associations with P. vivax malaria. Methods: the study sample included 97 patients and 103 controls. We extracted DNA using the extraction and purification commercial kit and identified the following SNPs: -1C>T in the CD40 gene, -726T>C in the CD40L gene and the -871C>T in the BLyS gene using PCR-RFLP. We analyzed the genotype and allele frequencies by direct counting. We also compared the observed with the expected genotype frequencies using the Hardy-Weinberg Equilibrium. Results: The allele and genotype frequencies for these SNPs did not differ statistically between patient and control groups. Gene-gene interactions were not observed between the CD40 and BLYS and between the CD40L and BLYS genes. Overall, the genes were in Hardy-Weinberg Equilibrium. Significant differences were not observed among the frequencies of antibody responses against P. vivax sporozoite and erythrocytic antigens and the CD40 and BLYS genotypes Conclusions: the results of this study show that, although the investigated CD40, CD40L and BLYS alleles differ functionally, this variation does not alter the functionality of the molecules in a way that would interfere in susceptibility to the disease. Significance: The variants of these genes may influence the clinical course rather than simply increase or decrease susceptibility / Mestre

Orientador: Doralina Guimarães Brum Souza / Banca: Eduardo Antonio Donadi / Banca: Fernando Coronetti Gomes da Rocha / Resumo: A esclerose múltipla (EM) é a doença inflamatória autoimune mais comum do sistema nervoso central que acomete adultos jovens. É mais frequente no sexo feminino e em população caucasiana. Apresenta pior prognóstico nos homens, nos negros e naqueles com idade de início superior a 40 anos. Na maioria dos casos, manifesta-se na forma de surto-remissão, em que o paciente apresenta piora clínico-neurológica e melhora espontânea e parcial do quadro. Na recorrência dos surtos, há um acúmulo de déficits, ao longo do tempo e estas incapacidades que podem ser registradas através da escala do EDSS (derivado do inlgês Expanded Disability Status Scale), cujos valores compreendem entre 0 a 10, sendo 0 a melhor condição do paciente e 10, o óbito. A etiologia permanece desconhecida, mas há evidências que fatores ambientais e genéticos contribuem para o desenvolvimento da doença.A população brasileira apresenta diferentes graus de miscigenação, resultante de intercruzamento da população europeia, africana e ameríndia, de acordo com as regiões do país. Tendo em vista esta peculiaridade e o fato de a EM ser mais grave nos afro-descendentes, bem como apresentar menor prevalência em população miscigenada, torna-se interessante o estudo do risco étnico e genético desta doença no Brasil. Em estudo prévio pelo mesmo grupo, a contribuição genética da população europeia, africana e ameríndia em pacientes com EM foi estimada utilizando um painel de 12 genes marcadores informativos de ancestralidade... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Multiple sclerosis (MS) is the most common autoimmune inflammatory disease of the central nervous system that affects young people. It is common in females and in Caucasians, with a ratio of worse prognosis in men, blacks and age of onset more than 40 years. In most patients manifests itself in the form of relapsing-remitting in which the patient presents worsening clinical and neurological and spontaneous and partial improvement of symptoms. In most recurrence of symptoms, there is an accumulation of deficits over time and these impairments are recorded by the EDSS(Expanded Disability Status Scale), whose values comprise between 0 to 10, with 0 the better the patient's condition and 10, death. There is interaction between environmental and genetic factors, but the etiology remains unknown. The Brazilian population is five centuries of crossbreeding between populations. European, African and Amerindian and may have different degrees of miscegenation, according to the regions. In view of this peculiarity and the fact that MS is more severe in Afrodescendants, it is interesting the study of ethno-genetic risk of this disease in Brazil. And for that, the ancestry informative markers (AIMs) will be used as a robust tool in the study of case-control in order to avoid spurious association. They are markers of specific population- and has different frequencies in different populations. To estimate the genetic contribution of each population, in the Brazilian population, one AIMs panel of 12 genes was analyzed. The main genes used to estimate the European contribution will FY, SB19.3 and APOA1. As for the Amerindian be PV92 and CKM. And lastly, for the African, AT3, LPL and MID575. These markers will be analyzed in terms of the biological role, and not for your paper ancestry marker alone. Given this context, we will study the frequency of AIMs individually and... (Complete abstract electronic access below) / Mestre

Orientador: Regina Maria Barretto Cicarelli / Resumo: A análise dos polimorfismos do DNA é a melhor ferramenta encontrada para resolução de casos de identificação humana, sendo os marcadores STR (Short Tandem Repeat) localizados em regiões autossômicas os principais e mais utilizados para esta finalidade. Os marcadores genéticos presentes nos cromossomos sexuais (X e Y) e no DNA mitocondrial podem auxiliar as análises de forma eficiente. A análise de Y-STRs é uma ferramenta importante, sendo empregada em casos criminais, principalmente os que envolvem crimes sexuais, quando ocorre mistura das amostras do agressor com a da vítima. São também úteis na determinação da ancestralidade biogeográfica paterna, além de permitirem inferir relações de parentesco, principalmente em casos de reconstrução genética (com ausência do suposto pai) e, como uma alternativa confirmatória em casos de exclusão. Mutações espontâneas podem ocorrer em células germinativas paternas, podendo ser transmitidas para os filhos. Com isso, o estudo aprofundado das taxas de mutação para os Y-STRs é muito importante, quer do ponto de vista antropológico, pois permite efetuar a datação das linhagens do cromossomo Y, quer do ponto de vista forense para a interpretação correta dos resultados destes marcadores quando aplicados em processos de investigação de parentesco ou de criminalística biológica. Neste contexto, o uso de um banco de dados da população local pode ser essencial para o cálculo adequado do índice de parentesco e análises forenses. No presente trabalho... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The DNA polymorphisms analysis is the best tool for solving cases of human identification, and STR (Short Tandem Repeat) markers in autosomal chromosomes are the most used for this purpose. Genetic markers present on the sex chromosomes (X and Y) and mitochondrial DNA can efficiently assist analyzes. Y-STR analysis is an important tool used in criminal cases, especially those involving sexual crimes, when a sample of offender occurs with the victim, paternal biogeographic ancestry, and kinship inference relations, especially cases with alleged father absence, and alternative cases of exclusion as a confirmatory. Spontaneous mutations can occur in the germ cells of parents and can be transmitted for descendants. Thus, in-depth Y-STRs mutation rates studies is important both from the anthropological point of view, since it allows dating the Y chromosome lineages, or in forensic point of view for results correct interpretation these markers when applied in kinship investigation processes or biological criminalistics. In addition, in order to determine the profile probability found to belong to the individual tested, it would be necessary to use a local population database to calculate paternity index and forensic analysis. In this study, we analyzed 401 cases related to paternity research with 23 Y-STRs panel, from São Paulo and Rio de Janeiro population. A total of 38 mutations were identified in 9,897 father-son allelic transfers, obtaining an overall mutation rate of 3.84x10-... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Lindsay Unno Gimenes / Banca: Simone Cristina Méo Niciura / Banca: Humberto Tonhati / Resumo: O objetivo do presente estudo foi avaliar o desempenho na produção embrionária in vivo e in vitro de doadoras da raça Holandesa não lactantes, verificar a ocorrência de polimorfismos no gene JY-1 e sua associação com a produção in vivo e in vitro de embriões. Primeiramente, foi verificada a similaridade na produção de embrião da mesma doadora entre as biotécnicas (produção in vivo e in vitro), sendo utilizadas 44 vacas e comparados os desempenhos nas produções de embrião. Na produção in vivo de embriões não foram observados efeitos de ano (P=0,13), estação dentro de ano (P=0,46) e touro dentro de estação e ano (P=0,20). Na produção in vitro, também não foram observados efeitos de ano (P=0,64) e estação dentro de ano (P=0,72), entretanto, o efeito do touro dentro da estação e ano foi significativo (P<0,01). Não há correlação entre as produções in vivo e in vitro dentro de doadora (r=- 0,04; P=0,56). Nenhuma probabilidade de semelhança entre as biotécnicas de produção de embriões, ou seja, se a mesma doadora tem o mesmo desempenho nas duas técnicas (acima ou abaixo da média), foi encontrada (P=0,12). Para verificar a ocorrência de polimorfismos no gene JY-1 e sua associação com a produção embrionária, dados retrospectivos de produções in vivo e in vitro de embriões foram obtidos de 144 vacas não lactantes da raça Holandesa. Para a identificação dos polimorfismos do gene JY-1, as regiões do éxon 2 e íntron 2 foram amplificadas e sequenciadas pelo método de PCR-sequenciamento. Fo... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The aim of this study was to evaluate the performance in in vivo and in vitro embryo production in non-lactating Holstein donors, verify the occurrence of JY-1 gene polymorphisms and their association with the in vivo and in vitro embryo production. First, the similarity in embryo production from the same donor between biotechnologies (in vivo and in vitro production) was verified, being used 44 cows and the embryo production performance was compared. In in vivo embryo production no effects of year (P=0.13), season within year (P=0.46) and sire within the season and year (P=0.20) were found. Regarding in vitro embryo production, no effects of year (P=0.64) and season within year (P=0.72) were found, however, the effect of sire within season and year was significant (P<0.01). There was no correlation concerning embryo production between techniques within donors (r=- 0.04, P=0.56). No probability of similarity between the embryo production techniques, i.e., if the same donor has the same performance in two techniques (above or below of the average), was found (P=0.12). To check the occurrence of JY-1 gene polymorphisms and their association with embryo production, retrospective data from in vivo and in vitro embryo production were obtained from 144 non-lactating Holstein cows. For the identification off JY-1 gene polymorphisms, the region of exon 2 and intron 2 was amplified and sequenced by PCR-sequencing method. Four SNPs were found [two in exon 2 (rs381676360; rs384600927) and two in intron 2 (rs378994837; rs211595914)]. SNP rs381676360 caused a non-synonymous amino acid substitution (leucine/isoleucine) and rs384600927 a synonymous substitution of the valine amino acid. Regarding the Hardy-Weinberg equilibrium, one of the four genotypic frequencies was not in equilibrium (rs211595914; P<0.01). For linkage disequilibrium test... (Complete abstract electronic access below) / Mestre

Orientador: Rita de Cássia Loiola Cordeiro / Resumo: O objetivo deste estudo foi avaliar a possível associação entre a Hipomineralização Molar-Incisivo (HMI) e polimorfismos em genes da resposta imune, e sua interação com polimorfismos em genes relacionados a amelogênese. Amostras de DNA foram coletadas de 101 núcleos familiares que apresentavam pelo menos uma criança diagnosticada com HMI. Onze polimorfismos de base única (SNP) relacionados a resposta imune foram genotipados por meio de PCR em tempo real com ensaio TaqMan. A análise da associação foi realizada com o teste de desequilíbrio de transmissão (TDT), levando-se em consideração a severidade da HMI. A interação gene-gene entre os polimorfismos da resposta imune e da amelogênese foi realizada por meio da observação da transmissão dos alelos referentes aos marcadores pelos pais heterozigotos para ambos os marcadores, e o teste Qui quadrado foi utilizado a fim de determinar se ambos os alelos são transmitidos mais frequentemente em associação, do que individualmente. O nível de significância adotado foi de 5%. Resultados significantes foram obtidos para o SNP rs10733708 (gene TGFBR1, OR = 3.5, 95% IC = 1.1 - 10.6) para os casos severos de HMI. As interações gene-gene foram significativas entre o SNP rs6654939 (AMELX) com os SNPs rs2070874 (IL4), rs2275913 (IL17A), rs1800872 (IL10), rs1800587 (IL1A) e rs3771300 (STAT1). O SNP rs2070874 (IL4), quando associado com os marcadores rs7526319 (TUFT1) e rs2355767 (BMP4) também demonstrou resultados significativos, sugerindo um ef... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The aim of this study was evaluate the possible association between immune-related genes polymorphisms and Molar-Incisor Hypomineralization (MIH), and its interaction with amelogenesis-related genes polymorphysms. DNA samples were obtained from 101 nuclear families that had at least one MIH affected children. Eleven single nucleotide polymorphisms (SNP) were investigated in immune response candidate genes using the TaqMan method. Association analysis was performed by the transmission/disequilibrium test (TDT) considering the MIH severity. The gene-gene interaction between the immune-related and amelogennesis-related polymorphisms was performed by observing the transmission of markers alleles from parents heterozygous for both of the markers. The Qui squared test was used to determine whether both alleles are transmitted more often in association than individually. Significant result was observed for the SNP rs10733708 (TGFBR1 gene, OR = 3.5, 95% CI = 1.1 - 10.6) for severe cases of HMI. Gene-gene interactions were significant between SNPs rs6654939 (AMELX) and SNPs rs2070874 (IL4), rs2275913 (IL17A), rs1800872 (IL10), rs1800587 (IL1A) and rs3771300 (STAT1). The SNP rs2070874 (IL4) was significant when associated with SNPs rs7526319 (TUFT1) and rs2355767 (BMP4), suggesting a synergistic effect of the transmission of these alleles with susceptibility to HMI. This family-based study demonstrated an association between variation in the TGFBR1 gene and HMI. The polymorphisms in immune response and amelogenesis genes may have an additive effect on the risk of developing HMI. / Doutor

Orientador: Regina Maria Barreto Cicarelli / Coorientador: Greiciane Gaburro Paneto / Banca: Joyce Aparecida Martins Lopes Ferraz / Banca: Raquel Mantuaneli Scarel-Caminaga / Resumo: A identificação humana por meio da análise de DNA utiliza o perfil genético de um indivíduo baseado na combinação de diversos marcadores que são herdados de seus progenitores. Esses marcadores são diferenças nas sequências de DNA nuclear entre os indivíduos (polimorfismos). Em alguns casos, entretanto, a análise do DNA nuclear não pode ser aplicada. Isso ocorre quando o DNA da amostra apresenta-s e degradado, ou em casos onde o material biológico apresenta pouco ou nenhum DNA nuclear. Nestes casos, a análise do DNA mitocondrial (DNA mt) é o método de escolha. Este trabalho teve como objetivo analisar os polimorfismos presentes no DNA mt em 100 indivíduos nascidos e residentes no estado do Espírito Santo-Brasil, para utilização na identificação humana. Para tanto, utilizou-se a técnica de reação de sequenciamento, e com os resultados obtidos foi possível realizar os cálculos dos parâmetros estatísticos forenses e classificar as amostras em seus respectivos haplogrupos, o que permitiu determinar a origem matrilinear das amostras analisadas. De um total de 100 amostras, 94 haplótipos diferentes foram encontrados, e a probabilidade de encontrarmos dois indivíduos não relacionados com perfis idênticos nas amostras analisadas (probabilidade de semelhança) foi de 1,14% e a diversidade haplotípica calculada foi de 0,9986 +/- 0,0017, para toda a região hipervariável do DNA mt (desconsiderando as regiões poli-C presentes nas posições 16193, 309 e 573). A população estudada foi classificada, conforme origem, em: 43% africana, 33% europeia e 23% nativo-americana e 1% asiática. Os resultados obtidos neste trabalho poderão ser utilizados, posteriormente, para auxiliar na elucidação de casos forenses pela polícia científica, difundindo a análise... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Human identification through DNA analysis uses the genetic profile of an individual based on a combination of several markers that are inherited from ancestors. These markers are differences in the nuclear DNA sequences between individuals (polymorphisms). In some cases, however, nuclear DNA analysis cannot be applied. This occurs when DNA sample has been degraded, or in cases where the biological material presents little or no nuclear DNA. In these cases, mitochondrial DNA (mtDNA) analysis is the method of choice. This study aimed to analyze DNA mt polymorphisms in 100 subjects born and residing in the state of Espirito Santo, Brazil, to be used in human identification. This study was based on analysis of polymorphisms in mtDNA hypervariable region using DNA sequencing technique. With the results of the analyzes it was possible to perform the calculation of statistical parameters forensic and classify the samples into their respective haplogroups. The classification allowed determining the matrilineal origin of the samples. Among 100 samples, 94 different haplotypes were found, and the probability that two unrelated individuals found with identical profiles in the samples (random match probability) was 1.14% and haplotype diversity calculated was 0.9986 + / - 0.0017, for the entire hypervariable region of mtDNA (excluding the poly-C regions present at positions 16,193, 309 and 573). The population studied was classified, based on origin, in: 43% of African, 33% of European, 23% Native American and 1% Asian... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Marcelo Sady Plácido Ladeira / Banca: Luis Carlos Giarola / Banca: Alaor Aparecido Almeida / Banca: Aniele Radzikoski Agner / Banca: Rodrigo Otávio Alves de Lima / Resumo: É crescente o número de estudos que demonstram a importância de micronutrientes e compostos bioativos presentes nos alimentos na prevenção de diversas doenças degenerativas crônicas. Entretanto vários estudos moleculares epidemiológicos têm demonstrado que além de fatores ambientais, como a dieta, essas doenças degenerativas podem ser modulada por genes envolvidos no biometabolismo de xenobióticos, metabolismo do carbono e no reparo de DNA. Portanto, o presente estudo avaliou a possível influência do padrão alimentar e dos polimorfismos dos genes GSTP1, CYP1A1, XRCC1 e MTHFR sobre os níveis de danos oxidativos no DNA, uracilas incorporadas no DNA e eficiência do sistema de reparo de DNA em dois grupos de indivíduos residentes em Botucatu com diferentes padrões alimentares. Grupo I (GI): 87 indivíduos com alimentação rica em produtos orgânicos, grãos integrais, frutas e vegetais, e baixa ingestão de produtos industrializados; Grupo II (GII): 97 indivíduos com alimentação rica em produtos industrializados e pobres em frutas e vegetais. A quantificação do nível de danos oxidativos no DNA, uracilas incorporadas ao DNA e a eficiência do sistema reparo de DNA em linfócitos de sangue periférico, foi analisada utilizando-se o Teste do Ensaio Cometa. Os polimorfismos dos genes GSTP1, CYP1A1, XRCC1 e MTHFR foram analisados por realtime PCR. Também foi realizada a análise dos níveis de luteína, criptoxantina, -caroteno, -caroteno, licopeno, retinol e -tocoferol no plasma, pela técnica de cromatografia líquida de alta pressão (HPLC). Os indivíduos do GI apresentaram menores níveis de danos oxidativos no DNA e menores níveis de dano no DNA induzidos pela H2O2 quando comparados aos indivíduos do GII. Quanto aos subgrupos de micronutrientes: Indivíduos do subgrupo percentil 75 para todos os micronutrientes tiveram maior nível de danos no DNA do que os indivíduos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Not available / Doutor

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-01-15T15:39:28Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1009278 bytes, checksum: 0ca0f39af7e469a6dded1b9a46b70329 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-15T15:39:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1009278 bytes, checksum: 0ca0f39af7e469a6dded1b9a46b70329 (MD5) Previous issue date: 2017-07-20 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O feijão comum (Phaseolus vulgaris L.) é uma das leguminosas mais cultivadas e consumidas em todo o mundo. É uma fonte relativamente barata de proteínas e nutrientes, firmando-se como um importante alimento na manutenção da segurança alimentar no planeta. Nesse sentido, o melhoramento genético é fundamental para a obtenção de cultivares mais produtivas, com arquitetura de plantas mais adequada aos sistemas de colheita, com ciclo compatível com às regiões de produção e de aspecto de grãos que atenda às exigências do mercado consumidor. Uma ferramenta auxiliar no melhoramento genético de plantas é a seleção assistida por marcadores moleculares do DNA. O mapeamento de ligação (Linkage Mapping, LM) é a abordagem mais comum no melhoramento para detectar marcadores moleculares associados a QTLs (Quantitative Trait Loci, ou locos controladores de características quantitativas). A abundância de marcadores no genoma das espécies fez do mapeamento de associação (Association Mapping, AM) uma nova estratégia pra detecção de QTLs. Uma importante metodologia do mapeamento de associação é o estudo de associação genômica ampla (Genome Wide Association Study, GWAS). Neste contexto, o Programa de Melhoramento do Feijoeiro da Universidade Federal de Viçosa (UFV) desenvolveu uma população formada por 376 RILs (Recombinant Inbred Lines, ou linhagens endogâmicas recombinantes) de feijão comum, obtidas do cruzamento entre Rudá e AND 277, para a obtenção de um mapa genético e detecção de QTLs relacionados a sete características morfo-agronômicas usando essas duas metodologias. Essa população foi denominada de RILs RA. Outro objetivo foi conhecer a função biológica destes QTLs pela sua localização em relação a genes candidatos com função biológicas que se relacionassem às características destes QTLs. A população foi genotipada com 3.098 marcadores do tipo SNP (Single Nucleotide Polymorphism, polimorfismo a partir de um único nucleotídeo) e fenotipada em campo para as características número de dias até o florescimento (DF) e até a maturação (DM), arquitetura de plantas (ARC), produtividade de grãos (YLD), grau de achatamento (SF) da semente, forma da semente (SS) e massa de cem grãos (SW). Pelo mapeamento de ligação (LM), foi obtido uma mapa genético com 1.962 SNPs e tamanho total de 1.065,48 cM. Também foram detectados 29 QTLs, para as sete características, distribuídos nos 11 cromossomos, que explicaram de 3,83 a 32,92% da variação fenotípica. Na anotação gênica, quatro sequências de SNPs identificados como ligados aos QTLs foram relacionados a 18 genes com função biológica conhecida. Pelo estudo de associação genômica ampla (GWAS), foram detectados 112 SNPs/QTLs em todos os cromossomos, com exceção dos cromossomos 06 e 07, relacionados a todas as características avaliadas. Alguns destes QTLs estavam posicionados próximos ou dentro de genes candidatos com função biológica que se relacionava com as características morfo-agronômicas avaliadas. Conclui-se que o tamanho da população de RILs RA (376 linhagens) permitiu a obtenção de um mapa genético com estimativas de frequência de recombinação acurada. O número de marcadores utilizados propiciou boa saturação em todos os cromossomos, o que permitiu a detecção de QTLs com mais eficiência e confiabilidade pelo mapeamento de ligação e pela GWAS. Os genes candidatos localizados nas regiões destes QTLs corroboram o potencial destes na seleção assistida por marcadores moleculares para as características morfo-agronômicas avaliadas. / Common bean (Phaseolus vulgaris L.) is one of the most cultivated and consumed legumes worldwide. It is a relatively inexpensive source of protein and nutrients, establishing itself as an important food in maintaining food security on the world. In this sense, genetic breeding is essential to obtain more productive cultivars, with plant architecture more adequate to the harvesting systems, with a cycle suitable to the regions of production, and grain type compatible with the requirements of the local market. An auxiliary tool in plant breeding is the DNA marker-assisted selection. Linkage mapping (LM) is the most common approach to detect molecular markers associated to quantitative trait loci (QTL). The abundance of molecular markers in the genome of the species made of association mapping (AM) a new methodology to QTLs detection. An important association mapping (AM) methodology is the genome wide association study (GWAS). In this context, the Common Bean Breeding Program of the Universidade Federal de Viçosa (UFV) developed a population consisting of 376 RILs, obtained from the crossing between Rudá and AND 277, to construct a genetic map and detect QTLs related to seven morpho-agronomic traits using these two methodologies. Another objective was to know the biological function of these QTLs by their location in relation to candidate genes with biological functions that related to the traits of these QTLs. The population was genotyped with 3,098 SNP (single nucleotide polymorphism) markers and phenotyped in the field conditions for the trais number of days to flowering (DF) and to maturity (DM), plant architecture (ARC), seed yield (YLD), degree of seed flatness (SF), seed shape (SS), and 100- seed weight (SW). A genetic map with 1,962 SNPs, spanning a total size of 1,065.48 cM, was obtained by linkage analysis. In addition, 29 QTLs were detected for the seven characteristics distributed on the 11 chromosomes, which explained from 3.83 to 32.92% of the phenotypic variation. In gene annotation, four sequences of SNPs identified as linked to QTLs were related to 18 genes with known biological function. 112 SNPs/QTLs related to the traits evaluated were detected in all chromosomes by genome wide association study (GWAS), except to chromosomes 06 and 07. Some of these QTLs were positioned near or within candidate genes with biological function that were related to the morpho-agronomic traits evaluated. It is concluded that the population size of RA RILs (376 lines) allowed to obtain a genetic map with accurate estimates of recombination frequency. The number of markers used in this study provided good saturation in all chromosomes, which allowed the efficiently and reliably QTL detection by linkage mapping and GWAS. The candidate genes located in the regions of these QTLs corroborate their potential in the marker-assisted selection for these seven morpho-agronomic traits.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2015-12-15T09:57:43Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2073462 bytes, checksum: d3bc28ced9189171eb9d77e67fde1fec (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-15T09:57:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2073462 bytes, checksum: d3bc28ced9189171eb9d77e67fde1fec (MD5) Previous issue date: 2010-03-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / No município de Viçosa, Zona da Mata do Estado de Minas Gerais, ocorrem três espécies de Ruellia, duas delas cleistógamas: R. brevifolia e R. menthoides. Na terceira espécie, R. subsessilis, não foi registrada cleistogamia típica (flores casmógamas e cleistógamas), mas foram observados botões florais em pré-antese com autopolinização espontânea, polimorfismo floral e alta frutificação, apesar da ausência de polinizadores, ressaltando a necessidade de estudos complementares sobre a sua reprodução. Os objetivos foram verificar a produção e sazonalidade de morfos florais distintos, as diferenças morfológicas e biológicas entre os morfos, a contribuição deles na produção de frutos, suas estratégias reprodutivas e a qualidade das sementes produzidas. Ainda, para melhor compreender a dinâmica reprodutiva, foram estudados aspectos fenológicos e a influência da disponibilidade hídrica na produção dos morfos em indivíduos de população natural e cultivados. Foram também cultivados indivíduos da cleistógama R. brevifolia, para fins comparativos. Os estudos foram conduzidos de janeiro/2009 a janeiro/2010 em indivíduos de populações naturais de R. subsessilis da Mata do Paraíso, fragmento de Floresta Atlântica, e do Horto Botânico e em indivíduos de R. subsessilis e R. brevifolia cultivados em casa de vegetação, em Viçosa. Nas estações seca e chuvosa, foram medidos os verticilos florais e contados os números de óvulos e de grãos de pólen, verificada sua viabilidade, a receptividade do estigma, a presença de nectários e de néctar e a longevidade das flores. Foram realizados testes de polinização e verificados o comprimento, o peso e a velocidade de germinação das sementes. Foram calculados os índices de atividade, para classificar a sincronia, e a intensidade de produção de flores e de frutos. Contaram-se os números de flores e de frutos por inflorescência aleatoriamente marcada. Nos indivíduos cultivados foram aplicados tratamentos de escassez hídrica no solo, medidas as alturas das plantas e calculadas as suas massas secas. Também foram contados os números de flores, de frutos e de sementes produzidas e a identificação de morfos foi através de morfometria floral em R. subsessilis e, por observação da presença de flores casmógamas ou de frutos em R. brevifolia. Constatou-se a produção sazonal de dois morfos florais: casmógamo reduzido (CR), na estação seca, e casmógamo normal (CN), na chuvosa. Foi observada em baixa freqüência (2,82%), na estação seca, um variante do morfo CR, que apresentou cleistogamia “pré-antese”. Morfos CR apresentaram menor comprimento de corola, estames, anteras e pistilo, menores números de óvulos e de grãos de pólen e maior longevidade das flores em relação aos CN. Os morfos CR parecem mais aptos à autogamia e os CN à alogamia, mas em ambos se verificou a autopolinização tardia. As sementes oriundas da autogamia foram mais pesadas e germinaram mais rápido que as oriundas de xenogamia. A floração e a frutificação foram contínuas com picos de intensidade máxima em janeiro e, mínima, em agosto, de forma que a distribuição foi sazonal e concentrada na estação chuvosa. A floração apresentou baixa sincronia ou assíncrona e a frutificação apresentou alta sincronia ou assíncrona. Foi encontrada relação significativa de aumento na intensidade da floração com o aumento da precipitação. A produção de flores por inflorescência foi significativamente maior na estação chuvosa, enquanto a produção de frutos por planta e por inflorescência não diferiu significativamente. Nos indivíduos cultivados, das espécies, foram observadas maior altura e massa seca das plantas sob maior disponibilidade hídrica. A produção de flores, frutos e sementes foram significativamente maiores nas plantas de R. subsessilis sob maior disponibilidade hídrica. Foram produzidos distintos morfos florais em R. subsessilis: CN sob maior disponibilidade hídrica e CR sob os tratamentos de escassez. Em R. brevifolia, flores cleistógamas foram produzidas sob escassez hídrica e flores casmógamas sob maior disponibilidade hídrica, condição em que se registrou maior produção de frutos. A partir desses resultados, pode-se inferir que R. subsessilis se mantém por autogamia no local de estudo, sem contudo excluir a possibilidade de xenogamia. O crescimento vegetativo e o sucesso reprodutivo de plantas cultivadas de ambas as espécies são influenciados pela disponibilidade hídrica no solo, o que também induz a produção de morfos florais distintos. / In Viçosa, Zona da Mata of Minas Gerais, there are three species of Ruellia; two are cleistogamous, R. brevifolia and R. menthoides. The third species, R. subsessilis was not registered cleistogamy typical (chasmogamous and cleistogamous flowers), but flower buds were observed in pre-anthesis with spontaneous self-pollination, floral polymorphism and high fruiting, despite the absence of pollinators, highlighting the need for further studies on its reproduction. The objectives were to investigate the production and seasonality of distinct floral morphs, the morphological and biological differences between morphs, their contribution for the production of fruits, their reproductive strategies and the quality of seed produced. Moreover, to better understand the reproductive dynamics, reproductive phenology were studied and the influence of water availability in the production of morphs in individuals from natural population and cultivated. Were also cultivated individuals of cleistogamous R. brevifolia, for comparative purposes. The studies were conducted on January, 2009 to January, 2010 in individuals from natural populations of R. subsessilis from Mata do Paraíso, that is part of Atlantic Forest, and from the Botanical Garden and individuals of R. subsessilis and R. brevifolia grown in a greenhouse in Viçosa. In the dry and rainy seasons, the flowers were measured and counted the numbers of ovules and pollen grains, its viability, stigma receptivity, the presence of nectaries and nectar and flowers longevity. Pollination tests were conducted and checked the seeds length and weight and their speed germination. Were calculated the indices of activity to classify the timing and intensity of production of flowers and fruits. Besides, were counted the numbers of flowers and fruits per inflorescence randomly selected. In individuals cultivated treatments were applied to water scarcity in the soil, plant heights measured and calculated their dry masses. Were also counted numbers of flowers, fruits and seeds produced and the identification of morphs was through floral morphometry in R. subsessilis and by observation of the presence of chasmogamous flowers or fruits in R. brevifolia. In R. subsessilis was found seasonal production of two floral morphs: chasmogamous reduced (CR), in the dry season, and chasmogamous normal (CN) in the rainy season. It was observed in low frequency (2.82%), in the dry season, a varianty of CR morph, which showed "pre-anthesis” cleistogamy. CR morphs had shorter length of corolla, stamens, anthers and pistil, smaller numbers of ovules and pollen grains and a higher floral longevity in relation to the CN. CR morph seems more able for autogamy and CN for allogamy, but in both occurred late self-pollination. Seeds from the autogamy were heavier and germinated faster than those from xenogamy. The flowering and fruiting were continuous with peak of maximum intensity in January and minimum in August, so that the distribution was seasonal and concentrated in the rainy season. Flowering had low synchronous or asynchronous and fruiting showed high synchrony or asynchronous. Significant relationship was found to increase in the intensity of flowering with increasing precipitation. The production of flowers per inflorescence was significantly higher in the rainy season, while the production of fruits per plant and inflorescence did not differ significantly. In cultivated individuals were observed greater height and dry weight of plants under higher water availability. The production of flowers, fruits and seeds were significantly higher in plants of R. subsessilis under greater water availability. R. subsessilis produced distinct floral morphs: CN under greater water availability and CR under the treatment of scarcity. In R. brevifolia, fruits were produced under water scarcity (from cleistogamous flowers) and under higher water availability (from flowers chasmogamous). In summary, the results of this study shown that R. subsessilis is maintained mainly by autogamy, resulting from early selfing in “pre-anthesis" cleistogamous flowers and late selfing from CR and CN chasmogamous flowers. The reproductive success of cultivated plants of both species are influenced by soil water availability, which also induces the production of distinct floral morphs.