Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-04-29T21:07:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333182.pdf: 1874742 bytes, checksum: f3901ccf33cb0cae98b5c14927dea16f (MD5) Previous issue date: 2014 / A macieira é uma cultura que tem destaque socioeconômico no Brasil. Em 20 anos de produção comercial, o país se transformou de importador a exportador. "Fuji" e "Gala" e seus clones representam 46% e 45%, respectivamente do total da área plantada. Para atender a crescente demanda por maçãs, é necessário melhorar a qualidade e a produtividade, obtendo-se uma boa frutificação, que depende de polinização satisfatória e consequente fertilização das flores. A importância das abelhas como agentes polinizadores é relevante. A macieira, para superar a barreira da incompatibilidade gametofítica e proporcionar fecundação, necessita da transferência do pólen entre genótipos compatíveis quanto à série alélica "S" e tal transferência é feita por insetos polinizadores. A falta desses pode reduzir a produção de maçãs entre 90 e 100%. A abelha Apis mellifera é o principal inseto polinizador em pomares pela facilidade de manejo e de transporte das colmeias às áreas plantadas. O objetivo geral desse trabalho foi avaliar o atual sistema de polinização dirigida com colmeias de Apis mellifera em pomares de macieiras, buscando identificar a melhor densidade de colmeias no processo de polinização, com eficiência na frutificação efetiva. Para alcançar esse objetivo, foi necessário nos cvs. Fuji Suprema e Galaxy, quantificar abundância de flores; avaliar a produção de néctar e sua concentração de SST, e avaliar quantitativamente a produção de pólen nas flores. Foram quantificadas e qualificadas as visitas da abelha Apis mellifera nas flores e a sua relação com os índices de frutificação efetiva e do número de sementes nos frutos. Os trabalhos no campo foram realizados em pomares comerciais de macieiras nas Fazendas Santa Clara e Barreiro, no município de Bom Retiro, em Santa Catarina. A contagem de flores apontou maior número em "Galaxy" (1.239,06 ± 482,51 flores/planta) do que em "Fuji Suprema" (990,8 ± 390,92). A secreção de néctar indicou maiores volumes em "Galaxy", atingindo até 2,64 ± 0,15 µL de néctar, que pode estar relacionado com as temperaturas ambientais. O maior teor de SST ocorreu em "Galaxy" com 45 ºBrix, enquanto em "Fuji Suprema" indicou índice máximo de SST 33 ºBrix. Flores de "Galaxy" apresentaram maior número de grãos de pólen/flor (65.195,25 ± 19.706,69) do que em "Fuji Suprema" (26.544,55 ± 11.050,71 grãos de pólen/flor). Tratamentos com diferentes manejos de colmeias, em 2013 e 2014, foram implantados nos pomares e divididos em controles, introduções sequenciais, e duplicação da densidade de colmeias com introduções sequenciais. Introduções sequenciais com dupla densidade de colmeias em relação aos controles apresentaram maiores médias de frequências de visitas, principalmente em "Galaxy" e "Imperial Gala". Maiores e melhores recursos florais com facilidade de coleta de néctar nas ?lacunas basais? nas flores desses cultivares podem ter influenciado as maiores frequências de visitas das abelhas às flores. A abordagem das abelhas tocando os órgãos reprodutivos da flor em comportamento de coleta por cima, pode determinar os índices de eficiência da polinização dirigida. Introduções sequenciais de colmeias, principalmente nos tratamentos com dupla densidade, aumentaram as frequências de visitas das abelhas às flores dos cultivares avaliados, e ampliaram as proporções de abelhas trabalhando por cima das flores, após as introduções de novas colmeias nos pomares. "Fuji Suprema" por não apresentar facilidade de coleta de alimentos pelas abelhas pelos lados da flor, proporcionando visitações principalmente por cima das mesmas, pode ter influenciado as porcentagens de frutificação efetiva e do número de sementes produzidas por fruto, que foram superiores aos índices observados em "Galaxy" e "Imperial Gala".<br> / Abstract : The apple tree has been extremely important to the Brazilian economy and as the result of its production during 20 years the country become an exporter. The 'Fuji' and 'Gala' together with its clones represent 46% and 45% respectively of all cultivated area of apples. In order to meet the ever increasing demand for apples is necessary to improve the quality and productivity, resulting in a good fruiting coming from satisfactory pollination and subsequent fertilization of flowers. Among the pollinating insects, bees are the major pollinators. The apple tree to get over the fact of the gametophytic incompatibility and provide fertilization requires transfer of pollen between compatible genotypes regarding allelic series "S" and this transfer is mediated by pollinators insects; hence the production of apples without these insects can reduce from 90 % to 100 %. The Apis mellifera bees are the major pollinators for easily handling and quickly transportation from the hives to the cultivated crops. The main goal of this study is to investigate the current system of pollination direct to hives of honeybees in apple orchards, seeking to identify the best density of hives in the pollination process with efficiency in fruit set, while keeping the viability of the cultivated crop. In order to achieve this, it was necessary in cvs. Fuji Supreme Galaxy and quantify abundance of flowers; assessing nectar production and concentration of TSS, and evaluate quantitatively the production of pollen in flowers. The visits of honey bees on flowers and their relationship to the levels of fruit set and number of seeds in the fruits were quantified and qualifie. The work in the land was accomplished in commercial apple cultivars in Santa Clara and Barreiro Farms located in Bom Retiro, Santa Catarina.The number of flowers computed in the 'Galaxy' is (1.239.06 ± 482.51 flowers / plant) is greater than in the 'Fuji Suprema' (990.8 ± 390.92). The secretion of nectar indicated larger volumes in the 'Galaxy' reaching up 2.64 ± 0.15 µL of nectar which can be related to the natural temperatures. The highest TSS occurred in 'Galaxy' to 45 ° Brix, while in'Fuji Suprema' stated maximum rate of TSS 33 ° Brix. The number of pollen grains per flower computed in the 'Galaxy' is (65.195,25 ± 19.706,69) is greater than in the 'Fuji Suprema' (26.544.55 ± 11050.71 ). In 2013 and 2014 were introduced several treatments in the crop, the orchards were divided into control, sequential introductions, and doubling the density of hives with sequential introductions. Sequential introductions with dual density hives compared to controls showed higher frequency of visits, mainly in12'Galaxy' and 'Imperial Gala'. The greatest and best resources flowers gathering nectar easily in the 'basal gaps' in the flowers of these cultivars may have influenced the higher frequency ofvisits of bees to the flowers. The approach of bees playing the reproductive organs of the flower foraging behavior above can determine the efficiency indices of pollination addressed.Sequential introductions of hives, especially in treatments with double density, increased frequency of visits of bees to flowers of the cultivars evaluated, and increased the proportions of topworking bees in flowers after the introductions of new hives in the orchards. By the fact of the'Fuji Suprema' not showing a easy way of gathering feed by sideworking, then it implied more visitations for topworking, for which may have influenced the percentage of fruit set and number of seeds produced per fruit, which were higher than the rates observed in 'Galaxy' and 'Imperial Gala'.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-09-22T04:02:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334808.pdf: 1815948 bytes, checksum: 0b23f59cf1fb94accd8260e25116e6d3 (MD5) Previous issue date: 2014 / As variedades de milho crioulo são cultivadas e conservadas principalmente por pequenos agricultores, possuindo características intrínsecas que as distinguem das demais variedades. Os riscos são para as variedades crioulas que estão coexistindo com híbridos Geneticamente Modificados (GMs) e não GMs, e mesmo sabendo que não há barreiras biológicas para o fluxo gênico entre as diferentes variedades de milho (híbridas/GMs e crioulas), estas podem existir nas proximidades, e, portanto, ocorrer o fluxo gênico. O objetivo desta dissertação foi estudar os efeitos da presença de transgenes (eventos TC1507 e TC1507 + NK603) por meio de um screening inicial dos principais grupos funcionais de grãos inteiros e suas partes (degerminados e embriões), em híbridos isogênicos de milho transgênicos (GM) e não transgênicos (NGM) isolados e associados a populações portadoras de diferentes proporções de background genético de variedade crioula Rosado-Rajado (RS). Estas últimas foram geradas para simular contaminações gradativas e recorrentes, proporcionadas pelo pólen dos híbridos sobre a variedade RS por fluxo gênico. Para tanto, foram geradas populações com distintos backgrounds genéticos (25, 50 e 75%) entre o milho GM e a sua versão não GM sobre a variedade crioula RS. Inicialmente, foram realizadas confirmações de ausências prévias de fluxo gênico de híbridos GMs sobre a variedade crioula RS, confirmações das identidades dos híbridos GMs e a efetividade dos cruzamentos realizados. Foram comparados os perfis metabólicos de grãos inteiros, degerminados e embriões dos híbridos isogênicos GMs e não GM, da variedade crioula RS e das progênies portadoras de 25%, 50% e 75% de genes de RS, em combinação com cada um dos três híbridos isogênicos, por meio da análise de infravermelho médio com transformada de Fourier por reflectância difusa (DRIFTS) e de estatística multivariada (PCA e agrupamento). As análises dos grupos funcionais carboidratos, proteínas, lipídios e poli(fenóis) formaram agrupamentos dissimilares, dependendo do tecido vegetal analisado e do híbrido isogênico envolvido. Nas análises de carboidratos e proteínas de grãos inteiros, observou-se um efeito gradativo de distanciamento entre tratamentos, ou seja, as populações com proporção média de genes 25% RS e 50% RS estiveram mais próximas ao genitor GMHR (Geneticamente modificada  evento TC1507 + NK603), nessa ordem, assim como apenas a população 75% RS agrupou-se ao genitor RS. Nas análises de grãos degerminados, os grupos funcionais constituídos pelos carboidratos, proteínas e lipídios não foram bons indicadores para detectar efeito da presença de transgenes, a partir da análise de híbridos isogênicos. Estes grupos funcionais também não foram adequados para acompanhar às mudanças decorrentes das contaminações recorrentes da variedade crioula por pólen de milhos GMs. Os grupos funcionais constituídos pelas proteínas e lipídios em embriões foram satisfatórios para detectar o efeito da presença de transgenes, diferenciando híbridos isogênicos com e sem transgenes, assim como estes em relação à variedade crioula RS. Procedimentos metabolômicos, combinado com análise multivariada, possibilitou um screening inicial rápido de milhos GMs e suas contrapartes convencionais, incluindo variedades crioulas contaminadas com pólen GM por fluxo gênico.<br> / Abstract : Maize landrace varieties are grown and maintained mainly by small-scale farmers and possess intrinsic characteristics that distinguish them from other varieties. The risks are that the landraces are coexisting with hybrid genetically modified (GM) and non-GM, and even though there is no biological barriers to gene flow between the different varieties of maize (hybrid / GMs and landraces), these may exist in nearby, and therefore gene flow occur. This work aimed to study the effects of the presence of transgenes (events TC1507 and TC1507 + NK603) through an initial screening of the major functional groups of whole grains and its parts thereof (degerminated and embryos) from isolated isogenic hybrids (GM and non-GM) and associated with populations that carry different proportions of genetic background of the landrace Rosado-Rajado (RS). Thus, populations with different genetic backgrounds were generated (25%, 50% and 75% RS genes) through intercrossing the GM hybrids and its non-GM version with the variety RS. Previous absences of gene flow from GM hybrids on the variety RS were performed as well as the identities of GM hybrids and the effectiveness of the performed populations. The metabolic profiles of whole grains, degerminated and embryos of the isogenic hybrids GM and non-GM, variety RS and progenies carrying 25%, 50% and 75% RS genes were compared with each of the three isogenic hybrids through mid-infrared Fourier transform analysis by diffuse reflectance (DRIFTS) and multivariate analysis (PCA and cluster). The analyses of functional groups - carbohydrates, proteins, lipids and poly(phenols) - formed dissimilar groups depending on the analyzed plant tissue and isogenic hybrid. In the analysis of carbohydrates and proteins in whole grain, it was observed a gradual effect of distancing between treatments; thus, populations carrying genes of RS - mean proportion of 25% and 50% - were closer to the parent GMHR (genetically modified  event TC1507 + NK603), as well as only the population 75% RS grouped with the RS parent. In degerminated grain analyses, carbohydrates, proteins and lipids were not good indicators to detect effect of the presence of transgenes, based on analysis isogenic hybrids. These functional groups also were not proper to follow the changes resulting from recurrent contamination promoted through GM pollen on RS variety. On de order hand, proteins and lipids in embryos were satisfactory functional groups to detect the effect of the presence of transgenes, differentiating isogenic hybrids, as well as these in relation to RS variety. Metabolomic procedures, combined with multivariate analysis enabled a rapid initial screening of GM maize and their conventional counterparts, including landraces, which were contaminated with GM pollen by gene flow.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-07-25T04:09:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 347036.pdf: 3740412 bytes, checksum: 5b49a0b6ba26117eca45178ed0e7b0c1 (MD5) Previous issue date: 2017 / A família Myrtaceae pertence à ordem Myrtales e possui cerca de 130 gêneros e aproximadamente 6000 espécies. Essa família de frutíferas é considerada importante em várias formações vegetais, distribuindo-se em todos os continentes, exceto na região Antártica. No Brasil a distribuição ocorre em todos os estados. Acca sellowiana (goiabeira-serrana), Campomanesia xanthocarpa (guabiroba), Eugenia uniflora (pitanga) e Plinia spp. (jabuticabas) são espécies de Myrtaceae que têm mostrado boas perspectivas de aumento do uso comercial, tanto que estão no projeto plantas para o futuro da Região Sul e já são cultivadas em pequena escala, comparativamente a outras frutíferas exóticas. Estas espécies destacam-se pelo potencial organoléptico dos frutos, propriedades farmacológicas e valor ornamental, entre outros. Além disso, frutos destas espécies já são atualmente produzidos no Brasil, o que torna um excelente mercado a ser explorado no país. Desta forma, este trabalho tem por objetivo identificar e comparar os genomas plastidiais (cpDNA) de cinco espécies frutíferas de Myrtaceae: Acca sellowiana, Campomanesia xanthocarpa, Eugenia uniflora, Plinia cauliflora, Plinia aureana e uma espécie híbrida (Plinia sp.) visando avançar na compreensão de processos evolutivos e futuramente desenvolver marcadores microssatélites de cloroplasto (cpSSR) específicos visando estudos de diversidade genética dessas espécies em seus habitats. Para tanto, o genoma plastidial (cpDNA) das espécies foi extraído e purificado e seus plastomas foram sequenciados por meio de sequenciamento de nova geração (NGS), em plataforma Illumina MiSeq. Após o sequenciamento foi adotada a estratégia de montagem de novo, ou seja, sem utilização de outra espécie como referência. O plastoma completo de A. sellowiana possui 159.370 pb de comprimento, região longa de cópia única (LSC) de 88.028 pb, região curta de cópia única (SSC) de 18.598 pb e regiões repetidas invertidas (IRs) com 26.372 pb; E. uniflora possui um tamanho de plastoma completo de 158.680 pb, LSC de 87.495 pb, SSC de 18.537 pb e IRs com 26.324 pb; C. xanthocarpa possui um plastoma de 158.131 pb de comprimento, LSC de 87.596 pb, SSC de 18.595 pb e IRs com 25.970 pb; Plinia aureana 158.918 pb de comprimento, LSC de 88.204 pb, SSC de 18.462 pb e IRs com 26.126 pb; Plinia cauliflora 159.095 pb de comprimento, LSC de 88.162 pb, SSC de 18.615 pb e IRs com 26.159 pb; Plinia sp. 158.912 pb de comprimento, LSC de 88.132 pb, SSC de 18.462 pb e IRs com 26.159 pb. Dados de sequenciamento de plastomas completos de espécies da mesma família possibilitarão a realização de estudos comparativos para a identificação de polimorfismos espécie-específicos, os quais poderão gerar marcadores moleculares para estudos de evolução, ecologia, filogenia, filogeografia e diversidade genética.<br> / Abstract : Myrtaceae belongs to the order Myrtales in which about 130 genera and 6000 species are assigned. This family is considered important in various vegetation types, occurring in every continent, except Antarctica region. In Brazil, the family's species are distributed in all states. Acca sellowiana (pineaple-guava or feijoa), Plinia peruviana (jaboticaba), Campomanesia xanthocarpa (guabiroba) and Plinia spp. (jabuticabas). are Myrtaceae species that have shown potential for commercial use and are included in the project ?Plants to the Future?. In addition, these four species stand out for their organoleptic fruit flavours, pharmacological properties and ornamental value, among others. Moreover, currently, fruits of these species are produced on a small scale in Brazil, comparatively to the exotic fruit species, making them an excellent market opportunity to be further exploited in the country. Thus, this study aimed at to identify and to compare the plastid genomes (cpDNA) of four fruit species of Myrtaceae: Acca sellowiana, Campomanesia xanthocarpa, Eugenia uniflora, Plinia cauliflora, Plinia aureana and a hybrid species (Plinia sp.), in order to deepen on their evolutionary process and to develop specific chloroplast microsatellite markers (cpSSR) to carry out further studies on the genetic diversity of these species in their habitats. Therefore, the chloroplast DNA (cpDNA) of the species was extracted and purified, and the plastomas were sequenced by Illumina MiSeq plataform next-generation. After the sequencing, the de novo strategy was used, that this, without using another species as a reference. The complete plastid genome of A. sellowiana has 159,370 pb Kb in length, large single copy region (LSC) of 88,028 bp, small sigle copy region (SSC) of 18,598 bp and inverted reapt regions (IRs) with 26,372bp. E. uniflora has a complete plastid genome of 158,680 Kb, LSC of 87,495 bp, SSC of 18,537 bp and IRs with 26,324 bp. C. xanthocarpa has a complete plastid genome of 158,131 Kb in length, LSC of 87,596 pb bp, SSC of 18,595 bp and IRs with 25,970 bp; P. aureana has a complete plastid genome of 158,918 Kb in length, LSC of 88,204 pb bp, SSC of 18,462 bp and IRs with 26,126 bp; P. cauliflora has a complete plastid genome of 159,095 Kb in length, LSC of 88,162 pb bp, SSC of 18,615 bp and IRs with 26,159 bp and Plinia sp. has a complete plastid genome of 158,912 Kb in length, LSC of 88,132 pb bp, SSC of 18,462 bp and IRs with 26,159 bp. Complete plastomas of species of the same family will allow to perform comparative studies for the identification of species-specific polymorphisms, which can generate molecular markers for the study on evolution, ecology, phylogeny, philogeography and genetic diversity.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-08-01T04:12:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 347203.pdf: 1897105 bytes, checksum: 3d9eca41618e974684aad4c96f958633 (MD5) Previous issue date: 2017 / A Araucaria angustifolia é uma espécie importante, tanto pelas suas funções ecológicas, quanto pelos seus usos para os humanos. No passado, a exploração madeireira ocorreu de maneira exploratória, resultando na fragmentação do seu hábitat natural e a classificando como criticamente em perigo de extinção pela IUCN. Neste contexto, as medidas para a sua conservação foram no sentido de restringir o uso pelo ser humano, desconsiderando possíveis interações benéficas reportadas na literatura, que podem favorecer a conservação de um recurso por meio do seu uso. Várias evidências e características de A. angustifolia apontam para uma interação forte com o ser humano, especialmente no período pré-Colombiano, associada aos grupos Jê do Sul. Há fortes evidências de que esta espécie dependeu da ação antrópica para sua expansão e sobrevivência, tornando os modelos atuais de conservação limitantes para a manutenção de paisagens com araucária. O objetivo deste trabalho foi buscar evidências da ação humana pré-Colombiana sobre a expansão de A. angustifolia, utilizando uma abordagem genética e ecológica. A movimentação humana foi identificada pela cronologia dos dados arqueológicos existentes, e uma correlação entre a quantidade de ocupações com a porcentagem de pólen de A. angustifolia da data correspondente foi testada. Além disso, utilizando dados ecológicos existentes, foram construídos dois cenários para calcular a velocidade de expansão da A. angustifolia sem o auxílio humano: um utilizando dados médios e outro dados extremos reportados na literatura. No nível genético, foram estudadas 20 populações distribuídas no Sul do Brasil. Cada uma teve 15 indivíduos sequenciados para três locos do DNA de cloroplasto. Foram analisados desvios da neutralidade, os índices genéticos de riqueza, diversidade e de distâncias genéticas, e a possível associação desse último descritor com distâncias geográficas. Os resultados mostraram que a movimentação humana ocorreu primeiramente próxima à região da Serra Geral, seguida de um pico de expansão, atingindo regiões mais distantes até o ponto extremo no Oeste. Existiram correlações entre o número de registros humanos com a percentagem de pólen (? = 0,700 a 0,804). Nenhum dos cenários construídos para o cálculo da velocidade de dispersão da espécie sem o auxílio humano permitiu que a A. angustifolia atingisse sua área de ocorrência máxima no tempo decorrido desde o seu registro mais antigo. Os resultados genéticos encontraram valores elevados para a riqueza (número) de haplótipos (Hr = 12 haplótipos), e baixos para a diversidade de nucleotídeos (p = 6,1 · 10-5) e de haplótipos (Hd = 0,167). A rede de haplótipos, que demonstra a relação evolutiva entre eles, apresentou um padrão em formato de estrela, e foram encontrados desvios da neutralidade (D = 1,84; FS = -17,00), características que indicam uma expansão populacional recente e rápida. A divergência genética interpopulacional foi baixa (FST = 0,04), na qual as populações possuem um material genético de cpDNA muito semelhante entre si, e não associada à distâncias geográficas, formando apenas um grupo (k = 1). Todos os resultados encontrados apontam na mesma direção, trazendo mais evidências de que os grupos humanos influenciaram fortemente na dispersão e expansão da araucária. Isso demonstra que o uso de uma espécie pode ser uma boa estratégia de conservação e inclusive de expansão, diferente das principais estratégias existentes até o momento. No contexto atual, o uso, incluindo plantios para a produção de pinhão e outras ações, podem favorecer a conservação das paisagens com araucária no Sul do Brasil.<br> / Abstract : Araucaria angustifolia is an important species, for both its ecological functions and by its uses by humans. In the past, the wood exploitation occurred in a non-sustainable way, resulting in the fragmentation of its natural habitat and in its recent IUCN red list classification, as critically endangered. In this context, the conservation measures were to restrict humans from its use, disregarding possible benefic interactions reported in the literature, which may favor the conservation of a resource through its use. Many evidences and A. angustifolia characteristics point to a strong interaction with humans, especially in the pre-Columbian time, associated with Jê do Sul groups. There is strong evidence that the species relied on the anthropic action for its expansion and survival, making the current conservation models limited for the maintenance of the araucaria landscapes. The aim of this work was to search for evidences of the pre-Columbian human action over the expansion of A. angustifolia, using a genetic and an ecological approach. The human movement was identified by the chronology of the existing archeological data, and a correlation between the number of occupations and A. angustifolia pollen percent from the corresponding date was tested. Moreover, using existing ecological data, two scenarios were constructed to calculate the expansion speed of A. angustifolia without the human aid: one using the average data and the other using the extreme data reported in the literature. At the genetic level, 20 populations distributed in Southern Brazil were studied. Each one had 15 individuals sequenced for three cpDNA loci. Deviations from neutrality, descriptors of genetic richness, diversity and genetic distances, and possible association between the later and geographic distances were analyzed. Results showed that the human movement first occurred near the Serra Geral region, followed by an expansion peak, reaching more distant regions to the extreme point in the West. There were correlations between the number of human records and the pollen percent (? = 0,700 to 0,804). None of the scenarios constructed for the calculation of the dispersion speed of the species without human aid allowed A. angustifolia to reach its maximum occurrence area in the elapsed time since its oldest record. The genetic results found high values for haplotype richness (Hr = 12 haplotypes), and low values for nucleotide (p = 6,1 · 10-5) and haplotype diversity (Hd = 0,167). The haplotype network presented a star shaped pattern, and deviations from neutrality were found (D = -1,84; FS = 17,00), characteristics that indicate a quick and recent population expansion. The interpopulational genetic divergence was low (FST = 0,04), in which populations have a cpDNA genetic material very similar to each other, and not associated with geographical distances, forming a single group (k = 1). All results point in the same direction, bringing more evidence that human groups heavily influenced in the dispersion and expansion of araucaria. This demonstrates that the use of a species can be a good conservation strategy and even facilitating in its expansion, unlike the main strategies used so far. In the present context, the use, including plantation for seed production and other actions, may favor the conservation of the araucaria landscapes in Southern Brazil.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-08-01T04:15:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348084.pdf: 4744602 bytes, checksum: 3589d74209832cb9157ac245e386b43d (MD5) Previous issue date: 2017 / O Butia eriospatha (Martius ex. Drude) Beccari (butiá-da-serra) é uma espécie de palmeira em perigo de extinção, inserida em um dos biomas mais ameaçados do planeta, o bioma Mata Atlântica, mais especificamente na região do Planalto Serrano do Sul do Brasil. Apesar de o B. eriospatha ser descrito como uma espécie que ocorre naturalmente em campos abertos, evidências apontam para a ocorrência de indivíduos em altas densidades também dentro de florestas com araucárias (Araucaria angustifolia). Tendo em vista o cenário atual de fragmentação dos ecossistemas no Planalto Serrano de Santa Catarina e da ameaça à diversidade genética do B. eriospatha, bem como as possibilidades de uso dessa espécie, emergem algumas questões: a) como era a paisagem de ocorrência do B. eriospatha no passado: floresta ou campo?; b) Existem diferenças significativas entre populações de B. eriospatha que ocorrem em distintos ambientes, sobretudo quanto aos aspectos demográficos, morfológicos (frutos) e genéticos?; c) Quais as principais implicações dessas diferenças, caso existam? Dentro desse contexto, o objetivo deste trabalho foi de estudar desde componentes da diversidade genética até as mudanças na paisagem ao longo do tempo de duas populações de B. eriospatha, amostradas no município de Curitibanos-SC, sendo uma de campo aberto e outra de floresta com araucárias e, por fim, compará-las. Imagens aéreas da região, produzidas no ano de 1957 e 2012, foram utilizadas para a caracterização da transformação da paisagem de ocorrência das populações. Foi instalada uma parcela permanente de aproximadamente cinco hectares em cada população, onde todos os indivíduos de B. eriospatha presentes foram localizados por meio de um sistema de coordenadas x e y, classificados quanto ao estado reprodutivo e mensurados quanto ao DAP e altura. O padrão de distribuição espacial das duas populações também foi avaliado. Foram amostrados de 31 a 40 frutos por planta de 30 matrizes da população de floresta e 32 da população de campo para que fossem caracterizados quanto à características morfológicas. Além disso, a partir das frequências alélicas obtidas com a utilização de nove marcadores microssatélites, as populações foram caracterizadas, quanto à diversidade genética, sistema reprodutivo e estrutura genética espacial. Foram observadas populações de B. eriospatha sob a cobertura de floresta com araucárias no passado (1957) e no presente (2012-2016), comprovando-se não se tratar de uma espécie exclusiva do ambiente de campo. Demonstrou-se a redução e a fragmentação das áreas de habitat de B. eriospatha na região de Curitibanos-SC, sendo que boa parte dessas áreas foram substituídas por plantios com espécies florestais exóticas. Devido à ausência de regeneração, ambas as populações apresentam riscos iminentes de extinção. As condições do ambiente mostraram-se determinantes no potencial reprodutivo dos indivíduos de B. eriospatha. A população de campo apresentou um padrão de distribuição espacial predominantemente agregado, enquanto que a população de floresta apresentou um padrão predominantemente aleatório. As populações de campo e de floresta apresentaram diferenças para todos os descritores morfológicos avaliados, além de grande variabilidade fenotípica, demostrando ter grande potencial para a conservação e seleção para produtividade e qualidade de frutos. Com exceção do comprimento dos frutos e peso dos pirênios, a população de campo apresentou os maiores valores para as demais características avaliadas nos frutos. As duas populações apresentaram índices similares e moderados de diversidade genética. Apesar da pequena distância entre as duas populações, evidenciou-se uma estruturação genética significativa. Ambas as populações apresentaram sistema de cruzamento alogâmico, com a possibilidade de cruzamentos endogâmicos na população de floresta. Observou-se estrutura familiar em ambas as populações em curtas distâncias. Na população de floresta a coancestria entre indivíduos adultos é anulada quando somente os indivíduos reprodutivos da população são considerados, já na população de campo, a estrutura familiar se mantém. Este trabalho evidencia a importância de se considerar as populações de B. eriospatha que ocorrem em ambiente de floresta, além das populações de campo, em planos de conservação, estratégias de melhoramento genético para produtividade e qualidade de frutos, bem como em estudos complementares sobre a autoecologia da espécie.<br> / Abstract : Butia eriospatha (Martius ex. Drude) Beccari (butiá-da-serra) is an endangered palm species at risk of extinction occurring in one of the most threatened biomes in the planet - the Atlantic Rain Forest Biome ? more specifically in the South Brazilian Plateau region. Despite the descriptions stating that B. eriospatha naturally occurs on the open grasslands, there are evidences showing that this species can also occur in highly density beneath the canopy of trees in the Araucaria Forest (Araucaria angustifolia). Considering the current scenario of ecosystem fragmentation in the Santa Catarina?s Plateau, the threat to the genetic diversity of B. eriospatha, as well as the potential uses of this species, some questions are asked. For instance: i) how was the landscape where B. eriospatha occurred in the past, forest or grassland? ; ii) are there significantly demographic, morphological (fruits) or genetic differences between B. eriospatha populations occurring in distinct environments? ; iii) which are the most important implications of these differences when they are present? In this context, the aim of this study was to investigate the situation of two B. eriospatha populations sampled in the city of Curitibanos-SC (one in forest environment and the other in grassland environment), ranging from population genetics to changes in the landscape over time. Aerial images, produced in the years of 1957 and 2012, were used to characterize the landscape shifts for each population. In addition, five hectares permanent plots were established for each population, where all B. eriospatha individuals were classified according to their reproductive status and had their DBH and height measured. The position of the individuals were marked with an X and Y coordinate system. I also evaluated the spatial distribution pattern of the two populations. To determine the morphological characteristics of the B. eriospatha fruits, I sampled from 31 to 40 fruits per plant from 30 mother-trees in the forest population and from 32 mother-trees in the grassland population. Furthermore, using nine microsatellites (SSR markers), I studied the genetic diversity, mating system and spatial genetic structure (SGS) of both B. eriospatha populations. I identified B. eriospatha populations beneath the canopy in the past (1957) and in the present (2012-2016), proving that B. eriospatha is not an exclusively grassland species. I also demonstrated the existence of fragmentation and reduction of the B. eriospatha habitat in the studied region, wherein a great amount of land was replaced with exotic forest plantations. Due to the absence of regeneration, both populations showed imminent risks of extinction. The environment conditions were determinant on the reproduction potential of B. eriospatha individuals. The grassland population exhibited a predominantly aggregated pattern of spatial distribution, while the forest population showed a predominantly random distribution. The two populations were significantly different for every fruit morphological descriptor used, with a great phenotypical variability. These findings illustrate the remarkable potential of both B. eriospatha populations for conservation as well as for breeding for fruit productivity and fruit quality. The grassland population presented the highest values for all fruit descriptors except for pyrenes weight and fruit length. The populations showed similar and moderated genetic diversity indexes. Despite the small distance between both populations, significant genetic differentiation was identified. Both populations presented allogamy, with possible endogamic crossings in the forest population. Family structure were found for both populations over short distances. When just the reproductive individuals were evaluated, the coancestry was not different from zero in the forest population. This study indicates the importance to consider B. eriospatha populations that occur in forest environment in conservation plans, breeding programs as well as in future complementary studies, besides grassland populations.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-10-03T04:18:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348731.pdf: 1720835 bytes, checksum: 9147c1dc8fe17222d166d1e38c2b5322 (MD5) Previous issue date: 2017 / No início do século XX cerca de 35% da cobertura vegetal dos estados do sul do Brasil estavam representados pela Floresta Ombrófila Mista, na qual a Araucaria angustifolia (Bert.) O. Kuntze foi o principal componente. Atualmente, estima-se que os remanescentes desta floresta ocupem entre 1% a 4% da área original e no estado de Santa Catarina não ultrapassando 5%, com predominância de formações secundárias. Grande parte dos povoamentos naturais de A. angustifolia foram devastados para a exploração da madeira. Essa exploração da floresta de Araucária aconteceu de maneira predatória e não sustentável, ameaçando a sobrevivência da espécie que hoje encontra-se na categoria de criticamente ameaçada na lista de espécies ameaçadas da União pela conservação da natureza (IUCN), necessitando-se de planos eficientes e urgentes de conservação por ser uma espécie de grande importância ecológica e econômica. E para elaborar planos efetivos de conservação tem-se a necessidade de conhecer a diversidade e estrutura genética da espécie, bem como a dinâmica desta diversidade, em diferentes áreas de ocorrência, pois a espécie se comporta de maneira diferente conforme o histórico de ocupação e a densidade da mata. Sendo assim, esta tese abordou os resultados de estudos da dinâmica da diversidade genética de três populações em paisagem de campo e floresta, e tem como objetivo fundamentar estratégias de conservação e uso para A. angustifolia, com base em indicadores genéticos nas duas paisagens. Para tanto, o estudo está baseado na caracterização genética de todos os indivíduos antigos e ingressantes de duas parcelas permanentes em Santa Catarina e Rio Grande do Sul, uma na região de campos de São Francisco de Paula, no Centro de pesquisas e conservação da natureza Pró-mata ? PUCRS, no Rio Grande do Sul e a outra em remanescente florestal, na Floresta Nacional de Três Barras, em Santa Catarina, assim como compará-las com o primeiro estudo realizado em campo natural antropizado em propriedade particular na região da Coxilha Rica, Santa Catarina. Para tanto, foram utilizados no total nove marcadores microssatélites, testado o desequíbrio de ligação entre os locos e a presença de alelos nulos. Foram estimados os índices de diversidade genética, taxa de cruzamento e fluxo gênico histórico e contemporâneo na coorte de adultos, jovens e progênies, gerando assim, informações da dinâmica da diversidade genética no espaço e no tempo. Os resultados analisados apontam importantes diferenças na dinâmica da diversidade genética na paisagem de campo e floresta, com maior eficiência na manutenção da diversidade genética no campo, apresentando maiores distâncias de dispersão de pólen tanto na área de conservação quanto no campo antropizado e índice de fixação não diferente de zero na coorte das progênies no campo antropizado. As distâncias de dispersão de sementes foram maiores na paisagem de campo em área de conservação comparativamente a todos os estudos já realizados para espécie, possivelmente devido a presença dos dispersores da espécie na região. Portanto, estratégias de conservação diferentes para cada paisagem devem ser consideradas, como o aumento de unidades de conservação em áreas de campo, investimento em conservação da espécie em propriedades particulares, implantação de árvores isoladas ou conjunto de árvores para conexão de fragmentos, reflorestamento com a espécie e coleta de sementes em áreas abertas para produção de mudas em planos regionais de conservação.<br> / Abstract : Beginning of the 20th century, about 35% of the vegetation cover of the Southern Brazilian states were represented by the Mixed Ombrophilous Forest, in which Araucaria angustifolia (Bert.) O. Kuntze is the main component. Currently, it is estimated that the remnants of this forest have among 1% and 4% of the original area and it not exceeding 5% in the state of Santa Catarina. Most of A. angustifolia populations were devastated for the wood exploitation. The Araucaria forest exploitation happened in a predatory and unsustainable way, threatening the survival of the species that today is critically endangered in the list of endangered species of the International Union for Conservation of Nature (IUCN), being necessary urgent and efficient plans for conservation for this species of great ecological and economic importance. It is necessary to understand the diversity and structure genetic for a effective conservation plan, as well as the dynamics of this diversity in different areas of occurrence, since the species grows differently according to the history occupation and density. Thus, the thesis approached the evaluation of the dynamics of the genetic diversity of three populations in natural grassland and forest landscape and aims to support conservation and use strategies for A. angustifolia based on genetic indicators. Therefore, the study is basing on the genetic characterization of all the old and incoming individuals from two permanent plots in Santa Catarina and Rio Grande do Sul, one in grassland region in São Francisco de Paula, at the Center for research and conservation of nature Pro-Mata in the state of Rio Grande do Sul and the other in forest remnants in the Três Barras National Forest in Santa Catarina, as well as comparing them with the first study conducted in an anthropized grassland in the region of Coxilha Rica, Santa Catarina. Therefore, a total of nine microsatellites markers were used and tested the linkage disequilibrium and the presence of null alleles. Genetic diversity, mating system and historical and contemporary gene flow were estimated in the cohort of adults, juveniles and progenies, thus generating information on the dynamics of genetic diversity in space and time. The results showed important differences in the dynamics of genetic diversity in the grassland and forest landscape, with greater efficiency in the maintenance of genetic diversity in grassland, presenting higher values of distances of pollen dispersal both grasslands than the forest and fixation index not different from zero in the progeny cohort in the anthropic grassland. Seed dispersal distances were higher in grassland landscape in conservation area, possibly due to the presence of the natural dispersers of the species. Therefore, it is necessary conservation strategies for each landscape, such as increasing conservation units in natural grassland areas, investing in conservation of the species in private properties, implantation of isolated trees or set of trees connection forest fragments, species reforestation and collection of seeds in open areas for seedling production in regional conservation plans.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, 2017. / Made available in DSpace on 2017-10-03T04:19:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348735.pdf: 1711154 bytes, checksum: 973cb8edd6ebced791094201e8dc76cc (MD5) Previous issue date: 2017 / Os bambus (Poaceae: Bambusoideae) são gramíneas perenes, de múltiplas utilidades, principalmente como produto florestal não-madeireiro, sendo a única linhagem da família a se diversificar em hábitat florestal. A subfamília é composta por 120 gêneros e 1.641 espécies, distribuídas entre as tribos Olyreae (bambus herbáceos), Arundinarieae (bambus lenhosos temperados) e Bambuseae (bambus lenhosos tropicais), apresentando vasta distribuição mundial. A tribo Bambuseae é dividida em duas linhagens distintas, de origem paleo? e neotropical. O grupo neotropical é composto por 373 espécies distribuídas em 20 gêneros, onde o Brasil constitui o principal centro de diversidade e endemismo de espécies. Apesar das múltiplas utilidades dos bambus, o uso comercial destas plantas não é amplamente difundido no país, diferentemente de países asiáticos. Recentemente, foi estabelecida uma nova lei no Brasil que vem estimulando o cultivo desta gramínea, intitulada "Política Nacional de Incentivo à Gestão Sustentável e Cultivo de Bambu (PNMCB)". O presente trabalho foi desenvolvido por meio do projeto multidisciplinar e interinstitucional denominado ?Tecnologias para o Desenvolvimento Sustentável da Cadeia Produtiva do Bambu no Sul do Brasil? (CNPq/2013), que tem como objetivo identificar e superar gargalos científicos e tecnológicos limitantes para a cadeia produtiva de bambus. As espécies selecionadas para o estudo foram Guadua chacoensis e G. angustifolia, cujos colmos tem grande potencial de uso na construção civil, e Chusquea tenella, principal representante da tribo Bambuseae na Ilha de Santa Catarina. A história evolutiva de um determinado grupo taxonômico pode ser acessada pela comparação entre características citogenéticas, como o cariótipo e tamanho do genoma. Com isso, o objetivo deste trabalho foi caracterizar o cariótipo das três espécies selecionadas através da determinação do número cromossômico somático (2n), número e localização de bandas heterocromáticas e de sítios de DNAr 5S e 45S, determinação do nível de ploidia, assim como a estimativa do tamanho do genoma. Ambas as espécies de Guadua apresentaram 2n=46, enquanto que em C. tenella foram observados 2n=44 cromossomos, sendo este o primeiro registro para a última espécie. Os cariótipos das três espécies se mostraram estáveis, onde o bandeamento com fluorocromos revelou um par de bandas CMA+/DAPI-, e a FISH revelou um par de sítios de cada família de DNAr, estes ocorrendo em cromossomos distintos. Os sítios de DNAr 45S se encontraram colocalizados com o par de bandas CMA+/DAPI- nas três espécies estudadas. A citometria de fluxo estimou o tamanho do genoma de G. chacoensis em 3,98 pg DNA/2C, G. angustifolia em 3,99 pg DNA/2C e de C. tenella em 4,77 pg DNA/2C, sendo o primeiro registro para G. chacoensis e para o gênero Chusquea. Em gramíneas, considera-se que a variação no tamanho do genoma não esteja relacionada ao número cromossômico em geral, mas à porção de DNA repetitivo. As marcações citogenéticas empregadas revelaram que as espécies são paleopoliploides diploidizados. Os mecanismos putativamente envolvidos na evolução do cariótipo das espécies são discutidos, bem como a escolha das possíveis técnicas a serem empregadas para a confirmação da condição indicada de diploidização.<br> / Abstract : Bamboos (Poaceae: Bambusoideae) are perennial grasses of multipurpose, mainly as non-timber forest product, being the only lineage of the family to diversify in forest habitat. The subfamily is composed of 120 genera and 1,641 species, distributed among the tribes Olyreae (herbaceous bamboos), Arundinarieae (temperate woody bamboos) and Bambuseae (tropical woody bamboos), with a worldwide distribution. The tribe Bambuseae is divided in two distinct lineages, which have paleo- and neotropical origin. The neotropical group encompass 373 species distributed in 20 genera, where Brazil is the main center of diversity and endemism of species. Despite the multiple uses of the bamboos, the commercial use of these plants is not widespread in this country, unlike in Asian countries. Recently, a new law was established in Brazil in order to stimulates the bamboo productive chain, entitled ?National Policy of Encouragement to Sustainable Management and Cultivation of Bamboo (PNMCB)". The present work was developed through the multidisciplinary and interinstitutional project called "Technologies for the Sustainable Development of the Bamboo?s Productive Chain in the South Brazil" (CNPq/2013), which aims to identify and overcome limiting scientific and technological bottlenecks for the productive chain of bamboo. The selected species for the study were Guadua chacoensis and G. angustifolia, which culms have great potential of use in the civil construction, and Chusquea tenella, principal element of the tribe Bambuseae at Santa Catarina?s Island. The evolutionary history of a given taxonomic group can be accessed by comparing cytogenetic features such karyotype and genome size. Thus, the objective of this research was to characterize the karyotype of the three-selected species through determination of somatic chromosome number (2n), number and location of heterochromatic bands and 5S and 45S rDNA sites, determination of ploidy level, as well as genome size estimation. Both Guadua species presented 2n = 46, while C. tenella showed 2n = 44 chromosomes, being the first record for this last species. The karyotypes of the three species were shown stable, where the fluorochrome banding revealed a pair of bands CMA+/DAPI-, and FISH revealed a pair of sites from each rDNA family, occurring on distinct chromosomes. The 45S rDNA sites were colocalized with the pair of bands CMA+/DAPI- in the three species. Flow cytometry estimated the genome size of G. chacoensis in 3.98 pg DNA/2C, G. angustifolia in 3.99 pg DNA/2C and of C. tenella in 4.77 pg DNA/2C, being the first record for G. chacoensis and for the genus Chusquea. In grasses, it is considered that the variation in genome size is not overall related to chromosome number, but to the portion of repetitive DNA. The cytogenetic markers revealed that the species are diploidized paleopolyploids. The putative mechanisms involved in the karyotype evolution of the species are discussed, as well as the choice of possible techniques to be employed to confirm the indicated diploidization condition.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-01-05T03:05:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336398.pdf: 2152730 bytes, checksum: b336cee9ef4b36b2ad3e00eceb4e965e (MD5) Previous issue date: 2015 / A bananeira é a segunda fruteira mais cultivada do mundo, sendo o Brasil o quinto no ranking, com 6,8% da produção mundial de banana. No ano de 2014, a estimativa da área de produção brasileira foi de 490,1 mil hectares, produção de 7,18 milhões de toneladas de frutas (EPAGRI/CEPA, 2014). Nas últimas décadas, a produção se expandiu na maioria dos países produtores; passou de 35 milhões para 102 milhões de toneladas entre as safras 1978 e de 2012, parte deste aumento de produção se deve ao avanço tecnológico, principalmente devido disponibilidade de material genético diversificado e de mudas com valor agregado, principalmente qualidade fitossanitária obtida através de técnicas biotecnológicas. Apesar das biofábricas terem protocolos de micropropagação bem sucedidos, os mesmos não são suficientes para atenderem a demanda com qualidade e quantidade de mudas. Nos últimos anos os sistemas de propagação, em larga escala, não atingiu o número de mudas desejadas, mesmo com a utilização de biorreatores de imersão temporária, o qual tem sido associado ao aumento dos riscos de surgimento de variantes somaclonais. O presente trabalho teve por objetivo mostrar o comportamento das culturas in vitro de Musa acuminata (AAA) cv. Grande Naine e de Musa acuminata x Musa balbisiana (AAB) cv. Prata Catarina, submetidas a alterações no protocolo de micropropagação, comumente utilizado em biofábricas, visando obter maior taxa de multiplicação. Utilizando-se de material vegetal proveniente da coleção da EPAGRI/EEI, o trabalho foi dividido em duas etapas: fase de estabelecimento de cultura e fase de multiplicação. Na fase de estabelecimento, utilizou-se como meio base a formulação MS, acrescida de 1 mg.L-1 de BAP e 1 mg.L-1 de ANA, tendo como variáveis nos tratamentos propostos: aumento do tempo de cultivo in vitro; alterações de concentração de sais e adição de diferentes fitormônios. Para a fase de multiplicação utilizou-se as culturas provenientes da fase de estabelecimento, em cinco subcultivos de 30 dias, utilizando a formulação do meio MS e tendo como variáveis: alteração no estado físico (sólido/liquido), adição de BAP e adição de BAP/ANA. O meio MS, acrescido de 2,5 mg.L-1 de BAP promoveu a maior taxa de multiplicação, em ambas as cultivares estudadas. As melhores taxas de multiplicação quando consideradas fases de estabelecimento e multiplicação, para cultivar Grande Naine, foram obtidas em meio MS, acrescido de 1 mg.L-1 de BAP e 1 mg.L-1 de ANA por 90 dias em estabelecimento de cultura, utilizando na sequencia meio MS com 2,5 mg.L-1 de BAP para multiplicação em 5 subcultivos de 30dias consecutivos, alcançando taxas de multiplicação de 356 brotos por explante inicial, superior em 5 vezes ao obtido no tratamento similar ao praticado em biofábricas. Quanto a cultivar Prata Catarina o desempenho obtido não foi superior ao alcançado em biofábricas e os tratamentos não apresentaram diferenças estatísticas significativas. Foi utilizado meio MS com 50% dos sais da formulação para prover crescimento e enraizamento. Na fase de aclimatização, o método utilizado foi eficiente gerando número total de mudas para as cultivares Grande Naine e Prata Catarina de 8.995 e 3.911, respectivamente. O estudo indicou que alterações na fase de estabelecimento de cultura resultam em aumento da taxa de multiplicação para o cv. Grande Naine, enquanto que para o cv. Prata Catarina não apresenta efeito significativo.<br> / Abstract : The Banana is the second most cultivated fruit tree in the world, and Brazil is the fifth in the ranking, with 6.8% of the world production. In the year 2014, the estimate of Brazilian production area was 490,100 hectares, producing 7.18 million tons of fruit (EPAGRI/CEPA, 2014). In the last decades, production has expanded in most producing countries, from 35 million tons in 1978 to 102 million tons in 2012, part of this increase in production is due to technological advances related to the availability of more genetically diverse germplasm and of seedlings with higher sanitary quality obtained through biotechnological techniques. Despite successful micropropagation protocols adopted by biofactories , they are not sufficient to meet the demand with quality and quantity of seedlings. In recent years propagation systems on a large scale has not reached the desired number of plants, even with the use of temporary immersion bioreactor, which has been associated with increased risks of onset of somaclonal variants. This study aimed to show the behavior of in vitro cultures of Musa acuminata (AAA) cv. Grande Naine and of Musa acuminata x Musa balbisiana (AAB) cv. Prata Catarina when changes in the micropropagation protocol were made compared to the traditional protocols, for an increase in the micropropagarion rate. The work was divided in two phases, namely culture establishment and culture multiplication. The explants used came from a field collection established at Epagri/Itajaí Research Station. In the phase of establishment of culture, MS base medium plus 1 mg.L-1 BAP and 1 mg.L-1 NAA was used, and there was an increase in the in vitro culture time, as well as changes in the salt concentration and in the phytohormones used. For the multiplication phase, materials generated from five subcultures of 30 days each were used, and changes in the physical state (solid/liquid) and in the concentration of cytokinin (BAP) and cytokinin/auxin (NAA). The treatment that consisted of MS medium plus 2.5 mg.L-1 BAP promotedthe highest multiplication rate in both cultivars. For the cultivar Grande Naine, the highest multiplication rates for both the establishment and the multiplication phases were obtained when MS medium plus 1 mg.L-1 de BAP and 1 mg.L-1 de NAA for 90 establishing days in culture was used, followed by multiplication in MS medium with 2.5 mg.L-1 BAP in five subcultures of 30 days each; the multiplication rates obtained were 356 shoots per initial explant, five times higher than that obtained in a similar treatment adopted by biofactories. However, for the cultivar Prata Catarina, the performance of the treatments was not statistically different from the performance of the traditional protocols adopted by biofactories. Half-strength MS medium was used to promote growth and root development. The method adopted in the acclimatization stage was efficient, generating 8,995 and 3,911 plants for the cultivars Grande Naine and Prata Catarina, respectively. The study indicated that change in culture establishment phase result in increased multiplication rate for the cv. Grand Naine, while for cv. Prata Catarina has no significant effect.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias. Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais. / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:35:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 221246.pdf: 692115 bytes, checksum: 6c0e28bcda650e573e4f0e13762ef270 (MD5) / Em razão do potencial organoléptico dos frutos, a Goiabeira-Serrana (Acca sellowiana) vem sendo alvo de investigação multidisciplinar através de um Programa de Melhoramento Genético, estabelecido pela Epagri . O êxito no desenvolvimento de cultivares é altamente dependente do conhecimento científico de vários aspectos, em especial da magnitude da variância genética relacionada às características a serem melhoradas, da capacidade combinatória dos genitores e da determinação dos mecanismos genéticos responsáveis pelos principais caracteres. Em razão deste contexto, este trabalho foi concebido para determinar as bases genéticas das principais características de importância agronômica, a partir de um cruzamento dialélico parcial envolvendo seis genótipos. O delineamento experimental consistiu de blocos completamente casualizados, com quatro repetições, em que cada parcela foi constituída de 10 plantas para as progênies F1 e de 5 plantas, no caso de genitores. Os dados coletados para avaliação fenotípica das plantas referem-se às características: Altura de planta (AP), Diâmetro do caule (DCa), Diâmetro de copa (DCo). As características quantitativas relacionadas aos frutos foram: Peso (PF), Relação comprimento/diâmetro (CD), Resistência da casca (RC), Rendimento em polpa (RP), Sólidos Solúveis Totais (SST) e Acidez Total Titulável (ATT). As características qualitativas foram: Formato, Inserção das sépalas, Cor de polpa, Consistência da casca, Rugosidade, Coloração e Brilho da casca, Produtividade e Presença de vácuo entre casca e polpa. As médias das características quantitativas foram submetidas à Análise de Variância, seguidas do teste DMS. As demais variáveis foram submetidas à análise não paramétrica com base no teste c2. A estimativa dos parâmetros genéticos foi obtida com o emprego do modelo IV de Griffith (1956). O efeito de tratamento foi considerado como fixo e decomposto em capacidade geral de combinação (CGC) e capacidade específica de combinação (CEC). Em três cruzamentos pré-selecionados, de acordo com a origem do genitor, foi realizada a caracterização genética a partir de marcadores microssatélites. Posteriormente, foram analisadas possíveis associações entre marcadores e características fenotípicas. Tomando-se ambas as análises das características qualitativa e quantitativa dos genitores e progênies, destacaram-se como genótipos de interesse o acesso 85 por apresentar alto peso de fruto; porém, com alta resistência de casca e sem atrativo quanto ao sabor e o acesso 458 altamente produtivo e de alto rendimento em polpa. Sugerindo-se desta forma cruzamentos entre estes genótipos. Nos resultados referentes à análise dialélica, os valores de CGC, indicaram que é predominante o efeito aditivo dos genes sobre a característica Altura de planta. Já os valores de CEC indicaram que o efeito não-aditivo dos genes está atuando sobre as características Diâmetro de copa, Peso de fruto e Acidez. Diâmetro de caule e Relação comprimento/diâmetro revelaram a existência de efeitos aditivos e não aditivos na sua expressão. As características que refletiram possibilidade de maiores ganhos na seleção foram Altura de planta e Relação comprimento/diâmetro, e as mais relevantes para discriminar os cruzamentos foram Diâmetro de copa, Peso de fruto, Rendimento em polpa e Acidez. A caracterização genética, por meio de marcadores microssatélites desenvolvidos para o complexo Eucalyptus grandis x E. urophyla, revelou que os acessos do Tipo Uruguai apresentaram menor diversidade genética comparativamente aos acessos do Tipo Brasil, sendo evidente a necessidade de desenvolver iniciadores microssatélites específicos para a espécie. Também não foi possível estabelecer qualquer tipo de associação consistente entre as combinações alélicas e características fenotípicas. Ressalta-se ainda a necessidade de aumento no número de anos de avaliação, no sentido de aumentar a precisão e a consistência da descrição das propriedades genéticas e dos efeitos ambientais sobre a expressão fenotípica das características de importância agronômica.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciências Agrárias. Programa de Pós-graduação em Recursos Genéticos Vegetais / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:36:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 221247.pdf: 1919714 bytes, checksum: f3c2d4149969c1da856bb067351d7007 (MD5) / Faz quase um século que se iniciaram as coletas dos materiais genéticos vegetais pelo mundo. Pesquisadores preocuparam-se apenas com o resgate de genótipos distintos e poucos registros foram adicionados aos acessos. As coleções perderam a eficiência ou não atenderam o propósito a que foram criadas. Em Santa Catarina a metodologia de introdução de germoplasma nas coleções assemelhou-se ao quadro mundial. Baseando-se na pressuposição de que as Estações Experimentais da Epagri-SC se constituem em um repositório considerável de germoplasma vegetal e que os acessos presentes nestas coleções não se encontram devidamente catalogados, manejados e conservados de forma a permitir atender os requisitos básicos das coleções, o presente trabalho teve como objetivo principal o levantamento prospectivo das informações dos recursos genéticos vegetais sob domínio da Epagri no Estado de SC e fornecer subsídios para o estabelecimento de políticas relacionadas à sua coleta, conservação, manejo e melhoramento. O trabalho foi composto por três partes distintas. Os antecedentes foram fundamentados em pesquisa bibliográfica com a discussão dos principais aspectos da gestão dos recursos genéticos vegetais catarinenses: planejamento estratégico, integridade genética, finalidade das coleções, aspectos da legislação nacional, coleta, tamanho dos acessos e das coleções, regeneração, documentação, infra-estrutura e recursos humanos. A segunda parte apresenta o levantamento dos 12.456 acessos contidos nas 10 Estações Experimentais da Epagri, envolvendo quarenta e três coleções e quatro bancos ativos, comportando 150 famílias e 1469 espécies. As coleções destinam-se prioritariamente ao melhoramento vegetal e evidenciam quantidade expressiva dos acessos de frutíferas, cereais, forrageiras, raízes e tubérculos. Destacam-se as formas de obtenção associadas à coleta e transferência e a conservação no campo e em câmaras secas. As coleções das culturas específicas comportam alta variabilidade e são ricas em diversidade genética. No entanto, foram detectadas grandes lacunas na caracterização e avaliação dos acessos. A manutenção destes acessos justifica-se pela baixa freqüência de duplicatas, tanto entre as coleções da Epagri quanto entre as nacionais. Na última parte deste estudo buscaram-se informações da viabilidade do material armazenado na forma de sementes. Foram realizados testes de viabilidade, germinação e índice de vigor de espécies representativas em quantidade de acessos nas coleções. Verificou-se que o período médio de longevidade dos acessos ocorre em médio prazo (entre 14 e 25 anos) e que adequar a forma e os métodos de conservação é possível aumentar a longevidade. Por fim, considera-se que as coleções das EE da Epagri-SC mantêm acessos geneticamente, economicamente e biologicamente representativos. O estudo aborda aspectos estratégicos específicos que visam aumentar a eficiência do uso, conservação e gestão do germoplasma vegetal.