Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2016-09-09T20:17:53Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Daniany Rodrigues Adorno Silva - 2016.pdf: 3317454 bytes, checksum: 2a1e85ca0c09e0b89edfaf2b184ee8e7 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-09-12T14:20:21Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Daniany Rodrigues Adorno Silva - 2016.pdf: 3317454 bytes, checksum: 2a1e85ca0c09e0b89edfaf2b184ee8e7 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-12T14:20:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Daniany Rodrigues Adorno Silva - 2016.pdf: 3317454 bytes, checksum: 2a1e85ca0c09e0b89edfaf2b184ee8e7 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-08-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The rice (Oryza sativa) is a staple food for the majority of the world's population. One of the main challenges for the breeding programs of this crop is the increase of the yield potential of commercial cultivars. For the development of superior lines and cultivars is necessary to identify and incorporate superior alleles in genetic breeding programs. One of the alterna-tives for the identification of useful genetic variability is the crossing involving genetically unrelated parents, as well as genotyping and phenotyping the segregating populations de-rived from these crossings, and posterior analysis of QTL (Quantitative Trait Locus). This study aimed to identify genes associated with yield of grains in rice through Genotyping by Sequencing (GBS), field experiments and a posterior analysis of QTL involving 232 RIL’s (Recombinant Inbred Lines) derived from the inter-subspecific crossing Epagri 108 (indica) x IRAT 122 (japonica) in two locations (Goianira - State of Goias and Boa Vista - State of Roraima). For the QTL analysis it was mapped 2,382 SNP markers, which identified two QTLs for yield, both located on chromosome 6, exclusively for the experiment of Goianira. The average effects of allele substitutions were 1,365.20 kg.ha-1 and 1,075.49 kg.ha-1, and the proportions of the phenotypic variance explained by the QTLs were 18% and 29%, clas-sified as QTL of large effect. All favorable alleles for yield were derived from genitor IRAT 122. One of the QTL identified to the productivity showed interaction QTL x E, which was expected due to the high significance of interactions G x E detected in the joint analysis. For the experiment of Goianira was also analyzed the trait hundred grain weight, and it were found three QTLs on chromosomes 5, 6 and 12. The average effects of the allelic substitution for the hundred grain weight ranged from 0.12 to 0.14 grams. The proportions of the pheno-typic variance explained by the QTLs ranged from 6 to 8%. Approximately 84% of the QTLs for the hundred grain weight were obtained from the parent IRAT 122. In chromosomal regions identified QTLs for grain yield are contained two genes: the LOC_Os06g16870, a transposon En/Spm, and the LOC_Os06g33320 whose function remains unknown, but whose expression was almost exclusively found in the inflorescences of rice. For the hundred grain weight, the chromosome region of the QTL located on chromosome 5 is located in a linkage block with 82 genes that co-segregate, and whose putative functions include, among others, the adjustment of tillering, pollen formation, grain filling and resistance to abiotic stress. For the QTL located on chromosome 6 it was identified the gene LOC_Os06g16160, which the function still unassigned, but whose expression is located almost exclusively in the root. On chromosome 12, the QTL containing the gene LOC_Os12g41956 expresses a protein of the galactosyl-transferase family, which participates in the synthesis of the RFO’s (Raffinose Family of Oligosaccharides), regulating the levels of reserve oligosaccharides in seeds. / O arroz (Oryza sativa) é um alimento básico para a maioria da população mundial. Um dos principais desafios para os programas de melhoramento dessa cultura é o aumento do poten-cial produtivo de cultivares comerciais. Para o desenvolvimento de linhagens e cultivares superiores é necessário que sejam incorporados alelos superiores em genitores dos progra-mas de melhoramento. Uma das alternativas para a identificação da variabilidade genética útil é a realização de cruzamentos envolvendo genitores pouco aparentados e a genotipagem e fenotipagem de populações segregantes derivadas desses cruzamentos, com uma posterior análise de QTL (locos de caracteres quantitativos). Esse trabalho teve por objetivo identificar genes associados à produtividade de grãos em arroz por meio da genotipagem por sequenci-amento (GBS), experimentos de campo e uma posterior análise de QTL envolvendo 232 RILs (linhas puras recombinantes) derivadas do cruzamento inter-subespecífico Epagri 108 (indica) x IRAT 122 (japonica) em dois locais (Goianira-GO e Boa Vista-RR). Para a análise de QTL foram mapeados 2.382 marcadores SNPs, os quais identificaram dois QTLs para produtividade, ambos localizados no cromossomo 6, exclusivamente para o experimento de Goianira. Os efeitos médios de substituição alélica foram de 1.365,20 kg.ha-1 e 1.075,49 kg.ha-1, e as proporções das variâncias fenotípicas explicadas pelos QTLs foram de 18% e 29%, classificadas como QTLs de grandes efeitos. Todos os alelos favoráveis para produti-vidade foram provenientes do genitor IRAT 122. Um dos QTLs identificados para a produ-tividade apresentou interação QTL x E, o que já era esperado devido à alta significância das interações G x E detectadas na análise de variância conjunta. Para o experimento de Goianira também foi analisado o peso de 100 grãos, e foram encontrados três QTLs, localizados nos cromossomos 5, 6 e 12. Os efeitos médios de substituição alélica para o peso de 100 grãos variaram de 0,12 a 0,14 gramas. As proporções da variância fenotípica explicadas pelos QTLs variaram de 6 a 8%. Cerca de 84% dos QTLs identificados para o peso de 100 grãos foram provenientes do genitor IRAT 122. Nas regiões cromossômicas dos QTLs identifica-dos para produtividade de grãos estão contidos dois genes: o LOC_Os06g16870, um trans-poson En/Spm, e o LOC_Os06g33320, de função ainda desconhecida, mas cuja expressão foi quase que exclusivamente identificada nas inflorescências de arroz. Para o peso de 100 grãos, a região cromossômica do QTL localizado no cromossomo 5 está contido em um bloco de ligação contendo 82 genes que co-segregam, e cujas funções putativas incluem, dentre outras, a regulação do perfilhamento, formação de pólen, enchimento de grãos e re-sistência a estresse abiótico. Para o QTL identificado no cromossomo 6, nesta região cro-mossômica está presente o gene LOC_Os06g16160, ainda sem atribuição de função, mas cuja expressão está localizada quase que exclusivamente na raiz. Já no cromossomo 12, a região cromossômica do QTL contém o gene LOC_Os12g41956, que expressa uma proteína 15 da família galactosil-transferase, que participa da síntese dos RFOs (oligossacarídeos da fa-mília das rafinoses), regulando os níveis de oligossacarídeos de reserva nas sementes

Estudos genético quantitativos e moleculares são fundamentais para o melhoramento animal e sua realização com a raça Nelore é de grande importância devido a ampla participação dessa no rebanho de corte nacional. A estimação constante dos parâmetros genéticos das características de produção é necessário para a adequada condução do processo de seleção dos animais. A melhoria de características relacionadas à carcaça bovina é essencial para a eficiência e sustentabilidade da atividade e a implementação de métodos de seleção animal baseados em informações moleculares pode revolucionar a produção zootécnica e deve ser profundamente estudado. Sendo assim, os objetivos do presente estudo foram estimar parâmetros genéticos e componentes de variância através de diferentes modelos matemáticos para um total de 14 características fenotípicas (o peso ao nascimento, peso a desmama, peso ao sobreano, ganho de peso entre a desmama e o sobreano ajustado para um intervalo de 345 dias, perímetro escrotal ao sobreano, altura de garupa ao sobreano, escores visuais avaliados ao sobreano de conformação, precocidade, musculosidade, comprimento de umbigo e ossatura, e ainda características de carcaça mensuradas por ultrassonografia realizada após 30 a 45 dias de confinamento como a área de olho de lombo, espessura de gordura subcutânea, espessura de gordura na picanha). Foram estimadas correlações entre todas estas características com as de carcaça mensuradas por ultrassonografia. Sob o enfoque molecular, desenvolveu-se um programa para imputação de genótipos faltantes e estudaram-se diferentes métodos de associação de marcadores moleculares do tipo mutação de base nitrogenada única (SNP) a características de produção incluídas no índice de seleção de um programa de melhoramento da raça Nelore, utilizando inferência bayesiana. Todas as características estudadas podem ser selecionadas esperando-se progresso genético na população. Os efeitos maternos foram importantes em algumas características onde normalmente estes efeitos não têm sido considerados atualmente. A quantidade de escores atribuídos a uma característica categórica assim como o número de observações fenotípicas resultam em diferenças nas estimativas quando avaliadas por modelos lineares ou de limiar. Não deverão ser obtidos resultados satisfatórios na melhoria das características de carcaça se a seleção for baseada nas tradicionais avaliações visuais utilizadas no momento. Os métodos utilizados na análise de associação dos marcadores podem originar diferentes resultados. Os marcadores que apresentaram efeitos altamente relevantes (P<0,01) geralmente apresentaram resultados semelhantes, independentemente do método utilizado. Certos marcadores podem ter efeitos positivos para algumas características componentes do índice de seleção e negativos para as demais. A análise em conjunto com todos os SNP\'s e todos os dados fenotípicos disponíveis é viável e parece ser a mais adequada. O método desenvolvido de imputação de genótipos faltantes a partir do parentesco de animais genotipados foi eficiente. / Quantitative and molecular genetic studies are very important for animal breeding and studies with Nellore cattle have great importance due to the large participation of that breed in the Brazilian beef cattle industry (around 80% of the herd). The constant estimation of genetic parameters for traits linked to production is necessary for properly perform selection of animals. The improvement of carcass traits is essential for efficiency and profitability of the activity. The implementation of methods for animal selection based on molecular information could revolutionize animal production and should be deeply studied. Thus, the objectives of this study were to estimate genetic parameters and variance components using different mathematical models for a total of 14 traits, such as birth weight, weaning weight, yearling weight, post-weaning weight gain between weaning and yearling adjusted for 345 days, yearling scrotal circumference, yearling hip height, yearling visual scores like conformation, finishing, muscularity, bone structure and navel length. Ultrasound measurements for carcass traits performed at feedlot (30 to 45 days, at approximate age of 20 months) such as rib-eye area, fat thickness, rump fat thickness were, also, evaluated. Estimate correlations between all these traits with the carcass traits measured by ultrasound were estimated. As concerned to molecular study, an algorithm for imputation of missing genotypes was developed and different methods to analyze molecular marker (single nucleotide polymorphism - SNP) association with traits components of the selection index of a breeding program that is applied to the population studied, using bayesian inference, were used. Genetic progress will be expected for selection of all the traits studied. Maternal effects were important in some traits in which those effects are not usually considered. The amount of scores assigned to a categorical trait and the number of observations could result in different estimates when evaluated by linear or threshold models. The selection for visual scores traditionally used in that population will not improve carcass traits. The methods used to analyze the association of markers may lead to different results. The SNP\'s with association effects of high relevance (P<0.01) generally express their effects regardless of the method used to analyze. Some markers may have positive effects for some traits of selection index, but negative for others. The joint analysis with all SNPs and with all available phenotypes is feasible and appears to be more appropriate. The algorithm developed for imputation of missing genotypes from pedigree information of genotyped animals was efficient.