O presente estudo teve como objetivo avaliar a estrutura populacional, estimar parâmetros (coeficientes de herdabilidade e correlações) e determinar as tendências genéticas e fenotípicas de características de crescimento e adaptação em bovinos da raça Nelore, linhagem Lemgruber. O banco de dados utilizado nas análises constituiu-se de 39.290 animais no arquivo de pedigree e de 24.353 animais no arquivo de produção. Os parâmetros populacionais foram obtidos por meio dos softwares POPREP (GROENEVELD et al., 2009) e ENDOG v 3.2 (GUTIÉRREZ e GOYACHE, 2005). As estatísticas descritivas e os parâmetros genéticos para cada característica estudada foram estimadas por meio de quatro análises hepta-característica utilizando o programa VCE-6 (KOVAC & GROENEVELD, 2003) sob modelo animal completo. As tendências genéticas e fenotípicas foram obtidas pela regressão dos valores genéticos e fenotípicos respectivamente sobre o ano de nascimento dos animais e os coeficientes da regressão foram estimados por meio do método de quadrados mínimos. Apesar da endogamia média do rebanho ser considerada moderada verificou-se alta porcentagem de indivíduos endogâmicos e reduzido tamanho efetivo populacional. Além disso, o incremento contínuo de endogamia ao longo dos anos demonstra a necessidade de intervenção na seleção dos indivíduos para reprodução, de modo que, problemas futuros possam ser evitados. Os coeficientes de herdabilidade direta foram estimados em 0,24, 0,31, 0,31, 0,21, 0,19, 0,30, 0,41, 0,19 e 0,17 respectivamente para peso ao nascimento (PN), peso aos 120 dias de idade (P120), peso à desmama (PD), peso ao ano (PES12), ganho de peso pós desmama, de 205 aos 550 dias (GP345), ganho de peso na prova à pasto da ABCZ, em 224 dias (GP224), perímetro escrotal (PE), temperamento (TEMP), e repelência (REP) e indicam que a variabilidade genética aditiva existente é suficiente para a obtenção do ganho genético em resposta à seleção desde que sejam realizados ajustes, tanto nas estratégias de seleção adotadas para a obtenção de maiores ganhos nos valores genéticos, como também nos fatores ambientais que possam possibilitar ao máximo, a expressão do potencial genético dos animais. / The present study had as objective to evaluate the population structure, to estimate parameters (coefficients of heritability and correlation) and to determine the phenotypic and genetic trends for growth and adaptability traits in Nellore cattle, Lemgruber line. The database used in the analysis consisted of 39,290 animals in the pedigree and 24,353 animals in the production file. The population parameters were obtained from the software POPREP (Groeneveld et al., 2009) and ENDOG v 3.2 (Gutierrez and GOYACHE, 2005). The descriptive statistics and genetic parameters for each characteristic studied were estimated by four seven-traits analysis using the program VCE-6 (Kovac & GROENEVELD, 2003) which uses the animal model. The phenotypic and genetic trends were obtained by means of phenotypic and genetic values respectively on the year of birth of the animals and the regression coefficients were estimated by the method of least squares. Although the average inbreeding of the herd being considered moderate, there was high percentage of inbred individuals and small effective population size. Furthermore, the continuous increase in inbreeding over the years demonstrates the need for intervention in the selection of individuals for reproduction, so that future problems can be avoided. Direct heritability coefficients were estimated as 0.24, 0.31, 0.31, 0.21, 0.19, 0.30, 0.41, 0.19 and 0.17 respectively for birth weight (PN), weight 120 days of age (P120), weaning weight (PD), weight at 12 months of age (PES12), weight gain after weaning from 205 to 550 days (GP345), weight gain during the pasture test of ABCZ in 224 days (GP224), scrotal circumference (PE), docility (TEMP) and repellency (REP) and indicate that the additive genetic variability is sufficient to obtain genetic gain in response to selection as far as adjustments in selection strategies are adopted to achieve larger gains in breeding values, and environmental factors that may allow the expression of the genetic potential of the animals.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-10-13T19:51:52Z No. of bitstreams: 1 ceciliafonsecapoggian.pdf: 268787 bytes, checksum: 5898d68297ebccdcc7f27145276525da (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-10-22T13:01:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ceciliafonsecapoggian.pdf: 268787 bytes, checksum: 5898d68297ebccdcc7f27145276525da (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-22T13:01:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ceciliafonsecapoggian.pdf: 268787 bytes, checksum: 5898d68297ebccdcc7f27145276525da (MD5) Previous issue date: 2008-02-26 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Os animais da raça Guzerá, bem adaptados às condições tropicais do Brasil, têm sido utilizados para produção de leite e carne. Em função da redução do tamanho efetivo da população, a probabilidade de endogamia e deriva genética na raça tem aumentado. Em 1994, iniciou-se o Programa Nacional de Melhoramento da Raça para leite por meio do teste de progênie e do núcleo MOET de seleção. O sucesso deste programa pode ser comprometido pelo aumento do coeficiente de endogamia (F) e perda de diversidade genética na raça, pois os animais de maior valor genético são mais utilizados para reprodução. O objetivo deste trabalho foi examinar a diversidade genética da população Guzerá selecionada para leite no Brasil, calcular a endogamia na raça e avaliar seus efeitos sobre características produtivas e reprodutivas, visando monitorar a variabilidade genética e orientar acasalamentos. Dados genealógicos de 10.051 animais nascidos até 2007 foram usados para estimação dos parâmetros populacionais. O coeficiente médio de endogamia dos animais endogâmicos foi 0,025, e o aumento esperado da endogamia, devido à contribuição não balanceada dos fundadores, foi 0,16%. O coeficiente de relação médio entre os indivíduos da população foi estimado em 1,06%, e o intervalo de gerações, em 7,48 anos. A média do tamanho efetivo populacional por geração foi 77, o número efetivo de fundadores, 318, o número efetivo de ancestrais, 101, e o efeito gargalo, 3,15. Dos 2.106 ancestrais, 47 foram responsáveis por 50% da diversidade genética da população referência. As características produção total de leite, produção de leite aos 305 dias de lactação, produção total de gordura, produção total de proteína e idade ao primeiro parto foram afetadas negativamente (p<0,05) pelo aumento do coeficiente de endogamia. Os valores médios de F, até o momento, são baixos, porém, o reduzido tamanho efetivo da população indica riscos de endogamia e perda de variabilidade genética na raça Guzerá selecionada para leite no Brasil. / Animals of the Guzerat breed have strongly fitted to tropical conditions of Brazil, and have been used for milk and beef production. The probability of inbreeding and genetic drift increases due to reduction in the effective population size. In 1994, a selection program for milk production traits was initiated in some purebred herds, using progeny test and MOET nucleus. Its success, otherwise, can be endangered by increase in inbreeding coefficient (F) and loss of genetic diversity, since animals with high genetic value have more chance to reproduce. This study was undertaken to evaluate the evolution and the current genetic status of the Guzerat cattle under milk selection, aiming to monitor the genetic variability and guide matings. Genealogical data of 10,051 animals born until 2007 were used to estimate population parameters. The average F for all inbred animals included in this data set was 0.025 and the increase of inbreeding by unbalancing of founders contribution was 0.16%. The average relationship coefficient was 1.06% and the generation interval was 7.48 years. The mean effective population size by generation was 77, the effective number of founders and effective number of ancestors for the reference population were, respectively, 318 and 101. The bottleneck effect was 3.15. Of 2,106 ancestors, 47 contributed to 50% of the reference population. Total milk production, milk production at 305 days of lactation, total fat production, total protein production and age at first calving was negatively affected (p<0.05) by the increase in F. Average F values and regression coefficients are still low, but the reduced effective population parameters indicates risk of inbreeding, genetic drift and, consequently, loss of variability in the Guzerat breed under milk selection in Brazil.

O presente estudo teve como objetivo avaliar a estrutura populacional, estimar parâmetros (coeficientes de herdabilidade e correlações) e determinar as tendências genéticas e fenotípicas de características de crescimento e adaptação em bovinos da raça Nelore, linhagem Lemgruber. O banco de dados utilizado nas análises constituiu-se de 39.290 animais no arquivo de pedigree e de 24.353 animais no arquivo de produção. Os parâmetros populacionais foram obtidos por meio dos softwares POPREP (GROENEVELD et al., 2009) e ENDOG v 3.2 (GUTIÉRREZ e GOYACHE, 2005). As estatísticas descritivas e os parâmetros genéticos para cada característica estudada foram estimadas por meio de quatro análises hepta-característica utilizando o programa VCE-6 (KOVAC & GROENEVELD, 2003) sob modelo animal completo. As tendências genéticas e fenotípicas foram obtidas pela regressão dos valores genéticos e fenotípicos respectivamente sobre o ano de nascimento dos animais e os coeficientes da regressão foram estimados por meio do método de quadrados mínimos. Apesar da endogamia média do rebanho ser considerada moderada verificou-se alta porcentagem de indivíduos endogâmicos e reduzido tamanho efetivo populacional. Além disso, o incremento contínuo de endogamia ao longo dos anos demonstra a necessidade de intervenção na seleção dos indivíduos para reprodução, de modo que, problemas futuros possam ser evitados. Os coeficientes de herdabilidade direta foram estimados em 0,24, 0,31, 0,31, 0,21, 0,19, 0,30, 0,41, 0,19 e 0,17 respectivamente para peso ao nascimento (PN), peso aos 120 dias de idade (P120), peso à desmama (PD), peso ao ano (PES12), ganho de peso pós desmama, de 205 aos 550 dias (GP345), ganho de peso na prova à pasto da ABCZ, em 224 dias (GP224), perímetro escrotal (PE), temperamento (TEMP), e repelência (REP) e indicam que a variabilidade genética aditiva existente é suficiente para a obtenção do ganho genético em resposta à seleção desde que sejam realizados ajustes, tanto nas estratégias de seleção adotadas para a obtenção de maiores ganhos nos valores genéticos, como também nos fatores ambientais que possam possibilitar ao máximo, a expressão do potencial genético dos animais. / The present study had as objective to evaluate the population structure, to estimate parameters (coefficients of heritability and correlation) and to determine the phenotypic and genetic trends for growth and adaptability traits in Nellore cattle, Lemgruber line. The database used in the analysis consisted of 39,290 animals in the pedigree and 24,353 animals in the production file. The population parameters were obtained from the software POPREP (Groeneveld et al., 2009) and ENDOG v 3.2 (Gutierrez and GOYACHE, 2005). The descriptive statistics and genetic parameters for each characteristic studied were estimated by four seven-traits analysis using the program VCE-6 (Kovac & GROENEVELD, 2003) which uses the animal model. The phenotypic and genetic trends were obtained by means of phenotypic and genetic values respectively on the year of birth of the animals and the regression coefficients were estimated by the method of least squares. Although the average inbreeding of the herd being considered moderate, there was high percentage of inbred individuals and small effective population size. Furthermore, the continuous increase in inbreeding over the years demonstrates the need for intervention in the selection of individuals for reproduction, so that future problems can be avoided. Direct heritability coefficients were estimated as 0.24, 0.31, 0.31, 0.21, 0.19, 0.30, 0.41, 0.19 and 0.17 respectively for birth weight (PN), weight 120 days of age (P120), weaning weight (PD), weight at 12 months of age (PES12), weight gain after weaning from 205 to 550 days (GP345), weight gain during the pasture test of ABCZ in 224 days (GP224), scrotal circumference (PE), docility (TEMP) and repellency (REP) and indicate that the additive genetic variability is sufficient to obtain genetic gain in response to selection as far as adjustments in selection strategies are adopted to achieve larger gains in breeding values, and environmental factors that may allow the expression of the genetic potential of the animals.

A obtenção de genótipos superiores no melhoramento de plantas depende da existência de variabilidade genética. A existência de coleções de germoplasma representativas e a utilização de um tamanho adequado de amostra são fundamentais para a preservação das frequências alélicas e genotípicas, diminuindo a perda de variabilidade genética e postergando o aparecimento dos efeitos da deriva genética. Assim, teve-se como objetivo avaliar os efeitos da deriva genética em caracteres quantitativos em subpopulações de milho. Este estudo foi realizado a partir das populações originais BR-105 e BR-106, das quais 10 subpopulações foram obtidas em cada um dos cinco ciclos sucessivos de amostragem com tamanho efetivo reduzido, totalizando 50 subpopulações para cada população original, as quais foram posteriormente autofecundadas, gerando um nível a mais de endogamia. Os tratamentos foram constituídos de 10 amostras da população original sem autofecundação, 10 amostras com autofecundação, 50 subpopulações obtidas da população original e 50 subpopulações autofecundadas, totalizando 120 tratamentos para cada população, avaliados separadamente. Utilizou-se o delineamento em blocos casualizados no esquema de parcelas subdivididas em faixas hierárquico, em quatro ambientes com duas repetições por ambiente. Os caracteres avaliados foram produção de grãos (PG), prolificidade (PROL), comprimento e diâmetro de espigas (CE e DE), número de fileiras por espiga (NFE), número de grãos por fileira (NGF), altura de planta e espiga (AP e AE), florescimento masculino e feminino (FM e FF) e número de ramificações do pendão (NRP). Foram estimados os efeitos da deriva genética entre as médias das subpopulações nos dois níveis de endogamia e os efeitos da depressão por endogamia nas subpopulações dentro dos ciclos. Posteriormente, realizaram-se análises de regressão linear para as subpopulações nos dois níveis de endogamia, separadamente, e em conjunto. Foi verificada uma grande variação nas médias das subpopulações ao longo dos ciclos, indicando que a deriva genética causou diferenciação entre as mesmas e que estas se diferenciaram das populações originais. Detectaram-se efeitos significativos da deriva genética nas populações não autofecundadas para todos os caracteres avaliados, em maior número para PG, já que este caráter é mais sensível à deriva genética por possuir maior grau de dominância que os demais. Houve diminuição no número de estimativas de deriva significativas para as populações autofecundadas, incluindo mudanças na magnitude e no sinal das mesmas em relação às populações não autofecundadas. Para as estimativas de depressão por endogamia, os caracteres PG, NGF, FM e FF apresentaram maior quantidade de estimativas significativas que os demais. Para a maioria dos caracteres, a regressão linear explicou a maior parte da variação encontrada com o aumento dos coeficientes de endogamia. As populações BR-105 e BR-106, por terem estruturas genéticas distintas, apresentaram performances diferentes quanto aos efeitos da deriva genética. Enfim, como a deriva genética interfere na integridade genética das populações, torna-se importante considerar seus efeitos na coleta e manutenção dos bancos de germoplasma e nas populações utilizadas no melhoramento genético de plantas. / Obtaining superior genotypes in plant breeding depends on the existence of genetic variability. The existence of representative germplasm collections and the use of appropriate sample size are essential for preserving allelic and genotypic frequencies, reducing loss of genetic variability and delaying genetic drift effects. This study aimed to evaluate the effects of genetic drift in quantitative traits in subpopulations of maize. The original populations used were BR-105 and BR-106, of which 10 subpopulations were obtained in each five successive sample cycles with reduced effective size, accounting 50 subpopulations for each original population that were subsequently selfed to generate an additional level of inbreeding. The treatments consisted in 10 samples of the original population, 10 samples of the selfed original population, 50 non selfed subpopulations obtained from the original population and 50 selfed subpopulations, accounting 120 treatments for each population evaluated separately. It was used the randomized block strip-plot design, in four environments with two replications. The traits assessed were grain yield (GY), prolificacy (PROL), ear length and ear diameter (EL and ED), number of rows per ear (NRE), kernel-row number (KRN), plant and ear height (PH and EH), days to anthesis and silking (DA and DS), and number of tassel branches (NTB). It was estimated the effects of genetic drift between subpopulations means at both inbreeding levels, and the effect of the inbreeding depression in subpopulations within cycles. It was also performed linear regression analysis for subpopulations at both levels of inbreeding separately and together. A large variation was observed in the subpopulations means over cycles, indicating that genetic drift caused differentiation between them, and that they differed from the original populations. The effects of genetic drift were significant for all traits in the non selfed subpopulations, especially for GY, which is more sensitive to genetic drift effects by having a greater degree of dominance than the other traits. There was a decrease in the number of significant genetic drift estimates for selfed populations, including changes in magnitude and signs, compared to the non selfed populations. GY, KRN, DA and DS had higher number of significant inbreeding depression estimates than the other traits. Linear regression analysis explained most of the variation found with increasing homozygosity. As BR-105 and BR-106 populations have distinct genetic structures, they showed different performances regarding the effects of genetic drift. Therefore, genetic drift interferes in the genetic integrity of populations and it is important to consider its effect on the collection and maintenance of germplasm banks and populations used in plant breeding.

A obtenção de genótipos superiores no melhoramento de plantas depende da existência de variabilidade genética. A existência de coleções de germoplasma representativas e a utilização de um tamanho adequado de amostra são fundamentais para a preservação das frequências alélicas e genotípicas, diminuindo a perda de variabilidade genética e postergando o aparecimento dos efeitos da deriva genética. Assim, teve-se como objetivo avaliar os efeitos da deriva genética em caracteres quantitativos em subpopulações de milho. Este estudo foi realizado a partir das populações originais BR-105 e BR-106, das quais 10 subpopulações foram obtidas em cada um dos cinco ciclos sucessivos de amostragem com tamanho efetivo reduzido, totalizando 50 subpopulações para cada população original, as quais foram posteriormente autofecundadas, gerando um nível a mais de endogamia. Os tratamentos foram constituídos de 10 amostras da população original sem autofecundação, 10 amostras com autofecundação, 50 subpopulações obtidas da população original e 50 subpopulações autofecundadas, totalizando 120 tratamentos para cada população, avaliados separadamente. Utilizou-se o delineamento em blocos casualizados no esquema de parcelas subdivididas em faixas hierárquico, em quatro ambientes com duas repetições por ambiente. Os caracteres avaliados foram produção de grãos (PG), prolificidade (PROL), comprimento e diâmetro de espigas (CE e DE), número de fileiras por espiga (NFE), número de grãos por fileira (NGF), altura de planta e espiga (AP e AE), florescimento masculino e feminino (FM e FF) e número de ramificações do pendão (NRP). Foram estimados os efeitos da deriva genética entre as médias das subpopulações nos dois níveis de endogamia e os efeitos da depressão por endogamia nas subpopulações dentro dos ciclos. Posteriormente, realizaram-se análises de regressão linear para as subpopulações nos dois níveis de endogamia, separadamente, e em conjunto. Foi verificada uma grande variação nas médias das subpopulações ao longo dos ciclos, indicando que a deriva genética causou diferenciação entre as mesmas e que estas se diferenciaram das populações originais. Detectaram-se efeitos significativos da deriva genética nas populações não autofecundadas para todos os caracteres avaliados, em maior número para PG, já que este caráter é mais sensível à deriva genética por possuir maior grau de dominância que os demais. Houve diminuição no número de estimativas de deriva significativas para as populações autofecundadas, incluindo mudanças na magnitude e no sinal das mesmas em relação às populações não autofecundadas. Para as estimativas de depressão por endogamia, os caracteres PG, NGF, FM e FF apresentaram maior quantidade de estimativas significativas que os demais. Para a maioria dos caracteres, a regressão linear explicou a maior parte da variação encontrada com o aumento dos coeficientes de endogamia. As populações BR-105 e BR-106, por terem estruturas genéticas distintas, apresentaram performances diferentes quanto aos efeitos da deriva genética. Enfim, como a deriva genética interfere na integridade genética das populações, torna-se importante considerar seus efeitos na coleta e manutenção dos bancos de germoplasma e nas populações utilizadas no melhoramento genético de plantas. / Obtaining superior genotypes in plant breeding depends on the existence of genetic variability. The existence of representative germplasm collections and the use of appropriate sample size are essential for preserving allelic and genotypic frequencies, reducing loss of genetic variability and delaying genetic drift effects. This study aimed to evaluate the effects of genetic drift in quantitative traits in subpopulations of maize. The original populations used were BR-105 and BR-106, of which 10 subpopulations were obtained in each five successive sample cycles with reduced effective size, accounting 50 subpopulations for each original population that were subsequently selfed to generate an additional level of inbreeding. The treatments consisted in 10 samples of the original population, 10 samples of the selfed original population, 50 non selfed subpopulations obtained from the original population and 50 selfed subpopulations, accounting 120 treatments for each population evaluated separately. It was used the randomized block strip-plot design, in four environments with two replications. The traits assessed were grain yield (GY), prolificacy (PROL), ear length and ear diameter (EL and ED), number of rows per ear (NRE), kernel-row number (KRN), plant and ear height (PH and EH), days to anthesis and silking (DA and DS), and number of tassel branches (NTB). It was estimated the effects of genetic drift between subpopulations means at both inbreeding levels, and the effect of the inbreeding depression in subpopulations within cycles. It was also performed linear regression analysis for subpopulations at both levels of inbreeding separately and together. A large variation was observed in the subpopulations means over cycles, indicating that genetic drift caused differentiation between them, and that they differed from the original populations. The effects of genetic drift were significant for all traits in the non selfed subpopulations, especially for GY, which is more sensitive to genetic drift effects by having a greater degree of dominance than the other traits. There was a decrease in the number of significant genetic drift estimates for selfed populations, including changes in magnitude and signs, compared to the non selfed populations. GY, KRN, DA and DS had higher number of significant inbreeding depression estimates than the other traits. Linear regression analysis explained most of the variation found with increasing homozygosity. As BR-105 and BR-106 populations have distinct genetic structures, they showed different performances regarding the effects of genetic drift. Therefore, genetic drift interferes in the genetic integrity of populations and it is important to consider its effect on the collection and maintenance of germplasm banks and populations used in plant breeding.

O tucumã-do-Amazonas (Astrocaryum aculeatum), da família Arecaceae, é uma espécie com ocorrência na Amazônia Ocidental e Central brasileira. Seu fruto é muito apreciado na região amazônica que consome a polpa na forma fresca. Sua produção é feita pelos agricultores extrativistas. Não existem informações dos parâmetros de diversidade e estrutura genética das populações naturais desta espécie, fundamental para o estabelecimento de estratégias adequadas no uso deste recurso genético, e para aumentar a eficiência da domesticação e seleção para um programa de melhoramento genético. Não é conhecido também como este extrativismo pode estar influenciando a diversidade entre estas populações ao nível dos genitores e progênies, o fluxo gênico e a estrutura genética espacial. Assim, o objetivo desta pesquisa foi caracterizar a estrutura e a diversidade genética de populações de A. aculeatum no Estado do Amazonas, utilizando marcadores microssatélites. Como objetivos específicos o estudo visou desenvolver iniciadores de microssatélites para A. aculeatum; avaliar a diversidade e a estrutura genética; determinar o fluxo gênico, bem como o grau de parentesco, a estrutura genética espacial (EGE) e o coeficiente de coancestria numa população. Os iniciadores de microssatélites foram isolados a partir de uma biblioteca genômica enriquecida e caracterizados usando 40 amostras provenientes de duas populações selvagens. Foram identificados 14 iniciadores de microssatélites, mostrando um alto polimorfismo nas populações avaliadas. Para estimar a diversidade e estrutura genética foram utilizadas amostras de material vegetal de 218 plantas distribuídas em 15 populações, localizadas em 14 municípios do estado de Amazonas. Foram identificados 101 alelos nos iniciadores, com média de 10,1 alelos. As médias das heterozigosidades observadas (HO) foram superiores às esperadas (HE) ao nível de população (HO=0,639, HE=0,557) e locos (HO=0,639; HE=0,594). Os baixos valores de FST (0,07) mostraram uma moderada estrutura populacional e a análise Bayesiana indicou um agrupamento mais adequado de k=4, o que foi confirmado pelas análises de PCoA. Para realizar o fluxo gênico, EGE e coeficiente de coancestria foram utilizadas 244 amostras de material vegetal, distribuídas entre 112 possíveis genitores, 12 matrizes e 120 progênies numa população. Foi detectada EGE significativa para os adultos até a distância de 50 m, indicando dispersão de sementes a curtas distâncias. A análise de paternidade detectou 9,2% de imigração de pólen. Não foram detectadas autofecundações e a distância média de polinização dentro da população foi de 81 m. Os índices de diversidade genética confirmaram a estratégia reprodutiva por alogamia da espécie, com níveis elevados de heterozigotos nas populações, e a estrutura genética sugere que a espécie teria iniciado o processo de formação das subpopulações há pouco tempo, tendo sido influenciada antes e após o início do desmatamento. O fluxo gênico detectado indica que a entrada de alelos na população através da imigração de pólen está contribuindo para manutenção da diversidade genética da população. Com relação à conservação da espécie, esta deve ser realizada ao nível das bacias hidrográficas, direcionando políticas de manejo para as bacias hidrográficas da Amazônia. Entretanto, dentro da população é importante a renovação com novas progênies selecionadas a partir de um espaçamento mínimo de 50 m entre plantas matrizes para diminuir as probabilidades de coletar sementes de plantas parentes. / The tucum palm (Astrocaryum aculeatum), family Arecaceae, is a species occurring in Western and Central Brazilian Amazon. Its fruit is widely appreciated in the Amazon region that consumes the pulp in fresh form. Its production is made by extractive farmers. There is no information on the genetic diversity and structure of natural populations of this species, fundamental to establishing adequate strategies in the use of this genetic resource, increase the efficiency of domestication and selection for a breeding program. It is also unknown the way this extrativism may be influencing to diversity of these populations at the level of the parents and offspring, as well as gene flow and spatial genetic structure. Therefore, the objective of this research was to characterize the structure and genetic diversity of populations of A. aculeatum in Amazonas State, using microsatellite markers. As specific objectives, the study aimed to develop microsatellite primers for A. aculeatum; evaluate the genetic diversity and structure; determine the gene flow, the degree of relationship or kinship, the spatial genetic structure (SGS) and the coefficient of coancestry in one population. The loci were isolated from a microsatellite-enriched genomic library and were characterized using 40 samples coming from two wild populations. Fourteen microsatellite primers were identified, showing a high polymorphism in the populations evaluated. To estimate the genetic diversity and structure we used samples of plant material from 218 plants distributed in 15 populations located in 14 municipalities of the state of Amazonas. A total of 101 alleles were identified in the primers, with an average of 10.1 alleles. The averages of the observed heterozygosities (HO) were higher than the expected heterozygosities (HE) at the population (HO=0.639; HE=0.557) and loci (HO=0.639; HE=0.594) levels. The low values of FST (0.07) showed a moderate population structure and the Bayesian analysis indicated as the most suitable a cluster of k=4, confirmed by the groups formed in the PCoA. To conduct gene flow, SGS and the coefficient of coancestry, 244 samples of plant material were used, distributed among 112 possible progenitors, 12 matrices and 120 progenies in a population. A significant SGS was detected for adult trees up to the distance of 50 m, indicating seed dispersal over short distances. Paternity analysis indicated 9.2% of pollen immigration. Selfing was not detected and the average distance of pollination within the population was 81 m. The genetic diversity indices confirmed the outcrossing reproductive strategy of the species with high levels of heterozygotes in the populations, and the genetic structure suggests that the species would have started the process of formation of subpopulations a short time ago, being influenced before and after the start of deforestation. The gene flow detected indicates that the entry of alleles in the population through pollen immigration is contributing to the maintenance of genetic diversity of the population. With respect to the conservation of the species, it should be performed at the level of the river basins, directing management policies for the river basins of the Amazon. However, within the population it is important to renew with new progenies selected from a minimum spacing of 50 m between plant matrices to decrease the probability of collecting seeds from plant relatives.

Orientador: Alexandre Magno Sebbenn / Resumo: Cariniana estrellensis e Cariniana legalis são uma das maiores árvores dos biomas florestais da Amazônia e Mata Atlântica, sendo atualmente vulneráveis à extinção devido ao intenso desmatamento desses biomas. Estratégias para conservação in situ e ex situ são urgentes e estudos de diversidade genética e fluxo de genes são chaves e para esses propósitos. Assim, investigamos a diversidade genética, a estrutura genética espacial (SGS) e o fluxo histórico de genes em populações fragmentadas de ambas as espécies, utilizando marcadores de microssatélites. Todas as árvores encontradas nas populações foram mapeadas, medidas para o diâmetro na altura do peito (DAP) e amostrado o cambio de casca. O índice de fixação (F), em alguns casos, foi significativamente maior em árvores com menor DAP, indicando que as árvores menores apresentam um maior parentesco do que as maiores. Foi detectada SGS significativa para populações de ambas as espécies (60-350 m), indicando um padrão de dispersão de genes de isolamento pela distância (IBD). Para ambas as espécies, foi observada alta imigração de semente (38,5-61,5%) e pólen (80,1-100%), mostrando que as populações não são isoladas geneticamente. Não foi detectada autofecundação, mas o cruzamento entre árvores relacionadas foi detectado nas espécies (8,9-12,5%), sugerindo uma seleção mais forte contra árvores de autofecundação do que se originou do cruzamento entre árvores relacionadas. A distância de dispersão de pólen e sementes em C. estrellensi... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Cariniana estrellensis and Cariniana legalis, two of the largest trees in the Amazon and Atlantic Forest biomes, are currently vulnerable to extinction due to the intense deforestation of these biomes. Strategies for in and ex situ conservation are urgent, and studies of genetic diversity and gene flow are key aspects needed to develop these strategeis. Thus, we investigate the genetic diversity, spatial genetic structure (SGS), and historical gene flow in fragmented populations of both species, using microsatellite markers. All trees found in the study populations were mapped, measured for diameter at breast height (DBH), and sampled for bark cambium. Our results show that in some cases, fixation index (F) was significantly higher in trees with lower DBH, indicating that smaller trees have higher levels of inbreeding than larger ones. Significant SGS was detected in populations of both species (60-350 m), indicating a gene dispersal pattern of isolation by distance (IBD). For both species, we found high seed (38.5-61.5%) and pollen (80.1-100%) immigration demonstrating that populations are not genetically isolated. No self-fertilization was detected, but we did find evidence of mating among related trees (8.9-12.5%), suggesting stronger selection against selfed individuals than those originated from mating among relatives. Pollen and seed dispersal distance for C. estrellensis reached longer distances (> 3 km) than for C. legalis (maximum of 385 m). However, pollen and seeds... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Submitted by FRANCINE BEATRIZ DE SOUZA null (francinnysouza@yahoo.com.br) on 2018-03-25T19:33:25Z No. of bitstreams: 1 Francine__Tese_VersãoFinal_2018.pdf: 1284636 bytes, checksum: 8130187eea228723fe2e75938a47a468 (MD5) / Approved for entry into archive by Cristina Alexandra de Godoy null (cristina@adm.feis.unesp.br) on 2018-03-26T12:25:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 souza_fb_dr_ilha.pdf: 1284636 bytes, checksum: 8130187eea228723fe2e75938a47a468 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-26T12:25:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 souza_fb_dr_ilha.pdf: 1284636 bytes, checksum: 8130187eea228723fe2e75938a47a468 (MD5) Previous issue date: 2018-02-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Cariniana estrellensis e Cariniana legalis são uma das maiores árvores dos biomas florestais da Amazônia e Mata Atlântica, sendo atualmente vulneráveis à extinção devido ao intenso desmatamento desses biomas. Estratégias para conservação in situ e ex situ são urgentes e estudos de diversidade genética e fluxo de genes são chaves e para esses propósitos. Assim, investigamos a diversidade genética, a estrutura genética espacial (SGS) e o fluxo histórico de genes em populações fragmentadas de ambas as espécies, utilizando marcadores de microssatélites. Todas as árvores encontradas nas populações foram mapeadas, medidas para o diâmetro na altura do peito (DAP) e amostrado o cambio de casca. O índice de fixação (F), em alguns casos, foi significativamente maior em árvores com menor DAP, indicando que as árvores menores apresentam um maior parentesco do que as maiores. Foi detectada SGS significativa para populações de ambas as espécies (60-350 m), indicando um padrão de dispersão de genes de isolamento pela distância (IBD). Para ambas as espécies, foi observada alta imigração de semente (38,5-61,5%) e pólen (80,1-100%), mostrando que as populações não são isoladas geneticamente. Não foi detectada autofecundação, mas o cruzamento entre árvores relacionadas foi detectado nas espécies (8,9-12,5%), sugerindo uma seleção mais forte contra árvores de autofecundação do que se originou do cruzamento entre árvores relacionadas. A distância de dispersão de pólen e sementes em C. estrellensis atingiu longa distância (> 3 km) do que em C. legalis (máximo de 385 m). No entanto, o pólen e as sementes em C. estrellensis e o pólen em C. legalis foram dispersos em um padrão de IBD. Os resultados sugerem que as populações estudadas são adequadas para conservação in situ e ex situ. / Cariniana estrellensis and Cariniana legalis, two of the largest trees in the Amazon and Atlantic Forest biomes, are currently vulnerable to extinction due to the intense deforestation of these biomes. Strategies for in and ex situ conservation are urgent, and studies of genetic diversity and gene flow are key aspects needed to develop these strategeis. Thus, we investigate the genetic diversity, spatial genetic structure (SGS), and historical gene flow in fragmented populations of both species, using microsatellite markers. All trees found in the study populations were mapped, measured for diameter at breast height (DBH), and sampled for bark cambium. Our results show that in some cases, fixation index (F) was significantly higher in trees with lower DBH, indicating that smaller trees have higher levels of inbreeding than larger ones. Significant SGS was detected in populations of both species (60-350 m), indicating a gene dispersal pattern of isolation by distance (IBD). For both species, we found high seed (38.5-61.5%) and pollen (80.1-100%) immigration demonstrating that populations are not genetically isolated. No self-fertilization was detected, but we did find evidence of mating among related trees (8.9-12.5%), suggesting stronger selection against selfed individuals than those originated from mating among relatives. Pollen and seed dispersal distance for C. estrellensis reached longer distances (> 3 km) than for C. legalis (maximum of 385 m). However, pollen and seeds of C. estrellensis and pollen of C. legalis were dispersed in an IBD pattern. The results suggest that the studied populations are suitable for in and ex situ conservation.

O tucumã-do-Amazonas (Astrocaryum aculeatum), da família Arecaceae, é uma espécie com ocorrência na Amazônia Ocidental e Central brasileira. Seu fruto é muito apreciado na região amazônica que consome a polpa na forma fresca. Sua produção é feita pelos agricultores extrativistas. Não existem informações dos parâmetros de diversidade e estrutura genética das populações naturais desta espécie, fundamental para o estabelecimento de estratégias adequadas no uso deste recurso genético, e para aumentar a eficiência da domesticação e seleção para um programa de melhoramento genético. Não é conhecido também como este extrativismo pode estar influenciando a diversidade entre estas populações ao nível dos genitores e progênies, o fluxo gênico e a estrutura genética espacial. Assim, o objetivo desta pesquisa foi caracterizar a estrutura e a diversidade genética de populações de A. aculeatum no Estado do Amazonas, utilizando marcadores microssatélites. Como objetivos específicos o estudo visou desenvolver iniciadores de microssatélites para A. aculeatum; avaliar a diversidade e a estrutura genética; determinar o fluxo gênico, bem como o grau de parentesco, a estrutura genética espacial (EGE) e o coeficiente de coancestria numa população. Os iniciadores de microssatélites foram isolados a partir de uma biblioteca genômica enriquecida e caracterizados usando 40 amostras provenientes de duas populações selvagens. Foram identificados 14 iniciadores de microssatélites, mostrando um alto polimorfismo nas populações avaliadas. Para estimar a diversidade e estrutura genética foram utilizadas amostras de material vegetal de 218 plantas distribuídas em 15 populações, localizadas em 14 municípios do estado de Amazonas. Foram identificados 101 alelos nos iniciadores, com média de 10,1 alelos. As médias das heterozigosidades observadas (HO) foram superiores às esperadas (HE) ao nível de população (HO=0,639, HE=0,557) e locos (HO=0,639; HE=0,594). Os baixos valores de FST (0,07) mostraram uma moderada estrutura populacional e a análise Bayesiana indicou um agrupamento mais adequado de k=4, o que foi confirmado pelas análises de PCoA. Para realizar o fluxo gênico, EGE e coeficiente de coancestria foram utilizadas 244 amostras de material vegetal, distribuídas entre 112 possíveis genitores, 12 matrizes e 120 progênies numa população. Foi detectada EGE significativa para os adultos até a distância de 50 m, indicando dispersão de sementes a curtas distâncias. A análise de paternidade detectou 9,2% de imigração de pólen. Não foram detectadas autofecundações e a distância média de polinização dentro da população foi de 81 m. Os índices de diversidade genética confirmaram a estratégia reprodutiva por alogamia da espécie, com níveis elevados de heterozigotos nas populações, e a estrutura genética sugere que a espécie teria iniciado o processo de formação das subpopulações há pouco tempo, tendo sido influenciada antes e após o início do desmatamento. O fluxo gênico detectado indica que a entrada de alelos na população através da imigração de pólen está contribuindo para manutenção da diversidade genética da população. Com relação à conservação da espécie, esta deve ser realizada ao nível das bacias hidrográficas, direcionando políticas de manejo para as bacias hidrográficas da Amazônia. Entretanto, dentro da população é importante a renovação com novas progênies selecionadas a partir de um espaçamento mínimo de 50 m entre plantas matrizes para diminuir as probabilidades de coletar sementes de plantas parentes. / The tucum palm (Astrocaryum aculeatum), family Arecaceae, is a species occurring in Western and Central Brazilian Amazon. Its fruit is widely appreciated in the Amazon region that consumes the pulp in fresh form. Its production is made by extractive farmers. There is no information on the genetic diversity and structure of natural populations of this species, fundamental to establishing adequate strategies in the use of this genetic resource, increase the efficiency of domestication and selection for a breeding program. It is also unknown the way this extrativism may be influencing to diversity of these populations at the level of the parents and offspring, as well as gene flow and spatial genetic structure. Therefore, the objective of this research was to characterize the structure and genetic diversity of populations of A. aculeatum in Amazonas State, using microsatellite markers. As specific objectives, the study aimed to develop microsatellite primers for A. aculeatum; evaluate the genetic diversity and structure; determine the gene flow, the degree of relationship or kinship, the spatial genetic structure (SGS) and the coefficient of coancestry in one population. The loci were isolated from a microsatellite-enriched genomic library and were characterized using 40 samples coming from two wild populations. Fourteen microsatellite primers were identified, showing a high polymorphism in the populations evaluated. To estimate the genetic diversity and structure we used samples of plant material from 218 plants distributed in 15 populations located in 14 municipalities of the state of Amazonas. A total of 101 alleles were identified in the primers, with an average of 10.1 alleles. The averages of the observed heterozygosities (HO) were higher than the expected heterozygosities (HE) at the population (HO=0.639; HE=0.557) and loci (HO=0.639; HE=0.594) levels. The low values of FST (0.07) showed a moderate population structure and the Bayesian analysis indicated as the most suitable a cluster of k=4, confirmed by the groups formed in the PCoA. To conduct gene flow, SGS and the coefficient of coancestry, 244 samples of plant material were used, distributed among 112 possible progenitors, 12 matrices and 120 progenies in a population. A significant SGS was detected for adult trees up to the distance of 50 m, indicating seed dispersal over short distances. Paternity analysis indicated 9.2% of pollen immigration. Selfing was not detected and the average distance of pollination within the population was 81 m. The genetic diversity indices confirmed the outcrossing reproductive strategy of the species with high levels of heterozygotes in the populations, and the genetic structure suggests that the species would have started the process of formation of subpopulations a short time ago, being influenced before and after the start of deforestation. The gene flow detected indicates that the entry of alleles in the population through pollen immigration is contributing to the maintenance of genetic diversity of the population. With respect to the conservation of the species, it should be performed at the level of the river basins, directing management policies for the river basins of the Amazon. However, within the population it is important to renew with new progenies selected from a minimum spacing of 50 m between plant matrices to decrease the probability of collecting seeds from plant relatives.