O êxito na seleção de plantas geneticamente superiores está diretamente relacionado à existência de variabilidade genética apresentada naturalmente ou artificialmente. No entanto, o melhoramento de espécies apomíticas é dificultado pela impossibilidade de ocorrer a união de gametas com plantas deste modo de reprodução. Por outro lado, a utilização de plantas sexuais compatíveis a cruzamentos com plantas apomíticas, podem gerar novas combinações gênicas e indivíduos com alta heterose podem ser selecionados já na primeira geração para lançamento como novas cultivares. A descoberta de plantas diplóides sexuais em populações naturais de Paspalum plicatulum e a posterior duplicação das mesmas possibilitaram um grande universo no desenvolvimento de novos genótipos a partir de cruzamentos entre espécies relacionadas. O objetivo do trabalho foi de: (i) avaliar a produção de forragem de genótipos nativos superiores de espécies do gênero Paspalum; (ii) caracterizar a estabilidade e adaptabilidade de produção destes genótipos; (iii) estimar através de técnicas da genética quantitativa, a herdabilidade e a associação entre caracteres de importância forrageira; (iv) obter variabilidade genética por meio de hibridizações interespecíficas, utilizando genótipos superiores nativos de P. lepton e de P. guenoarum como genitores masculinos (apomíticos) e um genótipo de P. plicatulum como genitor feminino (sexual); (v) analisar as progênies superiores quanto ao modo de reprodução selecionando plantas estáveis reprodutivamente para lançamento como cultivares e as de reprodução sexual para novos cruzamentos. Os genótipos das espécies de P. lepton e P. guenoarum apresentam variabilidade genética em caracteres de interesse forrageiro, bem como desempenho variável de acordo com o local e o ano de cultivo. A produção de matéria seca total e de folhas são os caracteres que mais contribuem para a detecção da variabilidade genética observada, independentemente do ano de avaliação. O ganho genético na produção de folhas se mostra eficiente via seleção indireta pela matéria seca total, caráter de alta herdabilidade e de mais fácil seleção e aferição. Houve ampla variabilidade nos caracteres ligados a produção de forragem e alguns híbridos apresentaram heterose para a maioria dos caracteres analisados. A maioria das progênies selecionadas apresentaram a apomixia como modo de reprodução, o que potencializa o lançamento como cultivar. Já as plantas sexuais superiores serão usadas para recombinação com os melhores híbridos para obtenção de novas constituições genéticas. Os dendrogramas obtidos em nível de campo e de DNA foram capazes de discriminar os genótipos e podem auxiliar na orientação em novas hibridizações com plantas sexuais compatíveis. Houve pouca variabilidade na composição química entre os genótipos. Mais estudos deverão ser realizados para viabilizar o desenvolvimento de cultivares no uso em pastagens naturais, assim como no emprego como pastagens cultivadas. / The successful selection of genetically superior plants is directly related to the existence of natural or artificial genetic variability. However, the breeding of apomictic species is hampered by the inability of the union of gametes with plants of this mode of reproduction. In another hand, the use of sexual plants compatible to crosses with apomictic plants can generate new genetic combinations, and individuals with high heterosis can be selected on the first generation and releasae as new cultivars. The discovery of sexual diploid plants in natural populations of Paspalum plicatulum and their subsequent duplication to do possible the development of new genotypes from crosses between closely related species. Thus, this study aimed to: (i) evaluate the forage yield of superior genotypes of native species of Paspalum, (ii) characterize the stability and adaptability of production of these genotypes; (iii) estimate using techniques of quantitative genetics, the heritability and its association between important forage characters; (iv) get a genetic variability through interspecific hybridization, using superior genotypes of native P. lepton and P. guenoarum as male parents (apomictic) and one genotype of P. plicatulum as female parent (sexual); (v) analyze the superior progenies to reproduction, selecting plants reproductively stable for releasing as cultivars and, of sexual reproduction for new crossings. The genotypes of the species P. lepton and P. guenoarum take a genetic variation in their traits of interest forage; furthermore, their performance depend of location and year of cultivation. The total dry matter production and leaf are the traits that most contribute to the detection of genetic variability, independent of the year of evaluation. The genetic gain in leaf production is efficient to indirect selection for total dry matter; this character present high heritability and, easier selection and estimation. There was wide variability in characters linked to forage production and some hybrids showed heterosis for most traits analyzed. Moreover, most of the selected progenies showed apomixis as reproductive mode, which enhances the release as cultivar. The sexual plants should be used for recombination with the best hybrids to get new genetic constitutions. The dendrograms obtained through field and DNA characteristics were able to discriminate genotypes and could help to get new sexual hybridizations with compatible plants. A little variability in chemical composition between genotypes was observed. Thus, more studies should be conducted to enable the development of cultivars to use on native rangelands, even as the employment as pastures.

O gênero Calydorea pertence à família Iridaceae, com aproximadamente 16 espécies, ocorrendo exclusivamente na América do Sul. Dentre essas, Calydorea crocoides Ravenna destaca-se por ser uma espécie bulbosa, perene, com distribuição predominante no Sul do Brasil, na Região dos Campos de Cima da Serra no Rio Grande do Sul. Esta região contém um número elevado de plantas endêmicas, sendo particularmente importante para estudos relativos à conservação e a padrões de diversificação em um ambiente subtropical de transição. Os Campos de Cima da Serra correspondem a uma região bastante antropizada por práticas agrícola e extrativista, o que sem dúvida fornece um laboratório natural para o estudo da origem e conservação da biodiversidade. O presente estudo objetivou investigar a variabilidade genética e caracterizar com ferramentas citogenéticas a espécie Calydorea crocoides ocorrente na Região Sul do Brasil. Os resultados da análise da variabilidade genética utilizando sete marcadores Inter Sequências Simples Repetidas (ISSR) para 235 indivíduos pertencentes a oito populações de C. crocoides amostradas nos estados do RS e SC mostrou que a diversidade genética detectada ao nível populacional foi baixa, no entanto ao nível de espécie foi relativamente alta evidenciando uma moderada estruturação populacional. Espécies com faixa de distribuição geográfica limitada tendem a manter menores níveis de variação genética do que espécies com distribuição geográfica ampla. Diversidade genética alta é esperada ser encontrada em uma espécie que tem vida longa, uma alta frequência de fluxo gênico e dispersão de sementes. Espécies com baixo fluxo gênico, resultado observado em C. crocoides, tendem a apresentar maior diferenciação genética do que espécies com alto fluxo gênico refletindo um certo grau de isolamento espacial, embora não tenha havido correlação entre distância geográfica e distância genética. Provavelmente o nível atual de diversidade genética seja apenas um reflexo parcial de um polimorfismo ancestral de C. crocoides, uma vez que é sabido que o fluxo gênico atual é limitado entre as populações. A fragmentação da população pelas atividades humanas também pode aumentar artificialmente a diferenciação genética entre as populações ao longo do tempo. Resultados provenientes das análises citogenéticas mostraram que C. crocoides é uma espécie diploide (2n=14), número cromossômico básico x=7, com o cariótipo claramente assimétrico, sendo marcado pela bimodalidade. A avaliação da arquitetura cariotípica é de extrema relevância 5 para inferências acerca da evolução cromossômica na família Iridaceae uma vez que a grande diversidade de números e tamanhos cromossômicos encontrada resulta da ocorrência de eventos de rearranjos cromossômicos, disploidias e poliploidia. A assimetria cariotípica, provavelmente resultante de inversões e/ou translocações, sugere a evolução recente de C. crocoides, embora uma alta viabilidade polínica tenha sido observada. Mesmo que alterações cromossômicas resultassem em diminuição da fertilidade, provavelmente a presença de bulbos em C. crocoides permita a sobrevivência da espécie via reprodução assexuada. Os dados gerados por este trabalho são inéditos e ampliam o conhecimento acerca do gênero Calydorea, e principalmente da espécie C. crocoides. A associação de dados moleculares e citogenéticos, bem como de caracteres morfológicos permitirá uma melhor compreensão dos processos evolutivos que envolvem este grupo de espécies. / The genus Calydorea, which belongs to the family Iridaceae, comprises about 16 species and occurs exclusively in South America. Among these species, Calydorea crocoides Ravenna highlights for being a bulbous, perennial species which occurs predominantly in the Southern Brazil, in the Campos de Cima da Serra region in Rio Grande do Sul. This region contains numerous endemic plants and is considered particularly important in the conservation approaches and studies concerning the diversification patterns in a subtropical environment transition. The Campos de Cima da Serra region is very disturbed by agricultural and extractive practices, which undoubtedly provides a natural laboratory for studying the origin and biodiversity conservation. The present study aimed to investigate the genetic variability and characterize with cytogenetic tools Calydorea crocoides occurring in southern Brazil. The results of the analysis of genetic variability using seven Inter Simple Sequence Repeat (ISSR) markers to 235 individuals from eight populations of C. crocoides sampled in the states of RS and SC showed that the genetic diversity detected at the population level was low, however the species level was relatively high indicating a moderate population structuring. Species with limited geographical distribution range tend to maintain lower levels of genetic variation than species with wide geographic distribution. High genetic diversity is expected to be found in a species that has long life, a high frequency of gene flow and seed dispersal. Species with low gene flow, a result observed in C. crocoides, tend to have higher genetic differentiation than species with high gene flow reflecting a degree of spatial isolation, although there was no correlation between geographic distance and genetic distance. Probably the current level of genetic diversity is only a partial reflection of an ancestral polymorphism of C. crocoides, since it is known that the current flow is restricted among populations. The fragmentation of populations by human activities can also artificially increase the genetic differentiation among populations over time. Results from the cytogenetic analyses showed that C. crocoides is a diploid species (2n = 14), basic chromosome number x = 7, with the karyotype clearly asymmetrical, being characterized by bimodality. The evaluation of karyotype architecture is very important for inferences about chromosomal evolution in the family Iridaceae since the great diversity of chromosomal numbers and sizes found, results from the occurrence of chromosomal 7 rearrangements, disploidy and polyploidy. The karyotype asymmetric, probably resulting from inversions and/or translocations, suggests a recent evolution of C. crocoides, although a high pollen viability has been observed. Even chromosomal changes resulted in decreased fertility, probably the presence of bulbs in C. crocoides allow the survival of the species through asexual reproduction. The data generated by this work extend the knowledge about the genus Calydorea and especially for the species C. crocoides. The association of molecular and cytogenetic data as well as morphological characters allowed better understand the evolutionary processes involving this group of species.

O gênero Petunia Juss. (Solanaceae) é conhecido mundialmente através do híbrido artificial Petunia hybrida e as duas espécies parentais, P. integrifolia e P. axillaris, são nativas do Sul da América do Sul. Porém, P. integrifolia é formada por um complexo de espécies semelhantes na estrutura floral, mas diferentes no habitat e distribuição. O objetivo deste trabalho é contribuir para um melhor detalhamento da origem da espécie comercial P. hybrida e determinar a variabilidade genética nas espécies e subespécies do grupo integrifolia. Neste trabalho foram utilizadas 13 populações naturais distribuídas entre os cinco taxa que compõem o complexo: Petunia bajeensis, Petunia inflata, Petunia integrifolia subsp. integrifolia, Petunia integrifolia subsp. depauperata e Petunia interior. Além disso, foram incluídas 22 variedades de P. hybrida abrangendo as duas principais classificações comerciais: Grandiflora e Multiflora. Dez marcadores de microssatélites desenvolvidos para Petunia integrifolia subsp. depauperata foram transferidos para as outras espécies do grupo integrifolia. Padrões de diversidade genética e estruturação populacional foram estudados utilizando sete destes loci de microssatélites. Dados de sequência de marcadores plastidiais foram adicionados para permitir uma comparação entre as espécies do gênero Petunia e as variedades comerciais através de uma rede de haplótipos. A probabilidade de ancestralidade foi inferida entre as populações estudadas e as variedades de P. hybrida. A análise da AMOVA mostrou que 66% da variação genética estão entre os indivíduos amostrados. A espécie P. bajeensis apresentou baixa variabilidade comparada com as outras do complexo integrifolia e se mostrou geneticamente muito distinta do restante do grupo. Foi detectado um relacionamento genético muito próximo entre as espécies P. inflata e P. interior, bem como para as subespécies de P. integrifolia. Dados de cpDNA revelaram um compartilhamento de haplótipos entre variedades comerciais e as espécies P. integrifolia subsp. integrifolia, P. axillaris e P. altiplana. Os resultados obtidos permitiram excluir as espécies P. bajeensis e P. integrifolia subsp. depauperata como possíveis parentais de flor roxa da petúnia-dejardim e apontar para populações de P. inflata e P. interior localizadas na região noroeste do Rio Grande do Sul e arredores. Este foi o primeiro estudo realizado com a utilização de marcadores microssatélites em populações naturais de Petunia e forneceu novas ferramentas moleculares para estudos futuros. / The results allowed to exclude P. bajeensis e P. integrifolia subsp. depauperata as possible purple-flowered parents of garden petunias, pointing P. inflata e P. interior populations, located in northwestern Rio Grande do Sul and surrounding regions, as possible parents. This was the first study that used microsatellite markers in natural Petunia populations, and provided new molecular tools for future investigations.

A baixa diversidade de cultivares de citros do Brasil é um risco para a sanidade dos pomares. A obtenção de novos cultivares através do melhoramento genético, além de aumentar a diversidade, permite atingir nichos de mercado ainda não ocupados. Na Faculdade de Agronomia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul vêm sendo realizadas hibridações controladas envolvendo cultivares cítricas, em especial tangerineiras. O objetivo deste trabalho foi gerar informações úteis à escolha de híbridos superiores. O estudo envolveu duas populações de híbridos que tiveram a tangerineira ‘Montenegrina’ (Citrus deliciosa Ten.) como parental feminino e a tangerineira ‘King’ (C. nobilis Lour.) e a laranjeira ‘Caipira’ [C. sinensis (L.) Osb.] como parental masculino. Identificou-se a paternidade dos híbridos e se estimou a similaridade genética através de marcadores SSR. Os híbridos foram submetidos também a avaliação da ploidia em células em meiose e da fertilidade do pólen, determinada por coloração dos grãos de pólen com carmim propiônico. Foram realizadas ainda avaliações da morfologia, baseadas em descritores morfológicos, inclusive do tamanho de frutos e número de sementes por fruto, e da época de maturação. Os marcadores moleculares permitiram a identificação de 12 clones nucelares de ‘Montenegrina’, 25 híbridos de ‘Montenegrina’ x ‘King’ e 12 de ‘Montenegrina’ x ‘Caipira’. Os filhos da ‘King’ D18, C32, D06, C05 e D09 e os da ‘Caipira’ D12 e C20 foram geneticamente mais similares a ‘Montenegrina’ que seus irmãos inteiros. Todos os híbridos avaliados são diplóides e a fertilidade de pólen variou de zero a 98%. Houve variação em quase todas as características morfológicas avaliadas. Os cruzamentos da ‘Montenegrina’ resultaram em melhorias no tamanho dos frutos e número de sementes na progênie e época de maturação distinta em relação a ela. / Low diversity in citrus cultivars in Brazil is a risk for orchard’s sanity. Obtaining new cultivars trough breeding, beyond increasing diversity, allows attaining free market niches. At the Faculdade de Agronomia of the Universidade Federal do Rio Grande do Sul, controlled hybridisations have been performed involving citrus cultivars, especially mandarins. This work’s objective was to generate useful information to choose superior hybrids. The study involved two hybrid populations that had ‘Montenegrina’ mandarin (Citrus deliciosa Ten.) as female parent and ‘King’ mandarin (C. nobilis Lour.) and ‘Caipira’ sweet orange [C. sinensis (L.) Osb.] as male parent. Hybrids’ fatherhood was identified and genetic similarity was estimated trough SSR markers. The hybrids were submitted to ploidy determination in cells at meiosis and to pollen fertility evaluation by staining pollen grains with propionic carmine. Morphological evaluations using morphological descriptors, including fruit size and seed number per fruit, and estimates of ripening period were as well performed. The molecular markers allowed identification of 12 nucellar clones of ‘Montenegrina’, 25 hybrids of ‘Montenegrina’ x ‘King’ and 12 hybrids of ‘Montenegrina’ x ‘Caipira’. The ‘King’’s progenies D18, C32, D06, C05 and D09 and ‘Caipira’’s progenies D12 and C20 were genetically more similar to ‘Montenegrina’ than all their full sibs. All the evaluated hybrids are diploids and pollen fertility varied from zero to 98 %. There was variation in almost all the evaluated morphological traits. The crosses of ‘Montenegrina’ resulted in improvement of progeny’s fruit size and seed number and in different ripening period comparing to female parent.

O milho (Zea mays subsp. mays) foi domesticado a cerca de 8000 anos, a partir do teosinto. A variação genética das populações domesticadas de milho pode ter sido reduzida pela deriva e pela seleção, promovida pelos primeiros agricultores. Diversos trabalhos indicam que o genoma do milho cultivado apresenta uma perda de variabilidade quando comparado ao seu ancestral silvestre. É nesta variabilidade, pertencente ao teosinto, que se podem identificar alelos de interesse agronômico para a cultura do milho, tais como os relacionados com tolerância a estresses bióticos e abióticos. Apesar da proximidade existente entre milho e teosinto, poucos trabalhos caracterizam este táxon. Os objetivos deste estudo foram analisar a variabilidade genética de duas populações de teosinto (Zea mays subsp. mexicana), a partir de análises fenotípicas, bioquímicas e moleculares e avaliar a compatibilidade dos cruzamentos dirigidos entre milho e teosinto, a partir da viabilidade dos grãos de pólen e da obtenção de populações segregantes. Os genótipos foram analisados através de oito caracteres fenotípicos, 12 bandas isoenzimáticas e 25 locos microssatélites. Os dados morfológicos demonstraram elevada diversidade genética entre as populações de teosinto (0,84), concordando com a similaridade média obtida pelos dados de esterase (0,24). Entre os 25 locos microssatélites analisados, 88% apresentaram polimorfismo, com uma média de 2,5 alelos por loco e divergência genética reduzida entre as populações (0,14). A estrutura genética das populações foi considerada moderadamente alta, com um coeficiente de endogamia de 0,44. Também foi observado moderado grau de diferenciação genética (0,15) e reduzido fluxo gênico entre as populações de teosinto. Foi observada uma elevada freqüência de grãos de pólen viáveis (acima de 90%), sugerindo ausência de barreiras citológicas entre milho e teosinto. Os cruzamentos indicaram incompatibilidade entre as duas subespécies e presença de barreiras genéticas. Este trabalho representa uma contribuição para a caracterização da variabilidade genética em teosinto e indica o potencial deste germoplasma silvestre como recurso genético para o melhoramento de milho. / Maize (Zea mays subsp. mays) was domesticated about 8000 years ago, from teosinte. Genetic variability of domesticated maize populations may have been reduced due to genetic drift and early farmer’s selection. There is scientific indication that the cultivated maize genome presents a loss of variability when compared with its wild ancestral. The variability present in teosinte germplasm, which was not selected during domestication, can be used to identify alleles for important agronomic traits for maize, such as related with biotic and abiotic stress tolerance. Although teosinte is closely related to maize, there are few works on characterization of this subspecies. The objectives of this study were to analyze the genetic variability of two populations of teosinte (Zea mays subsp. mexicana), through phenotypic, biochemic and molecular analysis, and to evaluate the compatibility of oriented crosses between maize and teosinte from segregant populations and of pollen grains viability. The genotypes were analyzed through eight phenotypic traits, 12 isozymes bands and 25 microsatellites loci. The phenotypic data indicated high genetic variability (0.84) between the teosinte populations, agreeing with the average similarity (0.24) of esterases data. Amongst 25 analyzed SSR loci, 88 % presented polymorphism, with an average of 2.5 alleles/locus, and reduced genetic distance between the populations (0.14). The genetic structure of the populations was considered to be moderately high, presenting a coefficient of endogamy of 0.44. Also was observed moderate genetic differentiation (0.15) and reduced gene flow between the populations. It was observed a high frequency of viable pollen grains (above of 90%), suggesting absence of cytological barriers between maize and teosinte. The crossings had indicated incompatibility between the two subspecies and presence of genetic barriers. This work represents a contribution for the characterization of the genetic variability in teosinte and indicates the potential of this wild germplasm as genetic resource for maize breeding.

O milho é uma das principais espécies cultivadas no mundo, e tem importância fundamental na alimentação de animais e humanos. Além disso, é considerado um dos cereais com maior variabilidade genética entre os cultivados, a qual é expressa nas diversas variedades crioulas existentes. Entretanto, para que toda esta variabilidade genética possa ser utilizada pelo melhoramento genético, é imprescindível o conhecimento do potencial genético destas raças. Dessa forma, os objetivos deste trabalho foram caracterizar diversas variedades crioulas de milho provenientes do sul do Brasil a nível fenotípico, molecular e citogenético e, com base nestes resultados, estimar a distância genética existente entre eles. Os marcadores moleculares utilizados neste trabalho foram microssatélites e AFLP. As análises morfológicas e moleculares demonstraram a existência de variação genética entre os genótipos avaliados, possibilitando o agrupamento de acordo com a distância genética existente entre eles. As análises citogenéticas indicaram a presença de poucas anormalidades nos grãos de pólen, as quais não comprometem o potencial reprodutivo dos genótipos. Estas informações podem contribuir significativamente com os programas de melhoramento que se dedicam a lançar genótipos com maior potencial agronômico.

A baixa diversidade de cultivares de citros do Brasil é um risco para a sanidade dos pomares. A obtenção de novos cultivares através do melhoramento genético, além de aumentar a diversidade, permite atingir nichos de mercado ainda não ocupados. Na Faculdade de Agronomia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul vêm sendo realizadas hibridações controladas envolvendo cultivares cítricas, em especial tangerineiras. O objetivo deste trabalho foi gerar informações úteis à escolha de híbridos superiores. O estudo envolveu duas populações de híbridos que tiveram a tangerineira ‘Montenegrina’ (Citrus deliciosa Ten.) como parental feminino e a tangerineira ‘King’ (C. nobilis Lour.) e a laranjeira ‘Caipira’ [C. sinensis (L.) Osb.] como parental masculino. Identificou-se a paternidade dos híbridos e se estimou a similaridade genética através de marcadores SSR. Os híbridos foram submetidos também a avaliação da ploidia em células em meiose e da fertilidade do pólen, determinada por coloração dos grãos de pólen com carmim propiônico. Foram realizadas ainda avaliações da morfologia, baseadas em descritores morfológicos, inclusive do tamanho de frutos e número de sementes por fruto, e da época de maturação. Os marcadores moleculares permitiram a identificação de 12 clones nucelares de ‘Montenegrina’, 25 híbridos de ‘Montenegrina’ x ‘King’ e 12 de ‘Montenegrina’ x ‘Caipira’. Os filhos da ‘King’ D18, C32, D06, C05 e D09 e os da ‘Caipira’ D12 e C20 foram geneticamente mais similares a ‘Montenegrina’ que seus irmãos inteiros. Todos os híbridos avaliados são diplóides e a fertilidade de pólen variou de zero a 98%. Houve variação em quase todas as características morfológicas avaliadas. Os cruzamentos da ‘Montenegrina’ resultaram em melhorias no tamanho dos frutos e número de sementes na progênie e época de maturação distinta em relação a ela. / Low diversity in citrus cultivars in Brazil is a risk for orchard’s sanity. Obtaining new cultivars trough breeding, beyond increasing diversity, allows attaining free market niches. At the Faculdade de Agronomia of the Universidade Federal do Rio Grande do Sul, controlled hybridisations have been performed involving citrus cultivars, especially mandarins. This work’s objective was to generate useful information to choose superior hybrids. The study involved two hybrid populations that had ‘Montenegrina’ mandarin (Citrus deliciosa Ten.) as female parent and ‘King’ mandarin (C. nobilis Lour.) and ‘Caipira’ sweet orange [C. sinensis (L.) Osb.] as male parent. Hybrids’ fatherhood was identified and genetic similarity was estimated trough SSR markers. The hybrids were submitted to ploidy determination in cells at meiosis and to pollen fertility evaluation by staining pollen grains with propionic carmine. Morphological evaluations using morphological descriptors, including fruit size and seed number per fruit, and estimates of ripening period were as well performed. The molecular markers allowed identification of 12 nucellar clones of ‘Montenegrina’, 25 hybrids of ‘Montenegrina’ x ‘King’ and 12 hybrids of ‘Montenegrina’ x ‘Caipira’. The ‘King’’s progenies D18, C32, D06, C05 and D09 and ‘Caipira’’s progenies D12 and C20 were genetically more similar to ‘Montenegrina’ than all their full sibs. All the evaluated hybrids are diploids and pollen fertility varied from zero to 98 %. There was variation in almost all the evaluated morphological traits. The crosses of ‘Montenegrina’ resulted in improvement of progeny’s fruit size and seed number and in different ripening period comparing to female parent.

A Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC) é uma condição lentamente progressiva de pobre reversibilidade que se caracteriza pela limitação do fluxo aéreo associada a uma resposta inflamatória anormal dos pulmões. Seu desenvolvimento e progressão estão relacionados ao incremento do estresse oxidativo, sendo este um importante componente patogênico da inflamação das vias aéreas nesta doença. Sendo assim, este estudo caso-controle teve por objetivo avaliar e quantificar danos no DNA (pelo do ensaio cometa alcalino simples e modificado com as endonucleases Fpg e Endo III e pelo teste de micronúcleos de esfoliado da mucosa oral) em lipídios (pelo ensaio de TBARS) e proteínas (pelo ensaio com DNPH), bem como avaliar a influência dos polimorfismos de genes envolvidos na Fase I do metabolismo de xenobióticos (CYP1A1 C2453A e CYP2E1 C-1053T), Fase II (GSTM1null, GSTT1null e GSTP1 Ile105Val), e na neutralização de espécies reativas de oxigênio (CAT C-262T e GPx1 Pro198Leu) sobre os biomarcadores. A população estudada compreendeu 51 indivíduos de função pulmonar saudável e 51 pacientes com DPOC da região do Vale do Rio Pardo, RS, Brasil. Os pacientes apresentaram índices de dano superiores no cometa alcalino e modificado com Fpg e Endo III (P<0,001; P=0,023 e P=0,021, respectivamente). Não houve diferença na formação de MN entre os grupos (P=0,651). Os pacientes que não participavam de um programa de reabilitação pulmonar apresentaram índices de peroxidação lipídica superiores aos controles e àqueles que participavam dos exercícios (P<0,001). Adicionalmente, foi encontrada uma tendência a uma maior carbonilação proteica nos pacientes não aderentes ao programa. Todos os polimorfismos investigados apresentaram diferentes efeitos modulatórios nos índices de dano do ensaio cometa, nos controles, pacientes, ou ambos, mas não na formação de micronúcleos. Além de ressaltar os efeitos da inflamação sistêmica típica da DPOC, esse estudo evidencia a influência da variabilidade genética individual sobre o dano não clastogênico no DNA destes pacientes. / Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) is a slowly progressive condition of poor reversibility that is characterized by airflow limitation associated with an abnormal inflammatory response of the lungs. Its development and progression are related to increased oxidative stress, which is an important pathogenic component of airway inflammation in this disease. Thus, this case-control study, aimed to evaluate and quantify DNA (using the alkaline and endonuclease-modified comet assay and micronucleus test in exfoliated oral mucosal ), lipid (TBARS) and protein (DNPH assay) damage, and to evaluate the influence of genetic polymorphisms of genes involved in Phase I metabolism of xenobiotics (CYP1A1 C2453A, CYP2E1 C-1053T), Phase II (GSTM1null, GSTT1null, GSTP1 Ile105Val), and neutralization of ROS (CAT C-262T and GPx1 Pro198Leu) on these biomarkers. The target population comprised 51 individuals with healthy pulmonary function and 51 patients with COPD from the Rio Pardo Valley, RS, Brazil. The patients had higher Damage Index (DI) in the alkaline, Fpg and Endo III-modified comet, (P <0.001, P = 0.023 and P = 0.021, respectively). There was no difference in the formation of MN between the groups (P = 0.651). Patients who had not participated in a pulmonary rehabilitation program showed higher levels of lipid peroxidation than the controls and those who participated in the exercises (P <0.001). Additionally, it was found a trend towards a higher protein carbonylation in these non-adherent patients. All investigated polymorphisms had distinct modulatory effects in the comet assay’s DI in controls, patients, or both, but not in the micronucleus formation. Aside from highlighting the effects of the COPD’s typical systemic inflammation, this study stresses the influence of individual genetic variability on non-clastogenic damage in these patients’ DNA.

O grupo willistoni de Drosophila é o grupo de espécies mais bem representado nas comunidades neotropicais de insetos da família Drosophilidae. Ele é constituído por 6 espécies crípticas e por 19 não crípticas e a este grupo de espécies é atribuída origem no Brasil Central, em associação com habitats de florestas quentes e úmidas. Drosophila willistoni, tida como a remanescente do ancestral comum, chama particularmente a atenção dentro do grupo, por possuir uma grande "versatilidade ecológica" diversas vezes comprovada, o que se expressa pela capacidade de exploração bem sucedida de diversos tipos de ambientes, tais como matas, formações abertas, cidades, bem como de diferentes tipos de substratos alimentares e de criação. Sua distribuição geográfica vai desde o sul dos Estados Unidos (Flórida) e México na América do Norte, até o norte da Argentina na América do Sul. Além desta versatilidade ecológica, e talvez subjacente a ela, D. willistoni apresenta uma grande variabilidade genética expressa através de diferentes marcadores genéticos já estudados, tais como polimorfismo cromossômico para inversões paracêntricas e polimorfismo enzimático. Tendo em vista este panorama, o presente trabalho teve como objetivo amplo fazer uma busca no genoma de D. willistoni, no sentido de encontrar alguma indicação para explicar esta variabilidade genética e versatilidade ecológica em nível de DNA repetitivo. A primeira tentativa que realizamos de isolar e caracterizar este tipo de DNA em D. willistoni está descrita no capítulo 4, onde verificamos que as seqüências que compõe os telômeros desta espécie são muito divergentes do modelo D. melanogaster. Partimos, então, para o passo seguinte da investigação descrito no capítulo 2, que seria isolar seqüências repetitivas do genoma de D. willistoni. Nossos resultados iniciais demonstraram a existência de um padrão sexoespecífico na clivagem do DNA genômico de machos e fêmas com as enzimas de restrição AluI e HaeIII. À medida que foi sendo investigado este padrão, levounos à descrição de um fenômeno biológico tido como inexistente no genoma de D. melanogaster: a metilação. Isolamos e seqüenciamos parcialmente 44 clones que consideramos ser segmentos do genoma de D. willistoni que estão envolvidos neste processo de metilação, sendo que identificamos entre estas o gene ribossomal 18S. No capítulo 3 aprofundamos estas investigações referentes à metilação e concluímos que no genoma de D. willistoni ocorrem compartimentos metilados, tais como ocorre em Molusca, Cnidários e outros animais e um destes compartimentos corresponde à uma parte dos genes ribossomais. A partir destes resultados nosso trabalho propõe uma mudança num conceito estabelecido no Gênero Drosophila sobre metilação. Nós estamos demonstrando que este mecanismo epigenético de controle da expressão gênica existe no genoma de D. willitoni e que, portanto, ela estaria fazendo parte do grupo de organismos que tem o seu DNA fracionalmente metilado. / The Drosophila willistoni species group is the most abundant in Neotropical assemblies. It is native from Central Brazil and is constituted by 6 sibling and 19 non-sibling species, living in association with hot and humid forests. In this group, Drosophila willistoni call special attention because it have a recognized great “ecological versatility”, expressed by the ability to explore several types of environments, as forests, open formations, cities and to breed in several types of substrates. Its geographical distribution comprehends since Florida, in the South of United States of America and Mexico, until the North of Argentina, in South America. Besides this ecological versatility, D. willistoni also presents an ample genetic variability detected by several genetic markers, exemplified by the chromosomal polymorphism for paracentric inversions and the enzymatic polymorphism. Considering this scenario, the present study have the main objective to make a molecular screening in the genome of D. willistoni, trying to found some clue that could explain such genetic and ecological variability at the level of repetitive DNA. The results of our first attempt to isolate and to characterize this type of DNA in D. willistoni are described in Chapter 4, where we verify that the telomeric sequences of this species are very divergent of those occurring in the modelspecies D. melanogaster. The next step of our investigation was to isolate repetitive sequences of the D. willistoni’s genome. This attempt is described in Chapter 2 and our results showed sex-specific patterns of cleavage of genomic DNA of males and females with the restriction enzymes AluI e HaeIII. These results demonstrated by the first time, the existence of a phenomenon not found in D. melanogaster: the metylation in the genome of D. willistoni. Isolating and partially sequencing 44 clones considered by us as segments of the genome of D willistoni involved in the mechanism of methylation, we found the 18S ribosomal gene among them. In Chapter 3, we continued the investigations about methylation in the genome of D. willistoni and concluded that in this species, as occurs in the genomes of other animals, as Mollusca and Cnidaria, exists methylated compartments, and that one of these compartments, correspond to part of the ribosomal genes. Considering all our findings, we propose a change in the previously established concept about lack of methylation in the Genus Drosophila. We demonstrated that this epigenetic mechanism of control of gene expression exists in the genome of D. willistoni, and so, this species needs to be considered as member of the group of organisms which have its DNA fractionally methylated.

Os híbridos são os principais materiais de milho cultivados no mundo e a oportunidade de introduzir variabilidade genética nesses materiais é muito limitada, devido às altas exigências do mercado em relação à produtividade. Por essa razão, os melhoristas, em geral, utilizam o próprio germoplasma elite como fonte de variabilidade, garantindo, dessa forma, a manutenção do padrão dos seus materiais. Entretanto, muitas vezes a variabilidade desses genótipos é insuficiente, tornando necessária a busca de alelos em materiais de locais distantes, que muitas vezes apresentam problemas de adaptação ambiental. As variedades crioulas, em contrapartida, além de serem ricas em variabilidade genética, são naturalmente adaptadas às regiões de origem. A desvantagem desses materiais é que eles são agronomicamente inferiores, limitando o seu uso direto como variedade comercial ou como fonte de germoplasma. Por essa razão, um dos grandes desafios do melhoramento genético tem sido determinar estratégias que permitam a rápida e eficiente incorporação de variabilidade em materiais elite. Em milho, os principais caracteres agronômicos têm natureza quantitativa. Dessa forma, a identificação de QTLs (Quantitative Trait Loci) e a introgressão de alelos superiores, a partir de gerações avançadas de retrocruzamentos (AB-QTL, Advanced Backcrosses- QTL) entre linhagens elite e variedades crioulas, poderia ser uma estratégia para a incorporação de variabilidade. Sendo assim, os objetivos desse trabalho foram selecionar variedades crioulas com caracteres agronômicos de interesse e linhagens elite, identificar QTLs associados a caracteres agronômicos e verificar o potencial da técnica de AB-QTL para a introgressão de alelos superiores da variedade crioula na linhagem elite. Após o cruzamento entre a linhagem elite LA67 e a variedade crioula Argentino Flint, foram realizados dois retrocruzamentos com a linhagem e dois ciclos de autofecundação. A progênie resultante foi genotipada com microssatélites e fenotipada para 25 caracteres agronômicos. Foram identificados 29 QTLs e pelo menos cinco alelos superiores da variedade crioula foram introgredidos na linhagem elite. Esses resultados indicaram que a técnica de AB-QTL foi eficiente tanto para a identificação de novos QTLs quanto para a introgressão de alelos superiores da variedade crioula na linhagem elite. / Most corn presently cultivated in the world are hybrids. The chances to introduce genetic variability in this material are small due to market requirements in terms of productivity. For this reason corn breeders in general use their own elite germoplasm as source of genetic variability, maintaining therefore the standard characteristics of their germoplasm. However, the variability of these genotypes might be insufficient, requiring the use of germoplasm from different locations that often do not have wide environment adaptation. The landraces, besides being rich in genetic variability, are naturally adapted to their sites of origin. The disadvantage of these materials is that they are agronomically inferior, limiting their direct use as commercial varieties or as germplasm source. For this reason one of the main challenges of genetic breeding has been to create strategies that allow a rapid and efficient incorporation of variability in elite materials. In corn the main agronomic characters are of quantitative nature. Therefore the QTLs (Quantitative Trait Loci) identification and the introgression of superior alleles from advanced generations of backcrosses (AB-QTL, Advanced Backcrosses QTL) between elite lines and landraces, could be a strategy to incorporate variability. The objectives of this work were: to select landraces with agronomic traits and elite lines, to identify QTLs associated with agronomic characters in corn, and to verify the potential of the AB-QTL technique for introgression of superior alleles from the landraces into elite lines. Two backcrosses and two self-fertilization cycles were done after crossing the elite line LA67 with the Argentino Flint landrace. The progeny was genotyped with microssatelites and phenotyped for 25 agronomic traits. Twenty nine QTLs were identified and at least five superior alleles of the landrace were introgressed into the elite line. The results indicated that the AB-QTL technique was efficient for the identification of new QTLs and for the introgression of superior alleles in the elite lines.