Seleção recorrente é um método indicado para o melhoramento de características quantitativas, como rendimento de grãos em aveia. Consiste em selecionar e recombinar de forma cíclica genótipos superiores de uma população geneticamente variável. Sua implantação depende do estabelecimento de uma estratégia que permita a condução das atividades inerentes ao método de forma compatível com a estrutura física e de mão-de-obra do programa. Este trabalho teve como objetivos investigar a possibilidade do uso de uma unidade experimental de tamanho reduzido para a condução das avaliações e seleção, indicar a geração de autofecundação a ser submetida à seleção e caracterizar a variabilidade dos genitores de uma população sintetizada pelo cruzamento dialélico de dez genótipos de aveia . Dados de três anos de ensaios mostram que unidades experimentais constituídas de uma única linha de três metros de comprimento reproduzem as classificações dos genótipos obtidas em parcelas de tamanho padrão para ciclo, estatura e rendimento de grãos. No entanto, o uso posterior de linhas como unidade experimental em ensaios que ocuparam uma área muito extensa, demonstrou que a variação de ambiente reduziu muito a eficiência da seleção. A avaliação da base genética para rendimento de grãos de aveia indica uma forte determinação de efeitos não aditivos. Nesta situação, a seleção em gerações mais avançadas de homozigose são mais adequadas. Porém, a seleção em geração F4 não apresentou vantagens sobre a realizada em F2 devido a grande variação de ambiente relacionada ao tamanho da área necessária para a condução dos ensaios. A estrutura da variabilidade fenotípica dos genitores confirma o caráter complementar dos genótipos em relação às características agronômicas e de adaptação pretendidas na população..

Plantas de batata (Solanum tuberosum L.) com sintomas de murcha bacteriana (MB) foram coletadas em 25 lavouras de 10 municípios de quatro regiões produtoras do Rio Grande do Sul (RS), de setembro a dezembro de 1999. Quatrocentos e noventa isolados de Ralstonia solanacearum foram obtidos e 96 e 4% identificados como biovares 1 e 2, respectivamente. A análise dos resultados da PCR-ERIC e BOX de 13 estirpes da biovar 1 e 72 da biovar 2 demonstrou baixa variabilidade genética. Através de RAPD foi possível associar local de origem do isolado com perfil eletroforético. Em outro experimento avaliou-se o comportamento de 14 cultivares e clones de batata cultivados nos períodos das safras de primavera de 1999 e 2000, em uma área naturalmente infestada com a biovar 2, em Caxias do Sul, RS. O número de plantas com sintomas foi registrado semanalmente. Os tubérculos produzidos por plantas assintomáticas foram coletados e submetidos a testes para detectar a presença de R. solanacearum. A área sob a curva de progresso da doença foi utilizada para comparar a resistência dos genótipos de batata à MB e o modelo logístico foi o que melhor se ajustou. A cultivar cruza 148 e o clone MB 03 mostraram-se como os mais resistentes, apresentando, no entanto, tubérculos com infecções latentes. As implicações da incidência de R. solanacearum em lavouras de batata e de sua variabilidade genética, assim como da resistência dos genótipos acompanhada de infecções latentes, no manejo integrado da MB no RS foram discutidas.

O presente trabalho teve como objetivo geral caracterizar a variabilidade genética existente em um grupo de genótipos de arroz irrigado do banco de germoplasma disponível no programa de melhoramento do Instituto Rio Grandense do Arroz (IRGA) e como objetivos específicos identificar marcadores morfológicos que separem os dois grupos de arroz índica e japônica, avaliar a amplitude da base genética desse germoplasma e comparar o padrão de agrupamento obtido pelos marcadores morfológicos e moleculares.

O conhecimento do germoplasma disponível permite ao melhorista de fumo planejar estrategicamente o uso de genitores visando à ampliação da variância genética nas populações segregantes. Apesar de acreditar-se que a base genética do fumo é estreita, nenhum estudo foi feito com os genótipos utilizados pelos programas de melhoramento de fumo no Sul do Brasil. Os objetivos deste trabalho foram investigar a base genética e caracterizar genótipos de fumo utilizados em programas de melhoramento no Sul do Brasil através de caracteres fenotípicos e marcadores moleculares, comparando diferentes métodos quanto à capacidade de distinção de genótipos individuais. Trinta e dois genótipos de fumo foram avaliados para 32 características fenotípicas, 271 marcadores RAPD, 86 microssatélites e 484 marcadores AFLP. Características fenotípicas e marcadores moleculares RAPD e AFLP foram eficientes para distinguir os genótipos estudados, permitindo evidenciar moderada similaridade e estreita base genética. Apesar disso, foi encontrada variabilidade para as características fenotípicas de maior importância econômica em fumo, sendo possível caracterizar individualmente os 32 genótipos através de 23 das 32 características fenotípicas avaliadas. Os genótipos K-326 LF e BY-64 divergiram dos demais e se destacaram para características de importância econômica, como rendimento, índice qualitativo de folhas, teor de nicotina e percentual de talo, sendo de grande potencial como genitores em cruzamentos elite. Foram identificados marcadores RAPD e AFLP específicos, capazes de distinguir, individualmente, os genótipos estudados. Os resultados deste estudo permitem concluir que os diferentes métodos utilizados se complementam na distinguibilidade dos genótipos e devem ser utilizados conjuntamente para o desenvolvimento de germoplasma e linhagens superiores de fumo.

As cabras Crespas constituem-se em um ecótipo caprino encontrado no extremo Sul do Brasil, fenotipicamente similar à raça Angorá. Cruzamentos com outras raças, pressões seletivas de manejo e do ambiente, conferem a estes indivíduos características fenotípicas diferenciadas. O principal objetivo deste trabalho foi estimar a variabilidade genética nas populações de cabras Crespas do Rio Grande do Sul, e a relação destas com outras raças caprinas criadas na região e com a raça Angorá (proveniente da Argentina), através de marcadores moleculares de DNA nuclear e mitocondrial. A amostra (n=162) foi composta por indivíduos provenientes das raças Alpina (n=10), Anglo Nubiana (n=21), Boer (n=19), Saanen (n=20), e Angorá (n=28), além de 64 indivíduos de Crespas (cinco rebanhos). Foram analisados fragmentos de 696 pb da região controladora de mtDNA, além de 11 loci de microssatélites. Para o locus mitocondrial, as análises indicaram a existência de 61 sítios variáveis, a partir dos quais foram definidos 37 haplótipos (Hd=0,930 e Pi=0,0124). Com relação aos loci de microssatélites, encontrou-se um número médio de alelos de 9,6 e heterozigosidade média observada de 0,52. Ao que se refere a fluxo gênico entre as raças, o menor valor de RST foi verificado entre a raça Crespa e a Saanen (0,13) enquanto que o maior valor de FST (0,42) foi verificado entre Crespa e Angorá. Uma AMOVA foi realizada nas populações do ecótipo Crespa onde a maior parte da variação total corresponde a diferenças entre indivíduos (89,04%) e somente 10,96% é resultante de diferenças entre as populações. Análises de estrutura populacional (STRUCTURE) mostraram uma diferenciação genética significativa entre as raças, bem como em relação ao ecótipo Crespa. O padrão de diferenciação genética foi representado por uma análise de componentes principais (PCA) baseada na frequência dos alelos das seis raças caprinas, o PC1 resultou em 29,47% da diversidade genética total e o PC2 em 23,94% (p>0,05). O eixo PC1 demonstrou a grande proximidade entre as raças Angorá e Boer e a maior distância destas com relação à Crespa. Assim, os resultados sugerem que além de características morfológicas (fenotípicas) diferenciadas, a cabra Crespa apresenta também diferenciação genética das outras raças criadas hoje no Sul do Brasil, não tendo sua origem confirmada na raça Angorá. Essas informações, aliadas a continuidade deste estudo, serão de grande importância na tomada de decisão quanto à conservação deste ecótipo em isolamento reprodutivo, assim como na determinação de sua posição filogenética dentre os caprinos, com vistas à proposição de uma nova raça nativa para o sul do Brasil. / Crespas goats are an ecotype found in Southern Brazil, phenotypically similar to the Angora breed. Crosses with other breeds, selective pressures and environmental management, make these individuals phenotypically differentiated. The main objectives of this research were to estimate the genetic variability in populations of Crespas goats, and their relationship to other goat breeds created in this region, even as the Angora (from Argentina), using molecular markers of nuclear and mitochondrial DNA. The total sample (n = 162) comprised individuals from the Alpine race (n = 10), Anglo-Nubian (n = 21), Boer (n = 19), Saanen (n = 20) and Angora (n = 28), and 64 individuals of Crespas goats (five livestock). We analyzed 696 bp fragments of control region mtDNA, as well as 11 microsatellite loci. Analyses showed the existence of the 61 variable site, from which were defined 37 haplotypes (Hd = 0.930 and π= 0.0124). Concernig to microsatellite loci, we found a mean number of alleles of 9.6 and average observed heterozygosity of 0.52. For the gene flow estimates between races, the lowest value of RST was found between Crespa and Saanen (0.133) while the highest value of FST (0.422) was found between Crespa and Angora. An AMOVA was performed on populations of the ecotype Crespa where most of the total variation corresponds to differences between individuals (89.04%) and only 10.96% from differences between populations. Analysis of population structure (STRUCTURE) showed a significant genetic divergence between races, as well as in relation to the ecotype Crespa. The pattern of genetic differentiation was represented by a principal component analysis (PCA) based on the frequency of alleles of six goat breeds. The PC1 resulted in 29.47% of the total genetic diversity in 23.94% and PC2 (p>0.05). The PC1 axis showed a great similarity between the Angora and Boer breeds and greater distance from the Crespa. Thus, the complete results suggest that, in addition the morphological (phenotypic) differentiation, the goat Crespa also presents genetic differentiation from other races raised today in southern Brazil, and has not confirmed its origin from the Angora breed. This information, combined with the continuity of this study will be of great importance in decision making regarding the conservation of this ecotype in reproductive isolation, as well as in determining its phylogenetic position among the goats, with a view to the proposition of a new breed native to southern Brazil.

O milho é uma das culturas que mais evoluiu nos últimos anos. A estimativa do progresso genético que a cultura obteve é importante para a análise de programas de melhoramento. O objetivo deste trabalho foi analisar o progresso genético do milho e a amplitude da variabilidade genética em 15 híbridos lançados em diferentes épocas, provenientes de três diferentes empresas de sementes. Desta forma, foi realizada a caracterização fenotípica e molecular dos híbridos em quatro ambientes e em duas densidades de semeadura. A avaliação fenotípica revelou um ligeiro progresso apenas para o caráter número total de espigas por parcela. Para os demais caracteres avaliados, não foi observado progresso genético evidente. A análise molecular, através de marcadores microssatélites, mostrou que os programas de melhoramento de milho exploram uma grande amplitude de variabilidade genética e que as empresas estão empregando germoplasma distinto, uma vez que o dendograma mostrou um agrupamento conforme as empresas. Os programas de melhoramento observados neste trabalho foram eficientes em produzir híbridos com características agronômicas superiores, como elevado rendimento de grãos, baixa estatura e baixa altura de inserção de espigas. / The maize is one of the cultures that more evolved in recent years. The estimate of the genetic progress in the culture is important for the analysis of breeding programs. The objective of this work was to analyze the genetic progress in maize and the amplitude of the genetic variability in 15 hybrids released at different times, proceeding from three different seed companies. Phenotypic and molecular characterization of the hybrids was done in four environments and two plant densities. The phenotypic evaluation showed a progress only for the trait number of ears per plot. For the other evaluated traits, genetic progress was not statistically observed. The molecular analysis, using microssatelites, showed that the maize breeding programs are exploring a large amplitude of genetic variability and that the companies are using distinct germoplasm, since the dendogram showed an agreement in the grouping of companies. The observed breeding programs in this work had been efficient in producing hybrids with superior agronomic traits, such as high grain yield, low plant height and low ear insertion.

As seqüências microssatélites ou Short Tandem Repeats (STR) são caracterizadas por alta taxa de mutação e heterozigosidade, herança codominante e ampla distribuição nos genomas. Somada a estas características, a fácil detecção dos polimorfismos (técnicas automatizadas de PCR e eletroforese capilar), justificam a ampla utilização destes marcadores em áreas como: forense, testes de ascendência, antropologia, genética da conservação e principalmente em estudos evolutivos em humanos. O Gran Chaco, no período da conquista espanhola, foi um refúgio de povos caçadores-coletores remanescentes, mas ainda em período anterior, seus habitantes sofreram influências culturais de povos das regiões sub-andina, amazônica e dos pampas, tornando esta região um importante ponto de estudo cultural e genético. Este trabalho tem como objetivo o estudo da diversidade em 15 STRs em 128 indivíduos de três tribos ameríndias do Gran Chaco (Wichí e Toba, das províncias argentinas de Chaco e Formosa, e Pilagá, de Formosa) pertencentes a duas das principais famílias lingüísticas da região, Mataco e Guaykurú. A amplificação dos 15 microssatélites (D2S1338, D3S1358, D5S818, D7S820, D8S1179, D13S317, D16S539, D18S51, D19S433, D21S11, CSF1PO, TH01, TPOX, VWA, FGA), todos compostos por motivos tetranucleotídicos, foi realizada com o uso do kit AmpFlSTR IdentifilerTM de acordo com as especificações do fabricante. Após a amplificação dos fragmentos, foi realizada eletroforese capilar e softwares específicos de análises foram usados para medir o tamanho dos fragmentos e identificação dos alelos. Todas as popualções estão em equilíbrio de Hardy-Weinberg para os 15 STRs, e o número médio de alelos por loco assim como a heterozigosidade média estão dentro do intervalo encontrado em outras populações nativo-americanas. Os resultados das análises das diferenças nas distribuições genotípicas das populações, análises de estruturação populacional e das relações genéticas através da distância DA indicam que: (1) As relações genéticas entre as populações estudadas correspondem à afiliação lingüística e localização geográfica. (2) Os Wichí da província de Chaco são geneticamente distintos das outras populações, mas ainda preservam similaridade genética com os Wichí de Formosa. (3) As populações Toba do Chaco e de Formosa, apesar de separadas por cerca de 230 km, são indistinguíveis geneticamente. (4) Os Toba da província de Formosa são similares aos Pilagá, que pertencem ao mesmo grupo lingüístico, o Guaykurú, e aos Wichí de Formosa, que pertencem a outro grupo lingüístico (Mataco). Esta similaridade poderia ser conseqüência de aspectos sócio-demográficos desta etnia. Análises de variância molecular e valores GST’ foram determinados em três grupos populacionais geograficamente determinados: Gran Chaco, Amazônia e Savana/Floresta sub-tropical. Os valores estimados indicam que o Gran Chaco pode ser considerado geneticamente homogêneo, se os índios Ayoreo do Paraguai não são considerados. No entanto, não é possível afirmar que esta homogeneidade prevalece nas populações do Gran Chaco como um todo, já que esta é uma região bastante extensa que foi habitada por diferentes culturas que mudaram ao longo do tempo. Um maior número de populações, de línguas e locais diferentes do Chaco, devem ser avaliadas. / The microsatellite sequences or Short Tandem Repeats (STR) are characterized by high mutation rate and heterozygosity, codominant inheritance and ample distribution in the genomes. Added to these features, the easy detection of polymorphism (automated techniques of PCR and capillary electrophoresis), justify the wide use of these markers in areas such as: forensics, ascendance tests, anthropology, conservation genetics and mainly on human evolution studies. During the period of the Spanish conquest, the Gran Chaco was the refuge of several remaining hunter-gatherer groups, which had suffered cultural influence of people from the sub-Andean, Amazon and pampas’ regions in previous periods, making this zone an important spot for cultural and genetic studies. The objective of this investigation is the study of the diversity in 15 STR loci in 128 individuals from three Amerindian tribes of the Gran Chaco (Wichí and Toba, from the Argentinean provinces of Chaco and Formosa, and Pilagá, from Formosa). These tribes belong to two of the main linguistic families of the region: Mataco and Guaykurú. The amplification of the 15 STRs (D2S1338, D3S1358, D5S818, D7S820, D8S1179, D13S317, D16S539, D18S51, D19S433, D21S11, CSF1PO, TH01, TPOX, VWA, FGA), all of them composed by tetranucleotide motives, was made with the AmpFlSTR IdentifilerTM kit according to the specifications of the manufacturer. After the amplification, the fragments were submitted to capillary electrophoresis and specific softwares were used to measure the size of the fragments and to identify the alleles. All populations are in Hardy-Weinberg equilibrium for all of the 15 STR loci. The mean number of alleles per locus and the mean heterozygosity are within the interval found for other Native American populations. The results of the analyses of the differences on the genotypic distributions of the populations, analysis of population structure and DA genetic distance indicate that: (1) The genetic relations between the studied populations correspond to the linguistic affiliation and geographic location. (2) The Wichí from the Chaco province are genetically distinct from the other populations, but still preserve genetic similarity with the Wichí from Formosa. (3) The Toba populations from Chaco and Formosa, despite being separated by about 230km (142.6 miles), are genetically indistinguishable. (4) The Toba from Formosa province are similar to the Pilagá, that belong to the same linguistic group, the Guaykurú, and to the Wichí from Formosa, which belong to another linguistic group (Mataco). This similarity could be consequence of the socio demographic aspects of this ethnic group. Analyses of molecular variance were performed and GST’ values were determined in three geographic groups of populations: Gran Chaco, Amazon, and Savannah and Subtropical forest. The results indicated that the Gran Chaco region is genetically homogeneous, if the Ayoreo from the Paraguayan Chaco are not considered. However, it is not possible to affirm that genetic homogeneity in the Chaco’s populations is a general trait. This region is geographically extensive and culturally diverse, and the number of populations evaluated until now is small.

Este trabalho investiga o uso e a adequação de uma abordagem estocástica para o processo de avaliação de risco à saúde humana devido à ingestão de água subterrânea contaminada. A referida abordagem estocástica se caracteriza pela representação da variabilidade espacial e das incertezas associadas à condutividade hidráulica do meio poroso. A metodologia proposta é ilustrada através de um estudo de caso. Em função da metodologia utilizada, a avaliação de risco fornece, como resultado, uma informação adicional ao tomador de decisão, uma vez que são estimados o risco e a sua chance de ocorrência. Deste modo, o conceito de risco passa a ter uma conotação mais abrangente, já que o mesmo é expresso por duas dimensões: a conseqüência e a sua probabilidade associada. A execução deste trabalho exigiu o estudo e o desenvolvimento dos seguintes tópicos: - Geração de campos aleatórios bidimensionais de condutividade hidráulica, usando o método de Simulação Gaussiana Seqüencial (SGS). - Implementação computacional de um modelo numérico de fluxo permanente unidimensional em meio poroso não saturado. - Implementação computacional de um modelo numérico de transporte de contaminantes unidimensional em meio poroso não saturado sob regime de fluxo permanente. - Implementação computacional de um modelo numérico de fluxo permanente tridimensional em meio poroso saturado. - Implementação computacional de um modelo numérico de transporte de contaminantes tridimensional em meio poroso saturado sob regime de fluxo permanente. O modelo numérico de fluxo permanente unidimensional em meio poroso não saturado foi baseado no conceito de continuidade e no uso da equação de Darcy para meios porosos, particularizados para o caso de regime permanente. O principal objetivo do desenvolvimento do referido modelo foi a obtenção de curvas de saturação e de carga hidráulica para utilização no modelo de transporte de contaminantes unidimensional em meio poroso não saturado. O modelo numérico de transporte de contaminantes unidimensional em meio poroso não saturado foi baseado na equação clássica de advecção-difusão utilizada para descrever o transporte de contaminantes em meio poroso não saturado, particularizada para as hipóteses de regime permanente, substância não reativa, equilíbrio local e relação linear entre as concentrações na fase sólida e na fase aquosa. O modelo numérico de fluxo permanente tridimensional em meio poroso saturado foi também baseado no conceito de continuidade e no uso da equação de Darcy para meios porosos, particularizados para o caso de regime permanente. Do ponto de vista de implementação computacional, o modelo foi desenvolvido tendo como inspiração a versão original do modelo MODFLOW. O principal objetivo do desenvolvimento do referido modelo foi a obtenção dos campos de velocidades para utilização no modelo de transporte de contaminantes tridimensional em meio poroso saturado. O modelo numérico de transporte de contaminantes tridimensional em meio poroso saturado foi baseado na equação clássica de advecção-dispersão usada para descrever o transporte de contaminantes em meio poroso saturado, particularizada para as hipóteses de regime permanente, substância não reativa, equilíbrio local e relação linear entre as concentrações na fase sólida e na fase aquosa. O modelo computacional adota o método das características modificado (MMOC) para a solução da equação de transporte. Os resultados obtidos pelos modelos computacionais desenvolvidos foram comparados a soluções analíticas e a soluções fornecidas por outros modelos disponíveis no mercado e o desempenho foi considerado satisfatório. O objetivo principal do desenvolvimento dos modelos foi o de se ter acesso e controle do código-fonte para criar versões que permitissem múltiplas execuções com diferentes campos de condutividade hidráulica. O estudo de caso analisado neste trabalho se caracteriza pela existência de uma lagoa, utilizada no passado como destinação final de efluentes líquidos provenientes de uma indústria. O uso da lagoa como área de descarte dos efluentes implicou em sedimentação de finos e resíduos do processo produtivo no fundo da lagoa, gerando uma fonte de contaminação da água subterrânea. Do ponto de vista da avaliação de risco, quando considerada a água subterrânea como caminho de exposição, foram estabelecidos dois cenários: cenário 01 (estação chuvosa) e cenário 02 (estação seca). No caso do cenário 01 (estação chuvosa), a contaminação da água subterrânea se dá através da contribuição da lagoa para o aqüífero em razão da diferença de carga hidráulica entre os dois. No caso do cenário 02 (estação seca), continua existindo a contribuição da lagoa para aqüífero, mas em uma área menor, em função da retração da lagoa na estação seca. A área correspondente ao solo exposto com a retração da lagoa continua contribuindo como fonte de contaminação, mas agora devido à recarga do aqüífero. Os resultados da avaliação de risco mostraram uma probabilidade de excedência do limite para o risco de 1 x 10-6 (um caso adicional de câncer em uma população de um milhão de pessoas) de 4,9 %, para o cenário 01, e de 17,4 %, para o cenário 02, considerando-se o receptor mais afetado. Estes resultados constituem o ponto central do desenvolvimento da presente tese, já que conferem uma dimensão a mais ao risco estimado. Portanto, verificou-se que o cenário 02 representou uma condição mais crítica do que o cenário 01. Foram comparadas duas abordagens estocásticas distintas em termos de representação da variabilidade espacial da condutividade hidráulica, considerando-se a estação chuvosa (Cenário 01). A primeira abordagem considera o meio heterogêneo e a segunda abordagem considera o meio homogêneo. Os resultados obtidos mostraram que a consideração de meio homogêneo resultou em uma subestimativa do risco em comparação à condição de meio heterogêneo. Em comparação a outros estudos já realizados relativos à questão da integração do conceito de análise de incerteza na propagação do contaminante com a avaliação do risco à saúde humana, este estudo apresenta algumas importantes diferenças, destacando-se principalmente: a natureza do estudo de caso; a análise do fluxo e transporte no meio não saturado; a geração de simulações condicionadas dos campos aleatórios de condutividade hidráulica; e a comparação direta entre duas abordagens estocásticas distintas quanto à variabilidade espacial da condutividade hidráulica. / This work investigates the use and adequacy of a stochastic approach to the process of human health risk assessment due to ingestion of contaminated groundwater. Such approach is characterized by the representation of spatial variability and uncertainty related to the hydraulic conductivity of the porous medium. The proposed methodology is illustrated with the presentation of a real case study. As a consequence of the proposed methodology, the risk assessment provides additional information to the decision-makers, once it estimates not only the risk but also its chance of occurrence. Thus, the concept of risk is represented by a broader meaning, as it is expressed by two dimensions: the consequence and its related probability. The present work required the study and development of the following: - Simulation of two-dimensional random hydraulic conductivity fields, using the Sequential Gaussian Simulation Method (SMS). - Computational implementation of a 1-dimensional steady-state unsaturated flow numerical model. - Computational implementation of a 1-dimensional contaminant transport numerical model for the vadose zone, assuming steady-state flow. - Computational implementation of a 3-dimensional steady-state saturated flow numerical model - Computational implementation of a 3-dimensional contaminant transport numerical model for the saturated zone, assuming steady-state flow. The 1-dimensional unsaturated flow model was based on the mass conservation and Darcy's equation for porous media, simplified by the steady-state flow hypothesis. The model was mainly developed to obtain saturation curves and hydraulic heads to be used as input to the contaminant transport model for the vadose zone. The 1-dimensional contaminant transport model for the vadose zone was based on the classical advection-diffusion equation, used to describe the contaminant transport in unsaturated porous media, assuming the hypotheses of steady-state flow, non-reactive substance, local equilibrium, and linear relationship between the concentrations in solid and aqueous phases. The 3-dimensional saturated flow model was also based on the mass conservation and Darcy's equation for porous media, simplified by the steady-state flow hypothesis. From the viewpoint of computational implementation, the model was developed taking as inspiration the MODFLOW original version. The model was mainly developed to obtain the velocity fields to be used as input to the contaminant transport model for the saturated zone. The 3-dimensional contaminant transport model for the saturated zone was based on the classical advection-dispersion equation, used to describe contaminant transport in saturated porous media, assuming the hypotheses of steady-state flow, non-reactive substance, local equilibrium, and linear relationship between the concentrations in solid and aqueous phases. The computational model adopts the modified method of characteristics (MMOC) to solve the transport equation. The results from the developed computational models were compared to analytical solutions and to solutions provided by other models that are free available in the market. The overall performance of the developed models was considered satisfactory. The main goal of developing the computational models was to get access and control of the source code to create versions that allow multiple runs with different hydraulic conductivity fields. The case study is characterized by the existence of a pond, used in the past as a final destination to an industrial effluent. Such use resulted in sedimentation of fine particles and production process wastes at the bottom of the pond, originating a source of groundwater contamination. To perform the human health risk assessment, when considering only groundwater as a exposure pathway, two scenarios were established: scenario 01 (rainy season) and scenario 02 (dry season). In the scenario 01 (rainy season) case, the groundwater contamination is due to the pond contribution to the aquifer, as a result of hydraulic head difference between them. On the other hand, in the scenario 02 (dry season) case, there is still the pond contribution to the aquifer, but in a smaller area, according to the shrinkage of the pond during the dry season. The resulting area of exposed contaminated soil continues contributing as a source of groundwater contamination, but now due to the natural aquifer recharge.In relation to a 1 x 10-6 (one additional case of cancer in a population of one million people) risk limit, the risk assessment showed an exceedance of 4.9 % for the scenario 01, and 17.4 % for the scenario 02, considering the most affected receptor. These results represent the main goal of the present work, since they bring an additional dimension to the estimated risk. Furthermore, the results showed that the scenario 02 (dry season) is more critical than the scenario 01 (rainy season), considering again the most affected receptor. Two different stochastic approaches in terms of representation of spatial variability of the hydraulic conductivity were compared, considering the rainy season (Scenario 01). The first approach assumes a heterogeneous porous medium, and the second one supposes a homogeneous porous medium. The results showed that the homogeneous porous medium approach led to a underestimation of the risks compared to the heterogeneous one. Compared to previous studies that relates the uncertainty analysis of the contaminant migration to the human health risk assessment, this study presents some important differences, especially the following: the nature of the real case study; the analysis of flow and transport in the unsaturated zone; the generation of conditionated simulations of hydraulic conductivity random fields; and direct comparison between two different stochastic approaches to the representation of spatial variability of the hydraulic conductivity.

NASCIMENTO, A.K.Q.do. Caracterização biológica e molecular de isolados e alternativas de controle do papaya lethal yellowing virus. 2010. 64 f. Dissertação (Mestrado em Fitotecnia)- Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010. / Submitted by Aline Nascimento (vieiraaline@yahoo.com.br) on 2013-04-29T18:44:12Z No. of bitstreams: 1 2010_Disser_akqnascimento.pdf: 677768 bytes, checksum: 787364fdf4fa3da04346c5fb4ce92bc7 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Nascimento(vieiraaline@yahoo.com.br) on 2013-04-29T20:25:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_Disser_akqnascimento.pdf: 677768 bytes, checksum: 787364fdf4fa3da04346c5fb4ce92bc7 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-04-29T20:25:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_Disser_akqnascimento.pdf: 677768 bytes, checksum: 787364fdf4fa3da04346c5fb4ce92bc7 (MD5) Previous issue date: 2010 / Papaya (Carica papaya) is an important tropical fruit crop which production is increasing in irrigated areas of Northeast of Brazil. Lethal yellowing is a papaya disease caused by Papaya lethal yellowing virus (PLYV) that occurs only in the Northeast of Brazil. The virus symptoms begin with a progressive leaf yellowing in the third superior part of the plant canopy, which wilt and finally die. Greenish circular spots also appear on the fruits which turn yellowish when the fruits are ripping. The PLYV has isometric particles with ac. 30 nm in diameter, genomic ssRNA of ac. 1.6 x 106 Da and a coat protein composed of a single component of ac. 35 Da. Although no biological vector has been confirmed for the virus, it is spreading every year in the Northeast of Brazil, probably by infected young plants and contaminated tools. The virus can be transmitted through the soil, irrigated water, agriculture tools and contaminated hands. The present research had the following objectives: evaluate the possibility of the virus to be transmitted by seeds and aphids; evaluate its possibility to infect other plant species from the family Caricaceae; evaluate the effects of soilarization in the virus infectivity and analyze the molecular and biological variability among the virus isolates. In the aphid transmission studies, the virus was not transmitted by Aphis craccivora neither by A. gossypii in persistent and non-persistent manners. In the seed transmission experiments, the virus was not detected by indirect ELISA in a total of 1,680 seedlings originated from PLYV infect fruits. The PLYV infected the plant species Jacaratia heterophila, J. spinosa, Vasconcella quercifolia and V. monoica, confirming that its host range is probably restricted to Caricaceae species. The virus was inactivated in leaves and roots eradicated from infected plants when they were submitted to a solarization for a period of 12 days, but maintained its infectivity when the leaves and the roots were maintained without solarization at natural conditions for a period of 32 days. The use of extract from fruits of Caesalpinia ferrea inactivated PLYV when it was mixed with extract from infected plants, although the C. ferrea extract did not interfered with the virus infection when it was sprayed on the plant leaves before or after the virus inoculation. The PLYV obtained from different regions from the State of Ceará: PLYVFC (Fortaleza-Centro), PLYVFQ (Fortaleza – Edson Queiroz), PLYVH (Horizonte), PLYVLN (Limoeiro do Norte), PLYVM (Marco), PLYVMD (Marco – DIBAU), PLYVP (Paraipaba), PLYVQ (Quixeré) and PLYVBE (Boa Esperança- Quixeré) showed low molecular variability when compared by its nucleotide sequences involving part of the genes RpRd/CP. When compared with members from the genera Sobemovirus and Tombusvirus, the PLYV showed more similarity with members from the genus Sobemovirus. / O mamoeiro (Carica papaya) é uma importante fruteira tropical cuja produção vem crescendo no Nordeste do Brasil. Amarelo letal é uma moléstia do mamoeiro ocasionada pelo Papaya lethal yellowing virus (PLYV) que ocorrer somente Nordeste. Os sintomas ocasionados pelo PLYV têm início com um amarelecimento progressivo das folhas do no terço superior da copa, as quais murcham e morrem. Manchas circulares, inicialmente esverdeadas aparecem nos frutos as quais se tornam amareladas quando os frutos amadurecem. O PLYV possui partículas isométricas com 30 nm de diâmetros, genoma do tipo ssRNA de ac. 1,6 x 106 Da, com a capa protéica composta de uma única proteína de ac. 35 Da. Embora não exista confirmação da existência de um vetor biológico para o vírus, o mesmo está se disseminando rapidamente no Nordeste brasileiro, possivelmente por mudas de plantas infetadas e ferramentas contaminadas. O vírus pode ser transmitido através do solo, água de irrigação, ferramentas agrícolas e mãos contaminadas. A presente pesquisa teve como objetivos: avaliar a possibilidade do vírus ser transmitido por sementes e por afídeos; avaliar a possibilidade do PLYV infetar outras espécies da família Caricaceae; avaliar o efeito da solarização na inativação do vírus em restos de cultura e analisar a variabilidade molecular e biológica de isolados de PLYV. Nos ensaios de transmissão do vírus por afídeos, o mesmo não foi transmitido por Aphis craccivora e A. gossypii de forma persistente nem de forma não persistente. Nos experimentos de transmissão por sementes, o vírus não foi detectado por ELISA indireto em 1.680 plântulas originadas de sementes de frutos infetados com o PLYV. O PLYV infetou as espécies de Jacaratia heterophila, J. spinosa, Vasconcella quercifolia e V. monoica, confirmando que sua gama de hospedeiras está, provavelmente, restrita à família Caricaceae. O PLYV foi inativado em folhas e raízes de plantas infetadas e erradicadas, quando submetidas à solarização, por um período de 12 dias, enquanto que permaneceu ativo em folhas e raízes de plantas infetadas e erradicadas, mantidas sem solarização, até um período de 32 dias. O uso de extrato de jucazeiro (Caesalpinia ferrea) inativou o PLYV quando misturado ao extrato de plantas infetadas, porém não apresentou nenhum efeito no processo de infecção em plantas já inoculadas com PLYV e pulverizadas com extrato de jucazeiro e em plantas pulverizadas e em seguida inoculadas. Os isolados de PLYV obtidos de diferentes regiões do estado do Ceará: PLYVFC (Fortaleza-Centro), PLYVFQ (Fortaleza – Edson Queiroz), PLYVH (Horizonte), PLYVLN (Limoeiro do Norte), PLYVM (Marco), PLYVMD (Marco – DIBAU), PLYVP (Paraipaba), PLYVQ (Quixeré) e PLYVBE (Boa Esperança- Quixeré) apresentaram baixa variabilidade molecular, quando comparados através das seqüências nucleotídicas de parte dos genes RpRd/CP. Quando comparado com membros dos gêneros Sobemovirus e do Tombusvirus, o PLYV apresentou maior similaridade com vírus do gênero Sobemovirus.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-02-07T18:11:13Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1482756 bytes, checksum: 020874a6dbc4ae55faeacad2d2f1a8b1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-07T18:11:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1482756 bytes, checksum: 020874a6dbc4ae55faeacad2d2f1a8b1 (MD5) Previous issue date: 2016-06-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este estudo foi feito com uma população de linhagens de milho tropical, visando inferir sobre a eficiência no uso de nitrogênio (EUN), assim como a aplicação de seleção genômica (GS) nesse conjunto. Para a EUN foram avaliadas 64 linhagens, em duas disponibilidades de adubação nitrogenada (N) (ideal e baixo N), para 16 características. Estas avaliações ocorreram em três estádios fenológicos de oito folhas completamente expandidas (V8), florescimento masculino (VT) e após a maturação fisiológica (MF). Nas análises dos dados foi usado equações de modelos mistos via REML/G-BLUP. Foram observados que há possibilidade de seleção de linhagens superiores quanto a EUN. Mas,os componentes da produtividade não apresentam comportamento diferenciado em função da disponibilidade de N. Características de raiz, reprodutivos e fisiológicas não são atrativas para seleção precoce de genótipos EUN. De forma semelhante, os estádios V8 e VT não se mostraram promissores para avaliação precoce da EUN, devendo essa ser praticada em função da produtividade de grãos. Por outro lado, constatou-se que a seleção indireta para EUN pode ser feita via número de espigas (NE), ou ainda, por meio de índice de seleção considerando NE e peso de espigas (PE). No estudo de GS, visando a aplicação dessa em programas de melhoramento de pequeno porte e, ou então, iniciando suas atividades, foi proposto um panorama hipotético: orçamento limitado e necessidade de acréscimo de variabilidade genética. Para isso, foram definidos 29 conjuntos de população de treinamento (PT)através de painéis de diversidade: USP (painel a ser predito), ASSO e NCRPIS (painéis públicos externos - preditores). Estes conjuntos foram agrupados divididos em quatro cenáriosdistintos, quanto a configuração usada na formação. Nas análisesforam usados 28.260 marcadores SNP para 2748 linhagens, via modelo G-BLUP, para características de altura de planta e de espiga. Os resultados indicaram que é possível o uso de informações de bancos públicos para formação de PT. Além disso, a estrutura populacional influenciou as capacidades preditivas da GS, principalmente quando populações de treinamento e validação (PV) são divergentes. Nos quatro cenários propostos, evidenciou-se que conjuntos demasiadamente pequenos ou grandes não proporcionam as melhores capacidades preditiva para GS. Entretanto, PT compostas por 250 indivíduos, escolhidas de forma otimizada (PTO) a partir de informações de bancos públicos, conduzem a capacidades preditivas satisfatórias (0,32). Contudo, a adição da PV na PTO, é o cenário que conduz às maiores capacidades preditivas (0,59). Sendo seu uso, sempre que possível, o recomendado. / This study was proceeded with a population of tropical maize inbred lines, aiming to infer about the nitrogen use efficiency (NUE) as well as the application of genomic selection (GS) in this set. For EUN, 64 inbred lines were evaluated in two nitrogen (N) fertilizing conditions (optimum and low N), taking into account 16 traits. These evaluations were performed in three phenological stages eight fully expanded leaves (V8), tasseling stage (VT) and after physiological maturity (MF). Data analysis was performed using mixed models via REML/G-BLUP. It was observed that there is a possibility of selecting inbred lines for NUE, and the yield components do not show differential behavior according with the N condition. Root, reproductive and physiological traits are not attractive for early selection in efficient nitrogen use genotypes. Similarly, V8 and VT stages do not appear promising for early NUE estimation, it has to be done taking into account the yield. Indirect selection for NUE can be done via number of ear (NE), or with selection index considering NE and ear weight (PE). Forthe GS study, aiming to use GS in small breeding programs and, or, starting its activities, a hypothetical scenariowas proposed: a limited budget and the need for genetic variability. For that,29 training sets (PT) were developed through diversity panels: USP (panel to be predicted), ASSO and NCRPIS (external public panels - predictors); they were clustered into four scenarios with different PT. In the analysis 28.260 SNP markers for 2748 inbred lines were used, via model G-BLUP for plant height and ear height. Through the study it was found that it is possible to use information from public banks for PT formation. The population structure has the capacity of affecting GS predictive abilities, especially when training set and validation (PV) hold low genetic relationship. In the four proposed scenarios, it was shown that too small or large sets do not provide best predictive abilities. But, training sets with 250 individuals, via use of optimized training set (PTO) from public dataset banks, is enough for getting estimates up to 0.32. However, adding PV into PTO is the best scenario, it got predictive ability estimates up to 0.59.It should be used whenever possible.