Specification of floral organ identity in angiosperm flowers is accomplished by the coordinated activity of A-, B-, C-, and E-class MADS-box genes. In the eudicots, B-class genes specify petal and stamen identity. This eudicot B-class function depends on the simultaneous expression of genes from two paralogous B-class lineages (the DEFICIENS/APETALA3 lineage and the GLOBOSA/PISTILLATA lineage). Proteins produced by genes from these two lineages interact as obligate heterodimers and together regulate the transcription of various downstream targets. These obligate heterodimers also positively regulate the transcription of the B-class genes themselves, thereby mediating a unique B-class autoregulatory feedback loop. There is compelling evidence that B-class function at the phenotypic and molecular level is highly conserved among the eudicots. The degree to which B-class homeotic function, obligate heterodimerization, and autoregulation are conserved in non-eudicot, however, remains a topic of debate. Here we describe loss of function in Sterile tassel silky ear1 (Sts1) a maize ortholog of GLOBOSA/PISTILLATA formerly known as Zmm16. Mutation in Sts1 results in homeotic transformation of lodicules and stamens into bract-like organs in male inflorescences. Female inflorescences are affected in a similar manner. Stamens in these inflorescences are, however, transformed into carpels instead of into bract-like organs. This mutant phenotype suggests that Sts1 has a B-class homeotic function. Using qRT-PCR we also demonstrate that Sts1 participates in positive transcriptional regulation of all of the maize B-class genes. These findings suggest a high degree of B-class functional conservation between the monocots and the eudicots. Analysis of tasselseed1/sts1 and grassy tillers1/sts1 double mutants suggests that maize B-class genes also play a role in the sex determination process.

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Separate field studies were started in fall 2005, which continued through fall 2007, to investigate the effect of different levels of European corn borer tunneling on yield in corn grown for grain and to predict spring infestation levels of early season soil insects, specifically white grubs (Coleoptera: Scarabaeidae) and wireworms (Coleoptera: Elateridae) in cornfields. In the first study, model variables included corn growth stage and larvae per plant. In both years of this study, larvae per plant had a significant effect on grain yield. Grain yield was reduced by 13.1 and 3.65% in plants infested with four larvae per plant in 2006 and 2007, respectively. For 2006, linear regression models provided average percent yield loss per larva per plant at 4.1, 6.8, and 1.8% during late vegetative (V12), early silking (R1), and blister (R2) growth stages, respectively. Economic injury levels (EILs) were calculated based on average percent yield reductions across each growth stage and year. In the second study, no significant differences were detected in both fall and spring between two sampling methods after correcting for differences in sampling volume. Strong correlations were observed between fall and spring grub densities in both years. In 2006, fields with grub densities above the spring nominal threshold had significantly greater stand and yield in the Poncho 1250 (1.25 mg clothianidin / kernel) treatment when compared to the Poncho 250 (0.25 mg clothianidin / kernel) and untreated plots. This information was used to develop fall EILs and economic thresholds for white grubs. / Master of Science in Life Sciences

Entre los años 2000 a 2005 se realizaron ensayos en diferentes localidades de las provincias de Buenos Aires y Santa Fe y también se hicieron análisis de laboratorio que, en conjunto, permitieron estudiar y analizar la morfología, el comportamiento agronómico y las características químicas del grano de veintiocho nuevas líneas de endocría prolongada y doce híbridos simples derivados de ellas portadores de genes recesivos de interés comercial. Las nuevas líneas endogámicas CIG y los híbridos simples HC se caracterizan por tener 121 a 15 hotas totales y hasta 2 espigas productivas por planta, revelando esto último un excelente comportamiento de los materiales bajo las condiciones de ensayo. Los híbridos simples sobresalen por su modera arquitectura, manifestada a través de una reducida altura de planta, altura de inservión de la espiga, menor número de hojas y dispuestas en forma erguida respecto al tallo. La prolificidad lograda en los materiales HC es similar a la de los mejores híbridos comerciales cultivados en Argentina. Es destacable el alto grado de precocidad a floración femenina (R1) en los materiales desarrollados, ya que esta fase se alcanza tras acumular una suma térmica inferior a 680,0ºCdía en el 64,3% de las líneas endocriadas y 50% de los híbridos simples HC, por lo que estos materiales ultra precoces corresponden a las clases FAO 100 y 200. El resto de los genotipos necesita acumular 680,0ºC a 720,0 ºC-dia hasta la misma fase fenológica y son calificados como precoces (clase FAO 300-400). El nivel de precocidad de los híbridos HC facilitará su ciltivo en zonas de veranosw cortos y otoños húmedos, como por ejemplo la zona Pampeana Oeste y la Zona Pampeana Sur, así como realizar siembras tardías en la zona Pampeana Norte y en la Región Maicera VI. Las nuevas líneas CIG producen desde 2.371,4 kg grano/ha hasta un máximo de 6.482,7 Kg. grano/ha, superando el umbral mínimo económico que cualquier línea endogámica debe alcanzar para ser empleada en la pr / Corcuera, VR. (2012). Desarrollo y evaluación de nuevo germoplasma de maíz (Zea mays L.) para uso especial en Argentina [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/16382

Mature grains of wild-type (WT) and low phytic acid 1-1 (lpa 1-1) mutant from corn (Zea mays L.) were studied for total phosphorus (total P), phytic acid-phosphorus (PA-P), and mineral cations. Whole grain PA-P in lpa 1-1 was reduced 61.6% compared to WT whereas whole grain total P remained constant. Scutellum and root-shoot axis PA-P was 91.6% and 3.6% of WT whole-grain amounts respectively, compared to 89.3% and 4.0% in lpa 1-1. Relative partitioning of PA-P between the scutellum and root-shoot axis was not altered in lpa 1-1 mutant embryos as compared to WT. In lpa 1-1 the total P was slightly decreased in the scutella and increased in both root-shoot axes and rest-of-grain fractions. Whole grain Mg, Fe, and Mn amounts were higher in lpa 1-1 grains than in WT grains; K and Zn were similar, and Ca was lower. The lpa 1-1 whole grains and embryos contained 1/3 higher Fe than WT. For both grain types all measured metallic elements, except Ca, were more concentrated in embryos than the rest-of-grain fractions. Studies showed that WT grains contained larger globoids than lpa 1-1 grains in both scutellum and aleurone layer cells. This globoid size reduction reflected the PA-P decrease. Most lpa 1-1 aleurone globoids were non-spherical and lpa 1-1 scutellum globoids were clusters of spheres while both scutellum and aleurone globoids of WT were discrete spheres. The lpa 1-1 mutation had an impact on the globoid formation. X-ray analyses of scutellum and aleurone layer globoids from both grain types revealed major amounts of P, K, and Mg and traces of Ca, Fe, and Zn. Analysis demonstrated lower P, K and Mg and higher Ca, Fe and Zn in aleurone globoids than scutellum globoids. Both grain types contained almost no mineral nutrient stores in the starchy endosperm, whereas the scutellum was the major site of PA-P and mineral nutrient deposition. / Thesis / Master of Science (MSc)

Resumo: O sucesso nos programas de melhoramento genético de milho depende da identificação de genitores com boa capacidade de combinação para a produção de híbridos e também da conservação da variabilidade genética do germoplasma. Os marcadores moleculares são ferramentas da genética molecular, muito empregados em avaliações de diversidade e distância genética, uma vez que possibilitam a identificação de variações diretamente nos genótipos. A maioria dos trabalhos que utilizam a distância genética para predição de híbridos simples tem sido conduzida com germoplasmas de clima temperado. Entretanto, os germoplasmas tropicais normalmente apresentam maior variabilidade genética, o que gera dificuldades na alocação de suas linhagens em grupos heteróticos bem definidos, baseando-se apenas na divergência de caracteres fenotípicos. Assim o presente trabalho objetivou avaliar, por meio de marcadores microssatélites, a diversidade genética em 40 linhagens de milho, oriundas dos compostos Dentado e Flintisa. Objetivou-se também, comparar o sistema de predição dos híbridos simples interpopulacionais por meio das distâncias genéticas estimadas a partir de marcadores microssatélites com a predição por meio da capacidade geral de combinação das linhagens, obtida por meio de um dialelo parcial circulante. Foram genotipados 18 locos microssatélites em 20 linhagens do composto Dentado e 20 linhagens do composto Flintisa. Verificou-se ocorrência de diversidade genética nos dois grupos de linhagens, sendo polimórficos todos os 18 locos SSR, com um total de 117 alelos. O número de alelos por loco variou de 3 (phi059) a 13 (phi299852), com média de 6,5. A heterozigosidade esperada variou de 0,51 a 0,85, com média de 0,70, enquanto que a heterozigosidade observada variou de 0,00 a 0,16, com média de 0,06. Todos os locos apresentaram desvios significativos do Equilíbrio... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The success in the maize breeding programs depends on the identification of inbred lines with good combining ability for hybrids production and also on the conservation of germplasm genetic variability. The molecular markers are tools of the molecular genetics, largely used in diversity and genetic distance evaluations, that make possible the identification of variations directly in the genotypes. Most of the works that use the genetic distance for single-cross hybrid prediction has been made with temperate germplasms. However, the tropical germplasms usually present larger genetic variability, what generates difficulties in the allocation of their inbred lines in well defined heterotic groups, just basing on the divergence of phenotypic traits. Like this the present work aimed at to evaluate, through microsatellite markers, the genetic diversity in 40 maize inbred lines derived from the Dentado and Flintisa composites. It was also aimed at to compare the system of interpopulational single-cross hybrids prediction through the estimated genetic distances from microsatellite markers with the prediction through the general combining ability of the inbred lines, obtained through a partial circulant diallel. Were genotyped 18 microsatellite loci in 20 inbred lines of Dentado composite and 20 lines of Flintisa composite. Genetic diversity was verified in the two groups of inbred lines, being polymorphic all the 18 SSR loci, with a total of 117 alleles. The alleles number per locus varied from 3 (phi059) to 13 (phi299852), with average of 6.5. The expected heterozygosity varied from 0.51 to 0.85, with average of 0.70, while the observed heterozygosity varied from 0.00 to 0.16, with average of 0.06. All the loci presented significative deviation from Hardy-Weinberg Equilibrium, for excess of homozygotes, with fixation indexes varying from 0.83 to 1.00, confirming the maximum inbreeding level... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Cristina Lacerda Soares Petrarolha Silva / Coorientador: João Antonio da Costa Andrade / Banca: Miguel Luiz Menezes Freitas / Banca: Pedro Cesar dos Santos / Banca: Pedro Mário de Araújo / Banca: Janete Apparecida Desidério Sena / Doutor

Foram desenvolvidas funções de pedotransferência (PTF) para estimar os parâmetros (\'alfa\', n \'teta\'r e \'teta\'s) do modelo de Van Genuchten (1980) utilizado para descrever curvas de retenção de água no solo. Os dados utilizados foram provenientes de diversas fontes, principalmente de estudos realizados na região Nordeste pelas Universidades, Embrapa e Codevasf, totalizando 786 curvas de retenção, as quais foram divididas em dois conjuntos de dados: 85% para desenvolvimento das PTF; e 15% para teste e validação, considerados como dados independentes. Além do desenvolvimento das PTF de caráter generalizado para todos os solos, foram desenvolvidas PTF específicas para as classes Argissolos, Latossolos, Neossolos e Planossolos. As PTF foram desenvolvidas utilizando técnicas de regressão múltipla, utilizando o procedimento stepwise (forward e backward) para selecionar os melhores preditores. Duas PTF foram desenvolvidas: a) incluindo todos os preditores, densidade do solo, teores de areia, silte e argila e de matéria orgânica e b) apenas com os teores de areia, silte e argila. A avaliação estatística das PTF foi feita de acordo o coeficiente de determinação (R2), o índice de Willmott (d) e o índice confiança (IC). Para avaliação da estimativa do teor de água em potenciais matriciais específicos foi utilizado a raiz do erro médio quadrado (RMSE). A avaliação funcional das PTF paramétricas foi realizada examinando o seu desempenho no contexto do modelo SWAP (Soil-Water-Atmosphere-Plant). Os parâmetros s, r, e n desenvolvidos por meio de PTF para o modelo de Van Genuchten foram introduzidos no modelo SWAP para verificar a viabilidade da utilização de funções de pedotransferência para descrever atributos físico-hídricos do solo e previsão do rendimento agrícola. Essa viabilidade foi avaliada pelo desempenho do modelo comparando suas estimativas da produtividade agrícola com valores observados. Para os parâmetros e n da equação de Van Genuchten, as PTF demonstraram baixa capacidade preditiva, no entanto, para o parâmetro r a predição foi melhor. Em potenciais matriciais específicos (-10, -33 e -1500 kPa), a capacidade preditiva das PTF foi maior, o que possibilita a utilização em modelos de simulação que requerem apenas aproximações da capacidade de campo, ponto de murcha permanente e água disponível. O desempenho das PTF específicas por classes de solo foi similar ao da PTF Geral, evidenciando que o agrupamento de solos para desenvolver as PTF por classe foi pouco vantajoso. O desempenho na estimativa do teor de água no solo foi melhor para as PTF desenvolvidas com teores granulométricos, matéria orgânica e densidade do solo. Os resultados das simulações de rendimento agrícola utilizando PTF não diferem muito daquelas que empregam outros métodos. Além disso, aplicados em séries de dados mais prolongadas, os erros são reduzidos devido à inerente variabilidade espaço-temporal da produtividade. Palavras-chaves: Pedotransferência; Modelo; Simulação; SWAP; Feijão caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.); Milho (Zea mays L.); Sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench) / Development of pedotransfer functions and their application in agrohydrological models Pedotransfer functions (PTF) were developed to estimate the parameters (,\'alfa\', n \'teta\'r and \'teta\'s) of the Van Genuchten (1980) soil water retention model. Data for 786 retention curves were obtained from several sources, mainly from studies from the Northeastern region of Brazil performed by universities, Embrapa and Codevasf. The data were divided in two groups: 85% of data for PTF development; and 15%, considered to be independent, for testing and validation. Besides development of general PTFs for all soils, for the classes Ultisols, Ferralsols, Entisols and Planosols specific PTFs were developed. Techniques of multiple regression, specifically the procedure stepwise (forward and backward) were used to select the best predictors. Two PTFs were developed: a) including all predictors (soil density and contents of sand, silt, clay and organic matter) and b) including only the contents of sand, silt and clay. The statistical performance of each PTF was evaluated from the coefficient of determination (R2), the Willmott index (d) and the confidence index (IC). To evaluate the prediction of soil water content at specific pressure heads, the root mean squared error (RMSE) was used. The functional evaluation of parametric PTFs was done examining performance of PTF estimated parameters in the context of the model SWAP (Soil-Water-Atmosphere-Plant). The parameters , n, r and s estimated through PTF were introduced in the model to evaluate, by comparison to observed yields, the performance of the PTF when its predictions were used to estimate agricultural productivity. The PTFs showed a low predictive capacity for parameters and n, however, for parameters r and s the fits were better. At specific pressure heads (-10, -33 and -1500 kPa), the predictive performance of the PTF was better, allowing the use in simulation models that require only values of field capacity, permanent wilting point and available water content. The performance of the specific PTF for soil classes was better than the general PTF, but the difference was small, showing that grouping of soils to develop PTF per class seems to be of little advantage. The results of the simulations of agricultural productivity, using PTF, are similar to those that use more traditional methods. Moreover, when applied in long data series the errors are reduced due to the inherent space-temporary variability of the productivity. Keywords: Pedotransfer; Model; Simulation; SWAP; Corn (Zea mays L.); Cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp.); Sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench)

Nas regiões tropicais os solos apresentam diferentes níveis de acidez. Assim, o estudo da herança dos caracteres de importância econômica no milho nas regiões tropicais é necessário para se delinear os programas de melhoramento para os diferentes níveis de acidez do solo. Atualmente, o estudo da arquitetura dos caracteres quantitativos tem sido realizado através do mapeamento de QTLs. Nos programas de melhoramento de milho, linhagens de populações de melhoramento são cruzadas com linhagens elites (testadores) e os testecrosses são utilizados para avaliar o potencial genético de cada linhagem para o desenvolvimento de híbridos. O objetivo deste estudo foi mapear QTLs em testecrosses avaliados sob diferentes níveis de acidez do solo. Duzentas e cinqüenta e seis plantas F2, obtidas do cruzamento das linhagens L 14-04B e L 08-05F, foram genotipadas com marcadores microssatélites para a construção de um mapa genético. As 256 plantas F2 foram autofecundadas e suas respectivas progênies F2:3 foram cruzadas com os testadores L 04-05F e L 02-03D. Os testecrosses foram avaliados em três tipos de solos: solo não ácido (SNA), solo de moderada acidez (SMA) e solo de alta acidez (SAA) em três anos agrícolas em Piracicaba, SP, em látices simples 16 x 16. Foram avaliados os caracteres: produção de grãos (PG), acamamento e quebramento de plantas (ACQ), prolificidade (PROL), alturas de planta (AP) e de espiga (AE), posição relativa de espiga (PRE), florescimento masculino (FM) e feminino (FF) e intervalo entre florescimentos (IF). O método de mapeamento por intervalo composto expandido para múltiplos ambientes foi utilizado para o mapeamento de QTLs e para detectar a interação QTL x acidez do solo. O número de QTLs mapeados diferiu de acordo com o testador utilizado; por exemplo, para PG foram mapeados 20 e 39 QTLs nos testecrosses da linhagem L 04-05F (TC1) e nos testecrosses da linhagem L 02-03D (TC2), respectivamente. Houve uma grande variação nas variâncias fenotípicas explicadas pelos QTLs; por exemplo, para PG houve uma variação de 0,01% a 5,29% e para AP houve uma variação de 0,01% a 13,54%. Foram mapeados QTLs em todos os cromossomos para a PG, ACQ e PROL; e para os outros caracteres foram mapeados QTLs na maioria dos cromossomos. A maioria dos QTLs mapeados para todos os caracteres interagiu com a acidez do solo. Por exemplo, para PG cerca de 80,00% dos QTLs mapeados apresentaram interação com a acidez do solo, enquanto que para os outros caracteres a porcentagem de QTLs que interagiu com a acidez do solo variou de 50,00% para FM a 93,03% para ACQ. O grande número de QTLs que interagiu com a acidez do solo é um sério desafio para a aplicação da seleção assistida por marcadores moleculares em programas de melhoramento de milho em regiões tropicais. / In tropical maize cropping areas the soils present different levels of acidity. Thus, to study the inheritance of maize traits for these areas it is necessary to conduct experiments under different levels of soil acidity. Nowadays the architecture of the polygenic traits has been assessed by means of QTL mapping. Also, in applied breeding programs, experimental lines are crossed to elite lines (testers), and the testcrosses are used to assess their genetic potential for hybrid development. The objective of this research was to map QTLs in testcrosses evaluated under three levels of soil acidity. Two hundred and fifty six F2 plants, developed from the cross between the inbreds lines L14-04B and L08-05F, were genotyped with microsatellite markers to construct a genetic map. The 256 F2 plants were selfed and their respective F2:3 progenies were testcrossed to the testers L04-05F and L02-03D, and these testcrosses were evaluated in three types of soils: non-acid soil (NAS), moderate acitity soil (MAS) and high acidity soil (HAS) in three cropping seasons in Piracicaba, SP, in 16 x 16 simple lattices. The traits recorded were: grain yield (GY), plant lodging (PL), prolificacy (PRO), plant (PH) and ear heights (EH), ear placement (EP), days to anthesis (DA), days to silking (DS), and anthesis-silking interval (ASI). The composite interval mapping extended to multiple environment was used to map QTLs and to detect QTL x soil interaction. The number of QTLs mapped was different for each tester; for instance, for GY, 20 and 39 QTLs were mapped in the testcrosses with L04-05F and L02-03D, respectively. The range of the phenotypic variance explained by the QTLs was very large for all traits; for instance for GY the range was from 0.01% to 5.29% and for plant height it was from 0.01% to 13.54%. QTLs were mapped in all chromosomes for GY, PL, and PRO; and for the other traits QTLs were mapped in almost all chromosomes. Most of the QTLs mapped for all traits interacted significantly with soil acidity. For instance, for GY about 80.00% of the QTLs mapped interacted with soil acidity, whereas for the other traits the percentage of the QTLs that interacted with soil acidity ranged from 50.00% for DS to 93.03% to PL. The high number of the QTLs that interacted with soil acidity imposes a serious challenge for marker assisted selection in maize breeding programs for tropical regions.

Orientador: Francisco Jorge Cividanes / Banca: José Carlos Barbosa / Banca: Amarildo Pasini / Resumo: Amostrou-se adultos de Carabidae e Staphylinidae (Coleoptera) em duas áreas com fragmento florestal e cultura de soja/milho sob sistemas de plantio direto e convencional visando estudar a fauna desses coleópteros por meio de vários índices e analisar a flutuação populacional de espécies dominantes. Avaliou-se também a preferência e distribuição pelo hábitats estudados. As amostragens foram realizadas no período de novembro/2004 a abril/2007 em Guaíra, SP, sendo quinzenal no período de safra e mensal nas entressafras. Para a obtenção das amostras utilizou-se armadilhas de solo distribuídas em dois transectos de 200 m de comprimento, sendo 100 m na cultura e 100 m no fragmento. A fauna foi caracterizada pelos índices de diversidade, equitabilidade, abundância, dominância, freqüência e constância. A preferência das espécies pelo hábitat foi obtida por análise de agrupamento. A distribuição das espécies pelos hábitats foi determinada considerando-se os adultos capturados por armadilha ao longo do transecto. No sistema de plantio direto capturou-se maior número de espécies de carabídeos e estafilinídeos e os índices de equitabilidade e diversidade, indicaram que além de mais diversificada, apresentou abundância relativa das espécies mais homogênea que quando comparada com a observada no sistema de plantio convencional. Entre as espécies de carabídeos destacou-se Abaris basistriatus por ter se caracterizado como dominante na cultura e fragmento florestal das duas áreas experimentais. As espécies Scarites sp.4 e A. basistriatus geralmente apresentaram picos populacionais quando a cultura de soja contava menos de 30 dias de implantação, as demais espécies apresentaram picos populacionais que ocorreram em períodos variados das safras. A precipitação pluvial foi o fator meteorológico que apresentou maior número de correlações positivas seguida ...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this study it was sampled adults of Carabidae and Staphylinidae (Coleoptera) in two areas with forest fragment and soybean/corn crop in no-tillage and conventional tillage systems seeking to study the fauna of those coleopterons through several indexes and to analyze the population fluctuation of dominant species. It was also evaluated the preference and distribution by the studied habitats. The samplings were taken from november/2004 to april/2007 in Guaíra, SP, being biweekly in the crop period and monthly in the off-season crop. In order to obtain the samples it was used pitfall traps distributed in two transects of 200 m of length, being 100 m in the arable field and 100 m in the fragment. The fauna was characterized by the diversity indexes, equitability, abundance, dominance, frequency and constancy. The preference of the species for the habitat was obtained by cluster analysis. The distribution of the species for the habitats was determined considering the adults captured by trap along the transect. In the no-tillage system it was captured the largest number of carabid and staphylinid species, the equitability and diversity indexes indicated that the community of those beetles was shown best structured in that crop system when compared with the one observed in the conventional system. Among the carabid species it can be highlighted Abaris basistriatus for being characterized as dominant in the arable field and forest fragment of the two experimental areas. The species Scarites sp.4 and A. basistriatus usually presented population picks when the soybean crop counted less than 30 days of implantation, the other species showed population picks that happened in varied periods of the crops. The pluvial precipitation was the meteorological factor that presented the largest number of positive correlations proceeded by the minimum temperature of the ambient ...(Complete abstract, click electronic access below) / Mestre