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Caracterização genética de atributos do desenvolvimento radicular em algodoeiro herbáceo (Gossypium hirsutum L.) / Characterization of genetic traits of root development in upland cotton (Gossypium hirsutum L.)

Ribeiro, Victor Alves 28 February 2014 (has links)
Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-05-07T12:36:43Z No. of bitstreams: 2 Dissetação - Victor Alves Ribeiro - 2014.pdf: 1778484 bytes, checksum: 0d2bf14dfc71e24ba8738b45c3f4a508 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-05-07T12:40:57Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissetação - Victor Alves Ribeiro - 2014.pdf: 1778484 bytes, checksum: 0d2bf14dfc71e24ba8738b45c3f4a508 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-07T12:40:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissetação - Victor Alves Ribeiro - 2014.pdf: 1778484 bytes, checksum: 0d2bf14dfc71e24ba8738b45c3f4a508 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2014-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The objective of this study was to evaluate and characterize root growth in cotton genotypes, and identify the most appropriate time to evaluate the related traits in rhizotrons systems. It was also tried to estimate the genetic parameters inherent in these traits, among which were included the total length, surface area, total volume and average diameter of roots. Thus, two different studies were developed. The first consisted in an experiment to characterize ten cotton genotypes, in rhizotrons. This experiment was conducted in randomized block design with split plot in time, and four replications. Six evaluations were made per plots, at 7, 14, 21, 28, 35 and 42 days after seedling emergence. Each measure was resulted of the image captured from a rhizotron (experimental unit). The variance analysis was made, and Scott & Knott test was used to cluster the genotype means. Linear regression analysis was performed to evaluate the time effect within genotypes. The phenotypic, genotypic and environmental correlations between each pair of traits were also estimated. The daily root growth per genotype was also observed, applying the same method of mean grouping for the genotypic discrimination. The second study was also conducted in rhizotrons system, in order to estimate the genetic parameters related to the same traits. Two crosses were performed involving contrasting parents: CD 408 x CNPA GO 2008-1265 and CD 408 x CNPA GO 2007-423. Each cross was assessed in a different experiment conducted as completely randomized design with six treatments (parents, and F1, F2, RC1 and RC2 generations). The data analysis allowed identifying outstanding genotypes for each trait, as well as the most appropriate time for the respective assessment. It was found high correlations among the evaluated traits. The estimation of genetic parameters allowed approximate inferences about the minimal number of genes involved in the genetic control of these traits. The main conclusions were: i) there is genetic variability in the evaluated characters related to development and growth of root in cotton upland; ii) the evaluation of these traits at 35 days after seedling emergence enables better genetic discrimination for selection purposes; iii) the lines CNPA GO 2008-1265 and CNPA GO 2002-2043 are predominantly superior than other genotypes, especially in the total length root; iv) CNPA GO 2007-423 genotype is outstanding in relation to others by its higher total volume of roots; v) there are high genetic associations among the traits total length, total area, total volume, and total diameter of roots; and vi) the estimated number of genes involved in the genetic control of these traits indicate oligogenic inheritance, although there is also evidence of strong environmental influence, suggesting also the possibility of polygenic or mixed inheritance (major genes and polygenes). / O objetivo deste trabalho foi avaliar e caracterizar o crescimento radicular em genótipos de algodoeiro, bem como identificar o tempo mais adequado para avaliação de caracteres relacionados, em sistema de rizotrons. Também buscou-se estimar parâmetros genéticos inerentes a esses caracteres, dentre os quais se incluíram comprimento total, área superficial, volume total e diâmetro médio de raízes. Para isso, foram conduzidos dois estudos independentes. O primeiro deles constituiu-se num experimento para a caracterização de dez genótipos de algodoeiro, em rizotrons, sob o delineamento de blocos ao acaso com parcelas subdivididas no tempo, e quatro repetições. Foram realizadas seis avaliações (medidas repetidas) por parcela, aos 7, 14, 21, 28, 35 e 42 dias da emergência das plântulas. Cada medida resultou da captura de uma imagem do sistema por rizotron (unidade experimental). Foi, então, realizada a análise da variância e aplicou-se o teste Scott & Knott para agrupamento das médias de genótipos. Também foi empregada análise de regressão para avaliar o efeito da fonte de variação “tempo” dentro de genótipos. Estimaram-se ainda as correlações fenotípica, genotípica e de ambiente entre os caracteres avaliados. Também avaliou-se a taxa de crescimento radicular diária por genótipo, aplicando-se o mesmo teste de agrupamento de médias para a discriminação genotípica. O outro estudo foi conduzido, também em rizotrons, visando estimar parâmetros genéticos associados aos mesmos caracteres. Realizaram-se dois cruzamentos envolvendo genitores contrastantes: CD 408 x CNPA GO 2008-1265 e CD 408 x CNPA GO 2007-423. Cada cruzamento correspondeu a um ensaio em delineamento inteiramente casualizado, com seis tratamentos (os genitores e as gerações F1, F2, RC1 e RC2). A análise dos dados permitiu identificar genótipos superiores em relação aos caracteres avaliados, bem como um momento mais adequado para a sua avaliação. Houve correlações significativas e de elevada magnitude entre os caracteres avaliados. E a estimação de parâmetros genéticos permitiu inferir aproximadamente sobre o número mínimo de genes envolvidos no controle genético dos caracteres. As principais conclusões foram: i) há variabilidade genética nos caracteres avaliados inerentes ao crescimento e desenvolvimento radicular do algodoeiro; ii) a avaliação desses caracteres aos 35 dias após a emergência possibilita melhor discriminação genotípica para fins de seleção; iii) as linhagens CNPA GO 2008-1265 e CNPA GO 2002-2043 são predominantemente superiores aos demais genótipos avaliados, sobretudo no caráter comprimento total de raízes; iv) na época de avaliação indicada (35 dias) o genótipo CNPA GO 2007-423 destaca-se pelo seu maior volume total de raízes; v) há alto grau de associação genética entre os caracteres comprimento total de raízes, área total de raízes, volume total de raízes e diâmetro médio de raízes; e vi) o número estimado de gene envolvidos no controle genético dos caracteres sugere herança oligogênica, embora haja também indícios de forte influência ambiental, o que abre a possibilidade de herança poligênica ou, até mesmo, herança mista (genes de efeitos maiores e poligenes).
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Estimativa e parâmetros genéticos para características de crescimento e perímetro escrotal na raça Pardo Suíço Corte / Estimation of genetic parameters for growth traits and scrotal circumference in Braunvieh cattle

Diego de Córdova Cucco 28 January 2008 (has links)
Com o intuito de estudar o banco de dados da raça Pardo Suíço Corte no Brasil, foram estimados parâmetros genéticos para características de desenvolvimento ponderal e ganhos de peso pré e pós-desmama, perímetro escrotal e características de carcaça de animais dessa raça e seus cruzamentos, utilizando ultra-sonografia. As características de peso analisadas foram peso ao nascimento (PN), aos 120 dias (P120), aos 205 dias (P205), aos 365 dias (P365), aos 450 dias (P450) e peso aos 550 dias (P550), os ganho de peso analisados foram ganho de peso do nascimento aos 205 dias (GPN205), do nascimento aos 120 dias (GPN120), dos 120 aos 205 dias (GP120205), dos 205 aos 365 dias (GP205365), dos 205 aos 450 dias (GP205450), dos 205 aos 550 dias (GP205550), dos 365 aos 550 dias (GP365550), dos 365 aos 450 dias (GP365450) e ganho de peso dos 450 aos 550 dias (GP450550). Os perímetros escrotais foram analisados aos 205 dias (PE205), aos 365 dias (PE365), e aos 550 dias (PE550). Os componentes de co(variância) foram estimados utilizando-se metodologia de modelo animal completo, com o uso do programa MTDFREML. A matriz de parentesco continha 35.188 animais, sendo 18.688 com registros de produção. Para os pesos pré-desmama os coeficientes de herdabilidade aditiva direta e materna aumentaram sua magnitude do nascimento até a desmama. Nos pesos pós-desmama foi observada grande influência materna até os 550 dias de idade. Pode ser esperada boa resposta à seleção para perímetro escrotal tanto aos 205 como aos 365 dias de idade, havendo alta correlação genética entre estas características. O ganho de peso pré-desmama demonstrou grande influência materna até os 120 dias, e ambiental após esta data. Para o ganho pós-desmama foi observado importante efeito ambiental. A correlação genética entre os pesos foi maior quanto mais próximas foram as pesagens e não foi observada relação importante entre pesos e perímetro escrotal, indicando independência entre estas características. As correlações genéticas entre pesos e ganhos de peso foram maiores entre o ganho e o peso do limite superior do relativo ganho de peso. Devido ao pequeno volume de dados obtidos, estudos complementares são necessários para as características de carcaça. Este estudo possibilitará que seja melhor delineado o programa de melhoramento genético da raça Pardo Suíço Corte no Brasil. / The aim of this study was to investigate a database of the Braunvieh cattle in Brazil, to estimate genetic parameters for growth traits, preweaning and postweaning weight gains and scrotal circumference, as well as carcass traits in purebreed and crossbreed Braunvieh cattle. The growth traits analyzed were birth weight (PN), weight at 120 days (P120), 205 days (P205), 365 days (P365), 450 days (P450) and weight at 550 days (P550), Weight gains traits analyzed were, weight gain between birth and 205 days (GPN205), birth and 120 days (GPN120), 120 and 205 days (GP120205), 205 and 365 days (GP205365), 205 and 450 days (GP205450), 205 and 550 days (GP205550), 365 and 550 days (GP365550), 365 and 450 days (GP365450), 450 and 550 days (GP450550). The scrotal circumference was analyzed at 205 days (PE205), at 365 days (PE365), and at 550 days of age (PE550). The (co)variance components were estimated by full animal model, using MTDFREML program. The relationship matrix contained 35.188 animals, and 18.688 with production records. For the preweaning weights the coefficients of direct and maternal additive heritability increased your magnitude from the birth to weaning. In the postweaning weights were observed great maternal influence until the 550 days of age. Interesting response to selection can be expected to the selection for scrotal circumference realized at 205 and 365 days of age, due to high genetic correlation between these traits. The preweaning gain demonstrated great maternal influence until the 120 days, and environmental effect after this age. For postweaning gain great environmental effect was observed. Genetic correlation between the weights was larger for weights taken in shorter interval. Important relationship was not observed between weights and scrotal circumference, indicating independence between these characteristics. The genetic correlations between weights and weight gains were larger between the gain and the weight of the superior limit of the relative weight gain. Due to small amount of records for carcass traits, further studies are necessary to evaluate them. This study can contribute for the better delineated programs for genetic improvement of Braunvieh cattle in Brazil.
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Os métodos biplot e escalonamento multidimensional nos delineamentos experimentais / The Biplot Methods and Multidimensional Scaling in experimental designs

Édila Cristina de Souza 08 April 2010 (has links)
O objetivo deste trabalho foi avaliar os métodos estatísticos de análise da interação de genótipos com ambientes (G × A), enfatizando a adaptabilidade e a estabilidade fenotípica. As variáveis estudadas foram produção e teor de sólidos solúveis totais (SST) do melão do tipo Gália, testando 9 genótipos em 12 ambientes. O experimento foi conduzido no delineamento aleatorizado em blocos com 3 repetições, realizado no Pólo Agroindustrial Mossoró-Assu no Rio Grande do Norte. O desempenho dos cultivares foi analisado por meio da utilização de análises de variância, metodologias de adaptabilidade e estabilidade. Realizou-se as análises para a produção e o teor de sólidos solúveis, utilizando as metodologias AMMI (Additive Main Effects and Multiplicative Interaction) e SREG (Sites Regression), representando graficamente de forma simultânea os genótipos e ambientes através dos gráficos Biplot AMMI, GGEbiplot e Trilinear plot. A análise AMMI possui a vantagem de estudar detalhadamente a estrutura do efeito de interação, além de representar simultaneamente os escores dos efeitos da interação para cada fator. Na análise SREG, incorpora o efeito de genótipo e na maioria dos casos está altamente correlacionado com os escores do primeiro componente principal, possui a vantagem de permitir a avaliação gráfica direta do efeito de genótipo. Propõe-se, também a metodologia MDS (Multidimensional Scalling) para verificar as similaridades e dissimilaridades entre os ambientes, através de uma matriz de distancias, representando geometricamente os dados no espaço bidimensional (Biplot) para cada variável estudada, em que pode-se observar as disparidades entre os ambientes, mostrando que esses apresentam características diferentes / The objective of this study was to evaluate statistical methods of analysis of the interaction of genotypes with environments (G × A), emphasizing the adaptability and stability phenotype. The variables studied were production and soluble solids contents (SST) Melon Galia type, testing 9 genotypes in 12 environments. The experiment was conducted in a randomized block with 3 replications, it was done at Pole Agroindustrial Mossor´o-Assu in Rio Grande do Norte. The performance of cultivars was analyzed by using analysis of variance, methods of adaptability and stability. It carried out the analysis for the production and soluble solids, using the methodologies AMMI (Additive Main Effects and Multiplicative Interaction) and SREG (Sites Regression), graphing simultaneously the genotypes and environments through the AMMI Biplot graphs, GGE Biplot and trilinear plot. The AMMI analysis has the advantage of studying in detail the structure of the interaction effect, and represents both the scores of the interaction effects for each factor. The analysis SREG, incorporates the effect of genotype and in most cases is highly correlated with the scores of the first principal component, it has the advantage of allowing direct graphical assessment of the effect of genotype. It was also proposed the methodology MDS (Multidimensional Scalling) to check the similarities and dissimilarities between the environments, through a distance matrix, representing geometrically the data in two-dimensional space (Biplot) each variable studied, in wich one can be observed disparities environmental show different characteristics.
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Mapeamento de QTL's e base genética da correlação entre caracteres em uma população de milho tropical / QTL Mapping and the genetic basis of the correlation between traits in a tropical maize population

Priscilla Karen Sabadin 04 March 2008 (has links)
Os caracteres quantitativos normalmente têm elevada importância agronômica e econômica, sendo geralmente os mais importantes nos programas de melhoramento das mais diversas espécies, como é o caso do milho (Zea mays L.). Dentre os vários caracteres considerados, destaca-se a produção de grãos e seus componentes. Dessa forma, o objeto de estudo do presente trabalho foi mapear QTL´s relacionados à vários caracteres de importância agronômica, estimar seus efeitos genéticos e entender as causas da correlação genética (pleiotropia ou ligação), em uma população de milho tropical. Para tanto, foi utilizada uma população com 400 progênies F2:3, foram avaliadas em quatro delineamento látice 10 x 10 em cinco ambientes. Os métodos de mapeamento utilizados foram o Mapeamento por Intervalo Composto (CIM), de forma univariada e multivariada considerando múltiplos caracteres (mCIM). O mapa de ligação previamente construído possui 117 locos marcadores microssatélites, com distância média de 14 cM entre eles em média. Os caracteres avaliados foram: produção de grãos (PG), peso da espiga (PE), prolificidade (PROL), número de espigas (NE), número de ramificações do pendão (NRP), rendimento (REND); altura de planta (AP), altura da espiga (AE), comprimento da espiga (CE), diâmetro da espiga (DE), número de fileiras da espiga (NFI), número de grãos por fileira (NGFI), número de folhas acima da primeira espiga (NFO), posição relativa da espiga (PR), porcentagem de acamamento de plantas (ACP) e porcentagem de quebramento do colmo (QUE). Em geral poucos QTL´s foram mapeados devida à alta interação G x A, e esses resultados foram consistentes com os apresentados na literatura. Usando o mCIM, foi possível separar QTL´s ligados de QTL´s com efeito pleiotrópico, permitindo melhor entendimento das causas genéticas da correlação. De forma geral, caracteres mais correlacionados como PG e AP tiveram predomínio de QTL´s pleiotrópicos, enquanto que caracteres menos correlacionados (como por exemplo, CE e NGFI) tiveram QTL´s segregando de forma independente ou com ligação entre si, ou seja, com baixa presença de efeitos pleiotrópicos. Caracteres correlacionados negativamente com os demais em geral apresentaram efeitos aditivos com sinais opostos aos dos demais caracteres. Dessa forma, foi possível identificar regiões que podem ser manipuladas para realizar seleção assistida de forma mais eficiente. De forma geral, foi difícil localizar QTL´s de grande efeito, principalmente com uso do mCIM, dada a presença de elevada interação entre genótipos e ambientes, que fez que que apenas os QTL´s mais estáveis fossem mapeados. / Quantitative traits normally are the most important ones in plant breeding programs for several species, such as maize (Zea mays L.). Several traits are commonly evaluated and grain yield and its components are normally the major focus of selection. The objective of this study was to map QTL related to the several traits of agronomic importance, estimating their genetic effects and genomic locations, aiming to understand the genetic causes of correlation (pleiotropy or linkage) in tropical maize population. A population with 400 F 2:3 inbred lines was used and the progenies were evaluated in five different environments in Piracicaba, São Paulo, Brazil. QTL were mapped using Composite Interval Mapping (CIM) for several traits in a univariate way, and also using an extension of CIM allowing QTL mapping for several traits simultaneously (multivariate CIM, or mCIM). The genetic map was previously estimated and had 117 microsatelite loci, with average distance of 14 cM between them. The traits considered were: grain yield (GY), ear weight (EW), prolificacy (PROL), ear number (EN), tassel branch number (TBN), plant height (PH), ear height (EH), ear length (EL), ear diameter (ED), kernel row number (KRN), kernels per row (KR), leaf number (LN), ear position (EP) and stalk lodging (SL). In general, few stable QTL were mapped due to high G x E interaction, and the results were consistent with previous ones reported on the literature. Using mCIM, it was possible to separate linked QTL from QTL with pleiotropic effects, allowing a better understand of the genetic causes of the correlation. In general, traits with higher correlation such as GY and PH tend to have more pleiotropic QTL than low correlated traits, such as EL and KR, which have some linked QTL. Negative correlated traits in general had QTL with additive effects with opposite signs. Based on the results, it was possible to identify regions that can be manipulated to do marker assisted selection in a more efficient way, combining QTL alleles in order to build favorable genotypes.
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Estimativas de parâmetros genéticos e fenotípicos de uma população de soja avaliada em quatro anos. / Estimates of genetic and phenotypic parameters from a soybean population evaluated over four years.

Heiko Rossmann 23 January 2002 (has links)
Os objetivos do presente trabalho compreendem o estudo dos efeitos da interação entre genótipos e anos sobre as estimativas de parâmetros genéticos e fenotípicos, tais como: variâncias genéticas e fenotípicas, coeficientes de herdabilidade, coeficientes de correlação genética e fenotípica e ganhos esperados com seleção. O material experimental foi constituído de uma amostra aleatória de 89 linhagens de soja, na geração F7, de uma população oriunda do cruzamento entre os genitores BR-80-14853 e PI-123439. A população foi avaliada durante quatro anos agrícolas, em Piracicaba, SP, utilizando-se um delineamento experimental em blocos casualizados. O número de repetições variou de 3 a 6 ao longo dos anos de avaliação e as parcelas foram constituídas por linhas de 2 m de comprimento espaçadas de 0,50 m, contendo 35 plantas no estande ideal. Os experimentos incluíram, além das linhagens, as testemunhas IAC-12, IAC-Foscarin-31 e a IAS-5. Foram avaliados os caracteres número de dias para a maturação, altura das plantas na maturação, acamamento e produção de grãos. Detectou-se a presença de grande variabilidade genética entre linhagens para altura das plantas na maturação, produção de grãos e acamamento, indicando boas perspectivas de ganhos com seleção. A interação entre genótipos e anos foi também altamente significativa, provocando mudanças na classificação das linhagens ao longo dos anos. A magnitude da variância da interação entre linhagens e anos foi menor que a da variância genética entre linhagens para altura das plantas e acamamento, ao contrário dos outros dois caracteres, onde as duas variâncias apresentaram magnitude semelhante, indicando que os caracteres dias para maturação e produção de grãos são mais sujeitos às oscilações decorrentes das interações com anos. Devido a isso, observou-se uma inconsistência para as estimativas dos diversos parâmetros (herdabilidade, correlações genéticas e fenotípicas e ganhos esperados com seleção) entre os diversos anos, principalmente para a produção de grãos e dias para maturação, indicando que para caracteres muito sujeitos às interações entre genótipos e ambientes, as estimativas de parâmetros genéticos e fenotípicos obtidas a partir de dados experimentais oriundos de apenas um ano de avaliação podem acarretar erros graves na interpretação dos resultados e tomada de decisão relacionados com a seleção de genótipos superiores. / This paper was carried out in order to study the genotype by year interaction effects on the genetic and phenotypic parameters as: genetic and environmental variances, heritability, genetic and phenotypic correlation and expected response to selection. Experimental material comprised 89 random inbred lines in the F7 generation from a soybean population derived from the cross between the BR-80-14853 and PI-123439 parents. Three to six replications were used over the years and plots comprised a row 2-m long spaced 0.50-m apart with 35 plants after thinning. Two commercial checks were included in the experiments: IAC-12, IAC-Foscarin 31 and IAS-5. The following traits were evaluated: days to maturity, plant height, lodging and grain yield. For plant height, lodging and grain yield a large amount of genetic variability among lines was detected. Genotype by year interaction was highly significant in the analysis of variance, leading to changes in the line ranking over the years. For plant height and lodging, the magnitude of the genotype by year variance was lower than the genetic variance among lines, while for days to maturity and grain yield the magnitude of both variances was similar, indicating that these traits are more influenced by the genotype by year interaction. As a consequence, the estimates of the parameters (heritabilities, genetic and phenotypic correlations and expected responses to selection) were different over the years, mainly for grain yield and days to maturity. These indicates that for this traits, estimates of genetic and phenotypic parameters based on only one year of experimental evaluation can lead to a misinterpretation of the results and consequently to mistaken decisions related with the genotype selection.
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On testing genetic covariance via the mean cross-products ratio / Teste da covariância genética via razão de produtos cruzados médios

Anderson Rodrigo da Silva 17 July 2015 (has links)
When a genetic factor is being studied for more than one response variable, estimates of the genetic covariances are essential, specially in breeding programs. In a genetic covariance analysis, genetic and residual mean cross-products are obtained. Stochastically, to quantify the magnitude of the joint variation of two response variables due to genetic effect with respect to the variation due to residual effect may allow one to make inferences about the significance of the associated genetic covariance. In this study it is presented tests of significance for genetic covariance upon a twofold way: tests that take into account the genetic and environmental effects and tests that only consider the genetic information. The first way refers to tests based on the mean cross-products ratio via nonparametric bootstrap resampling and Monte Carlo simulation of Wishart matrices. The second way of testing genetic covariance refers to tests based on adaptation of Wilks\' and Pillai\'s statistics for evaluating independence of two sets of variables. For the first type of tests, empirical distributions under the null hypothesis, i.e., null genetic covariance, were built and graphically analyzed. In addition, the exact distribution of mean cross-products ratio obtained from variables normally distributed with zero mean and finite variance was examined. Writing computational algorithms in R language to perform the proposed tests was also an objective of this study. Only under certain conditions does the probability density function of the product of two random Gaussian variables approximate a normal curve. Therefore, studying the distribution of a mean cross-products ratio as a quotient of two Gaussian variables is not suitable. Tests based on mean cross-products ratio are related to both the value of the genetic covariance and the magnitude of the latter relative to the residual covariance. And both approaches (bootstrap and simulation) are more sensitive than the tests based only on genetic information. The performance of the tests based on mean cross-products ratio is related to the quality of the original data set in terms of the MANOVA assumptions, and the test statistic does not depend on the estimation of the matrix of genetic covariances ΣG. The adaptation of Wilks\' and Pillai\'s statistics can be used to test the genetic covariance. Their approximations to a χ21 distribution were checked and the accuracy of their inferences is related to the quality of G. / Quando um fator genético está sendo estudado em mais de uma variável de resposta, estimativas das covariâncias genéticas são essenciais, especialmente para programas de melhoramento. Em uma análise de covariância genética, produtos cruzados médios devido ao efeito genético, a partir do qual é obtida a covariância genética, e devido ao efeito residual são obtidos. Estocasticamente, quantificar a magnitude da variação conjunta de duas variáveis resposta devido ao efeito genético em relação à variação devida ao efeito residual pode permitir realizar inferências sobre a covariância genética associada. Neste estudo são apresentados testes de significância para a covariância genética de duas formas: testes que levam em conta os efeitos genéticos e ambientais (ou residuais) e testes que consideram apenas a informação genética. A primeira forma refere-se testes baseados na razão de produtos cruzados médios via bootstrap não paramétrico e simulação de matrizes Wishart pelo método de Monte Carlo. A segunda maneira de testar a covariância genética refere-se a testes com base em uma adaptação das estatísticas de Wilks e Pillai para avaliar a independência de dois conjuntos de variáveis. Para o primeiro tipo de testes, as distribuições empíricas sob a hipótese nula, ou seja, covariância genética nula, foram construídas e analisadas graficamente. Além disso, foi feito um estudo analítico da distribuição da razão de produtos cruzados médios obtidos a partir de variáveis normalmente distribuídas com média zero e variância finita. Escrever algoritmos computacionais em linguagem R para realizar os testes propostos também foi um dos objetivos deste estudo. Apenas sob certas condições a função de densidade de probabilidade do produto de duas variáveis aleatórias gaussianas aproxima-se da curva normal. Por conseguinte, o estudo da distribuição da razão de produtos cruzados médios como um quociente de duas variáveis gaussianas não é adequado. Os testes baseados na razão de produtos cruzados médios estão relacionados tanto com o valor da covariância genética quanto com a magnitude desta em relação à covariância residual. Ambas as abordagens (bootstrap e simulação) mostraram-se mais sensíveis do que os testes baseados apenas nas informações genéticas. O desempenho dos testes baseados na razão de produtos cruzados médios está relacionado à qualidade dos dados originais em termos das pressuposições da MANOVA, e a estatística de teste não depende da estimação da matriz de covariâncias genéticas ΣG. A adaptação das estatísticas de Wilks e Pillai pode ser usada para testar a covariância genética. As aproximações à distribuição Χ21 foi verificada. A precisão de suas inferências está relacionada a qualidade da matriz G.
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Interação genótipo-ambiente em bovinos de corte compostos / Genotype-environment interaction in composite beef cattle

Santana Júnior, Mário Luiz 29 July 2011 (has links)
Objetivou-se com o presente estudo foram caracterizar e definir ambientes homogêneos de produção de bovinos de corte compostos no Brasil com relação às variáveis climáticas e geográficas, utilizando técnicas exploratórias multivariadas. Verificar a presença de interação genótipo-ambiente (GxE) nas características peso ao nascimento (PN), peso a desmama (PD), ganho de peso da desmama ao sobreano (GP), perímetro escrotal (PE) e musculosidade (MUS). Pela análise de agrupamento não-hierárquico foram agrupadas as regiões similares com relação às variáveis ambientais. Foram formados seis grupos de fazendas. A inclusão do efeito de interação touro-grupo foi avaliada em análises uni-característica. Comparou-se um modelo com o efeito de interação touro-grupo com outro sem esse efeito. Incluir o efeito de interação touro-GEO no modelo de avaliação genética do PN, PD e PE não resultou melhor ajuste aos dados, no entanto não deve ser descartada a hipótese de se considerar outros tipos de efeitos de GxE. Foram estimados parâmetros genéticos por meio de análises multi-característica, considerando-se a mesma característica como diferente em cada grupo de fazendas. Foi verificada heterogeneidade de variância para todas as características. Os coeficientes de herdabilidade nos grupos de fazendas para PN, PD, GP, PE e MUS variaram de 0,15 a 0,25; 0,16 a 0,25; 0,10 a 0,20; 0,17 a 0,31 e 0,17 a 0,24, respectivamente. As correlações genéticas variaram de 0,19 a 0,90 para PN, -0,02 a 0,92 para PD, 0,31 a 0,93 para GP, 0,64 a 0,89 para PE e de 0,18 a 0,80 para MUS nos grupos fazendas. As diferentes estimativas de herdabilidade obtidas entre grupos de fazendas implicam resposta à seleção diferenciada conforme o ambiente em que os animais são criados e selecionados. Pelas correlações genéticas entre as características nas diversas regiões, constatou-se GxE, indicando que os melhores reprodutores para uma determinada região não são sempre os mesmos para as demais. Um modelo hierárquico de norma de reação sob abordagem Bayesiana também foi utilizado para estimação dos componentes de variância, parâmetros genéticos e verificação da existência de GxE. Os gradientes ambientais baseados nas soluções para o efeito de grupo de contemporâneos para PN, PD, GP e PE foram -6,45 a +4,75 kg, -65 a +65 kg, -72 a +112 kg e -6.5 a +5.5 cm, respectivamente. As estimativas de herdabilidade foram crescentes no gradiente ambiental, PN (0,04 a 0,55), PD (0,39 a 0,47), GP (0,01 a 0,43) e PE (0,21 a 0,23). A correlação entre o nível e a inclinação da norma de reação para PN e GP foi de alta magnitude, indicando que os animais de maior valor genético médio foram os que apresentaram maior resposta à melhoria das condições ambientais, caracterizando o efeito de escala da GxE. Para PD e PE, a correlação entre intercepto e inclinação foi baixa implicando reclassificação dos animais em ambientes diferentes. O modelo hierárquico de normas de reação foi útil para descrever alterações nos componentes de variância decorrentes do ambiente e para descrever a presença de GxE nas características estudadas de bovinos compostos. Existe variação genética com respeito à sensibilidade dos animais, o que possibilita a seleção de genótipos mais plásticos ou mais robustos. / The objectives of this study were to characterize and define homogenous production environments of composite beef cattle in Brazil in terms of climatic and geographic variables using multivariate exploratory techniques; to evaluate the presence of genotype by environment interaction (GxE) for birth weight (BW), weaning weight (WW), postweaning gain (PWG), scrotal circumference (SC) and muscling. Nonhierarchical cluster analysis was used to group farms located in regions with similar environmental variables into clusters. Six clusters of farms were formed. The effect of sire-cluster interaction was tested by single-trait analysis. The inclusion of sire-cluster interaction in the genetic evaluation model may not result in better fit to the data for BW, WW and SC. Genetic parameters were estimated by multiple-trait analysis considering the same trait to be different in each cluster. The heritability coefficient in the clusters for BW, WW, PWG, SC and muscling ranged from 0.15 to 0.25; 0.16 to 0.25; 0.10 to 0.20; 0.17 to 0.31 and 0.17 to 0.24, respectively. The genetic correlations ranged from 0.19 to 0.90 for BW, -0.02 to 0.92 for WW, 0.31 to 0.93 for PWG, 0.64 a 0.89 for SC and 0.18 to 0.80 for muscling in the clusters of farms. The different heritability estimates between groups of farms indicates that the response to selection varies with the environment in which animals are selected. The low genetic correlations between traits in the different regions demonstrated the presence of GxE, indicating that the best sires in a certain region are not the same for the other regions. A reaction norm hierarchical model using Bayesian approach was also used for estimation of variance components, genetic parameters and to verify the existence of GxE. Environmental gradients based in solutions for the effect of contemporary groups for BW, WW, PWG and SC were -6.45 to +4.75 kg, -65 kg to +65, -72 to +112 kg and -6.5 to +5.5 cm, respectively. Heritability estimates were increasing in the environmental gradient, BW (0.04 to 0.55), WW (0.39 to 0.47), PWG (0.01 to 0.43) and SC (0.21 to 0.23). The correlation between the level and slope of reaction norm for BW and PWG was of high magnitude, indicating that animals of higher average breeding value were the ones which presented a best response to environmental improvement, characterizing a scale effect on GxE. For WW and SC, the correlation between intercept and slope was low implying reranking of animals in different environments. The reaction norm hierarchical model has been useful to describe changes in the variance components due to the environment and to describe the presence of GxE traits in composite beef cattle. There is genetic variation with respect to the sensitivity of the animals, which enables the selection of genotypes most plastics or more robust.
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Relações entre seleção de testadores de milho e suas divergências genéticas / Relationship of Maize Testers Selection and their Genetic Divergences

Alves, Geovani Ferreira 14 December 2006 (has links)
Os objetivos deste trabalho foram relacionar as magnitudes das correlações entre os testecrosses com as divergências genéticas dos testadores, a fim de verificar a possibilidade da redução do número de testadores e, também, se a intensidade de seleção que pode ser aplicada é função das divergências genéticas dos testadores. Cinco testadores, previamente avaliados em um dialelo completo, foram cruzados com 50 linhagens de diferentes grupos heteróticos, em um esquema fatorial. Os 250 testecrosses foram avaliados em 13 ambientes no delineamento de látice simples 16x16; sendo que seis híbridos comerciais foram alocados nos experimentos como testemunhas. Os caracteres avaliados foram: produção de grãos corrigida para 15% de umidade (PROD), florescimento masculino (FM) e feminino (FF), altura da planta (AP) e espiga (AE), posição relativa da espiga (PRE), acamamento de plantas (ACMQ), prolificidade (PROL), comprimento de espiga (CE), diâmetro de espiga (DE), diâmetro de sabugo (DS), profundidade de grão (PROF), número de fileiras (NFIL), número de grãos por fileira (NGF) e peso de 500 grãos (P500). Os mesmos caracteres avaliados nos testecrosses também foram avaliados nos testadores em quatro ambientes no delineamento blocos completos, com duas repetições por ambiente. Os testadores foram genotipados utilizando marcadores moleculares do tipo AFLP. A divergência genética dos testadores foi mensurada com base nos marcadores AFLP (DG), distância de Mahalanobis (DM) e capacidade específica de combinação (CEC). Os grupos heteróticos foram estabelecidos para estas três medidas de divergência genética. As análises dialélicas mostraram que a capacidade geral de combinação (CGC) foi mais importante do que a capacidade específica de combinação (CEC) para todos os caracteres, exceto para produção de grãos em que a CEC e CGC contribuíram de forma similar. Cada tipo de divergência genética agrupou os testadores de forma diferenciada, não ocorrendo coincidências nos grupos heteróticos. Para produção de grãos, as magnitudes da correlação de Spearman entre as correlações dos testecrosses com as divergências genéticas (DG) e as distâncias de Mahalanobis (DM) foram muito baixas, não apresentando valor preditivo. Entretanto, esta correlação foi negativa e elevada (r=-0,88) com as estimativas das CEC dos testadores, sugerindo que a divergência genética dos testadores poderia predizer a correlação entre os testecrosses; isto é, quanto mais elevada a similaridade genética dos testadores baseada nas CEC, mais elevada a correlação entre seus testecrosses. Para os outros caracteres, as correlações entre os testecrosses foram elevadas, fato esse devido aos efeitos da CGC explicarem uma proporção de magnitude superior da variação entre os testecrosses. Assim, estes resultados sugerem que as estimativas das CEC podem ser usadas para determinar a divergência genética dos testadores com precisão, e que a similaridade genética entre eles poderia ser usada para reduzir o número dos testadores a serem utilizados em um programa de melhoramento quando não se conhece os grupos heteróticos das linhagens avaliadas. Para testadores do mesmo grupo heterótico, a intensidade da seleção deve ser equivalente a 30% para assegurar que o mesmo conjunto de testecrosses superiores seja selecionado, independente do testador utilizado. / The objectives of this study were to relate the magnitudes of the correlation between testcrosses with the genetic divergences of the testers in order to verify if the genetic similarity of the testers could allow the reduction of testers, and if the level of selection intensity that should be applied is also a function of the genetic similarity of the testers. Five elite testers, previously evaluated in a diallel design, were crossed to 50 inbred lines from different heterotic groups following a factorial mating design, giving rise to 250 testcrosses which were evaluated at 13 environments with two replications per environment in 16 x 16 lattice designs; six commercial hybrids were allocated in the experiments. The traits recorded were: grain yield at 15% grain moisture (GY), silking (SD) and anthesis date (AD), plant (PH) and ear height (EH), plant lodging (PL), prolificacy (PRO), ear length (EL), ear diameter (ED), cob diameter (CD), kernel depth (KD), row number per ear (RN), kernel-row number (KRN), and 500 kernel weight (KW). The testers (inbred lines) were evaluated at four environments with two replications per environment for the same traits following a randomized block design, and they were also genotyped with AFLP markers. The genetic divergence of the testers was computed based on AFLP markers (GD), Mahalanobis distance (MD), and on the specific combining ability (SCA); and heterotic groups was established for these three measures of genetic divergence. The analysis of variance of the factorial model (testcrosses) showed that the general combining ability (GCA) was more important than specific combining ability (SCA) for all traits, but for grain yield the contribution of SCA was almost as important as GCA. Each type of genetic divergence grouped the testers differently, which resulted in different heterotic groups. For grain yield, the magnitudes of Spearman correlation between the correlations of testcrosses with GD and with MD were very low, and were not predictive of any relationship between these measures of genetic divergence and correlation of testcrosses. However, this correlation was negative and high (r=-0.88) with the SCA estimates of the testers, suggesting that the genetic divergence of the testers could predict the correlation between testcrosses; i.e. the higher the genetic similarity of the testers based on SCA the higher the correlation between their testcrosses. For the other traits the correlations between the testcrosses were high, probably because the GCA effects explained a higher proportion of the variation among testcrosses. Thus, these results suggested that the SCA estimates should be used to determine the genetic divergence of the testers accurately, and that the genetic similarity of them could be used to reduce the number of testers to be used when the heterotic groups of a set of lines to be evaluated were not known. For testers from the same heterotic group, the selection intensity should be as high as 30% to assure that the same set of superior testcrosses would be selected irrespective of the tester.
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Mapeamento de QTL e expressão gênica associados à resistência da soja ao complexo de percevejos / QTL mapping and gene expression associated with soybean resistance to stink bug complex

Santos, Michelle da Fonseca 21 June 2012 (has links)
O grupo de percevejos que mais frequentemente causa perdas econômicas à soja no Brasil é composto pelas espécies: Nezara viridula, Piezodorus guildinii e Euchistus heros. Assim, os objetivos desta pesquisa foram avaliar parâmetros genéticos e correlações entre as diferentes características de desenvolvimento e produção, mapear QTL associados à resistência da soja aos percevejos e determinar respostas de expressão gênica associadas à alimentação do inseto. Uma população F2:3 foi desenvolvida através do cruzamento de IAC- 100 (resistente) e CD-215 (suscetível) e avaliada em campo experimental. As características agronômicas avaliadas foram: número de dias para o florescimento (NDF), altura da planta no florescimento (APF), número de dias para a maturidade (NDM), altura da planta na maturidade (APM), acamamento (AC), valor agronômico (VA) e produtividade de grãos (PG). As características de resistência a percevejos avaliadas foram: período de enchimento de grãos (PEG), retenção foliar (RF), índice percentual de danos nas vagens (IPDV), número de vagens por planta (NVP), número de sementes (NS), peso de sementes manchadas (PSM), peso de sementes boas (PSB), e peso de cem sementes (PCS). Para se ter um total de 96 amostras, os dois pais foram genotipados juntamente com as 12 mais resistentes e 12 mais suscetíveis plantas F2 para as características PEG, PCS e PSB, e as 11 mais resistentes e 11 mais suscetíveis para a característica RF. Para determinar o tempo de resposta de expressão gênica nas vagens à alimentação de percevejos, um estudo de microarranjo foi realizado com CD-215 avaliando a expressão relativa 5.5, 21, 24 e 41 horas após infestação em condições de casa-de-vegetação. Dentre as características de resistência, os maiores valores de herdabilidade foram observados para PCS e PEG. O caráter PCS apresentou correlação genética positiva e significativa com PSM e PEG. Neste estudo, 337 SNP, 28 SSR, 13 TRAP e 41 AFLP foram mapeados em 20 grupos de ligação. Quatorze QTL foram encontrados usando o modelo restrito de múltiplos QTL e análise de Kruskal-Wallis. A maioria dos QTL foi detectada para mais de uma característica e composta por genes com efeito menor. Na análise de microarranjo foi observada uma expressão diferencial clara para as amostras de 21, 24 e 41 horas com P. guildinii. Assim, para o experimento de campo as vagens foram infestadas com esta espécie e amostras de vagens foram coletadas 0, 8, 24 e 46 horas após infestação. Nesta etapa foi sequenciado somente o RNA mensageiro da amostra 24 horas. Na análise de RNA-seq realizada nas vagens sem nenhum tratamento, a cultivar resistente (IAC- 100) apresentou 39,4% dos genes com maior expressão e 11,68% dos genes com menor expressão do que a cultivar suscetível (CD-215). Baseado nos resultados, a seleção indireta para PCS associado com PSB pode ser realizada com sucesso para a obtenção de genótipos resistentes a percevejo. Além disso, os resultados de mapeamento de QTL foram parcialmente consistentes com estudos anteriores para característica agronômicas, sugerindo que QTL reais foram mapeados. / The group of stink bugs most frequently causing economic losses in soybean in Brazil consists of the species: Nezara viridula, Piezodorus guildinii, and Euchistus heros. Therefore, the objectives of the current research were to evaluate genetic parameters and correlations among distinct development and yield traits, map QTL associated with soybean resistance to stink bugs, and determine plant gene expression profiles associated to insect feeding. An F2:3 population was developed by crossing IAC-100 (resistant) and CD-215 (susceptible) and it was evaluated at an experimental field. The agronomic traits evaluated were number of days to flowering (NDF), plant height at flowering (PHF), number of days to maturity (NDM), plant height at maturity (PHM), lodging (L), agronomic value (AV), and grain yield (GY). The characteristics of stink bug resistance evaluated were grain filling period (GFP), leaf retention (LR), percentage index of pod damage (PIPD), number of pods per plant (NPP), number of seeds (NS), weight of spotted seeds (WSS), healthy seed weight (HSW), and weight of a hundred seeds (WHS). To have a total of 96 samples, the two parent lines were genotyped along with the 12 most resistant and 12 most susceptible F2 plants for the traits GFP, WHS, and HSW, and the 11 most resistant and 11 most susceptible for the trait LR. In order to determine the timing of gene expression response in pods under stink bug feeding, a microarray study was carried out with the cultivar CD-215, evaluating relative transcription levels at 5.5, 21, 24, and 41 hours post-infestation under greenhouse conditions. Among the characteristics of resistance, the highest values of heritability were observed for WHS and GFP. The trait WHS exhibited positive and significant genotypic correlation with WSS and GFP. In this study, 337 SNP, 28 SSR, 13 TRAP, and 41 AFLP markers were mapped to 20 linkage groups. Fourteen QTL were found using the restricted multiple QTL model and Kruskal-Wallis analyses. The majority of the QTL was detected for more than one trait and consisted of genes with minor effects. A clear differential gene expression was observed in the microarray analysis for the samples at time points 21, 24, and 41 hours infested with P. guildinii. Thus, in field trials the pods were infested with this species and samples of pods were taken at 0, 8, 24, and 46 hours. In this study, only RNA from the 24 hour sample was sequenced. From RNA-seq analysis performed on pods without treatment, the resistant cultivar (IAC-100) showed 39.4% of genes with induced expression and 11.68% of genes with repressed expression in comparison to the susceptible cultivar (CD-215). Based on the results, indirect selection for WHS associated with HSW can be successfully employed for obtaining stink bug resistant genotypes. Moreover, mapping QTL results were partially consistent with previous studies for agronomic traits, suggesting that real QTL were mapped.
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Análise dos modelos AMMI bivariados / Bivariate AMMI models analysis

Peña Garcia, Marisol 03 February 2009 (has links)
E comum encontrar nos ensaios experimentais a analise de dois fatores, cada um com diferente numero de níveis, eles proporcionam uma tabela de dados de dupla entrada. Geralmente a analise destes dados e feita através da analise de variância - ANOVA, cumprindo algumas pressuposições básicas do modelo, mas ha outros estudos nos quais e de grande importância a interação, como e o caso dos estudos de melhoramento genético, em que o objetivo e selecionar genótipos com ótimos desempenhos em diferentes ambientes. A pouca eficiência na analise da interação dos genótipos com os ambientes (GE) da ANOVA pode representar um problema aos melhoristas, que devem tirar proveito dessa interação para os seus estudos. Os modelos aditivos com interação multiplicativa - AMMI, traz vantagens na seleção de genótipos quando comparados com métodos convencionais, pois proporcionam uma melhor analise da interação (GE), alem de permitir combinar componentes aditivos e multiplicativos em um mesmo modelo; estes modelos tem demonstrado ser eficientes na analise quando se tem apenas uma variável resposta, mas quando há mais de uma, ainda n~ao existe um procedimento geral para realizar a analise. O presente trabalho propõe uma metodologia de analise quando se têm modelos AMMI bivariados, realizando analises individuais das variáveis respostas seguidas de uma analise de procrustes, que permite fazer comparações dos resultados obtidos nas analises individuais e finalmente uma confirmação destes resultados através da analise multivariada de variância - MANOVA. Os resultados obtidos permitem concluir que a analises AMMI e procrustes proporcionam uma boa alternativa de analise para os modelos AMMI bivariados. / Is frequently nd in the studies the two way factor analysis, each factor with dierent number of levels, they conform a two way table of data, generally the analysis of the data is made with the analysis of variance - ANOVA, satisfying some assumptions, but there are some studies in which is very important the interaction, like the case of the improvement studies, where the objetive is select genotypes with optimum performance in dierents environments. The poor eciency in the genotypes and environment interaction (GE) analysis of the ANOVA can represents a problem for the researchers, that need to take advantage of the interaction. The additive main eects and multiplicative interactions model - AMMI, give advantages in the selection of genotypes when is compare with traditional methods, because give a better interaction (GE) analysis, also permit combine additive and multiplicative components in the same model, these models have demonstrated be ecient in the analysis with just one response variable but when there is more than one there is not a clear procedure to do the analysis. This work presents a analysis methodology for the bivariate AMMI models, doing individuals analysis in the response variables follow by the procrustes, which permit compare the results of the individuals analysis, and nally a conrmation of theses results with the multivariate analysis of variance - MANOVA. From the results can be concluded that the AMMI and the procrustes analysis give a good alternative for the bivariate AMMI models analysis.

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