Thesis (M.S.)--Mississippi State University. Department of Entomology and Plant Pathology. / Title from title screen. Includes bibliographical references.

Na flora brasileira, Cucurbitaceae representa uma importante família entre a sinúsia de trepadeiras, com aproximadamente 180 espécies nativas, distribuídas em 30 gêneros, poucos dos quais são monografados para o Brasil. Esta tese tem como objetivo o estudo taxonômico e morfológico de sete destes gêneros, distribuídos em quatro tribos: Anisosperma e Fevillea (Zanonieae), Apodanthera e Melothrianthus (Coniandreae), Melothria (Benincaseae) e, Cyclanthera e Sicyos (Sicyeae). Anisosperma é monotípico e Fevillea está representado por sete espécies de distribuição bicêntrica no neotrópico. Verificou-se a ocorrência de distintos padrões de distribuição geográfica para as espécies destes gêneros: Padrão amplo neotropical (F. cordifolia), Padrão amplo atlântico (F. trilobata), Padrão restrito amazônico (F. anomalosperma, F. pedatifolia e F. pergamentacea), Padrão restrito atlântico (A. passiflora) e Padrão higrófilo sul bahiano (F. bahiensis). Apodanthera está representada no Brasil por 11 espécies (10 delas endêmicas), distribuídas em duas secções: Apodanthera (A. argentea, A. glaziovii, A. laciniosa, A. sagittifolia var. villosa e A. ulei) e Pseudoapodanthera (A. congestiflora, A. hindii, A. pedisecta, A. succulenta, A. trifoliata e A. villosa). O gênero Melothria compreende oito espécies na flora brasileira (M. candolleana, M. cucumis, M. dulcis, M. hirsuta, M. pendula, M. schulziana, M. trilobata e M. warmingii), assim como Cyclanthera (C. eichleri, C. hystrix, C. multifoliola, C. oligoechinata, C. pedata, C. quinquelobata, C. tenuifolia e C. tenuisepala). Sicyos possui somente três espécies: S. martii na secção Atractocarpus, e S. polyacanthus e S. warmingii em Sicyos. O estudo taxonômico apresenta uma revisão e atualização nomenclatural, descrições, ilustrações e chaves analíticas para os gêneros e espécies, bem como dados sobre distribuição geográfica, ecologia e aspectos fenológicos. As características da morfologia polínica revelaram- se extremamente úteis na identificação dos gêneros estudados. No entanto, a diferenciação entre espécies de um mesmo gênero requer uma análise mais acurada. Fevillea apresenta grãos típicos de Nhandiroboideae, pequenos, tricolporados e estriados. Os gêneros representativos de Coniandreae (Apodanthera e Melothrianthus) e de Benincaseae (Melothria) são predominantemente de tamanho médio, tricolporados, reticulados e/ou microreticulados. Dentre as tribos estudadas, Sicyeae apresenta os maiores tamanhos de grãos de pólen, sendo Cyclanthera estes são 4-8-colporados e punctitegilados, e em Sicyos estefanocolpados e supra-microreticulados equinados. Os grãos foram descritos com base em microscopia óptica e eletrônica de varredura e, em cada gênero, as espécies foram comparadas. / In the Brazilian flora, Cucurbitaceae represents an important family among the climbing synusia, comprising ca. 180 native species, distributed in 30 genera, few of which are already reviewed in Brazil. The object of this thesis is to carry out a taxonomic and morphological study concerning seven of these genera: Anisosperma and Fevillea (Zanonieae), Apodanthera and Melothrianthus (Coniandreae), Melothria (Benincaseae), Cyclanthera and Sicyos (Sicyeae). Anisosperma is monotypic and Fevillea is represented by seven species whit bicentric distribution in the Neotropics. We verified the occurrence of distinct geographic distributional patterns for the species of these genera: Wide Neotropical pattern (F. cordifolia), Wide Atlantic pattern (F. trilobata), Restricted Amazonian pattern (F. anomalosperma, F. pedatifolia e F. pergamentacea), Restricted Atlantic pattern (A. passiflora) and South-Bahian hygrophilous pattern (F. bahiensis). Apodanthera is represented by 11 species in Brazil (10 of which are endemic), distributed in two sections: Apodantera (A. argentea, A. glaziovii, A. laciniosa, A. sagittifolia var. villosa and A. ulei) e Pseudoapodanthera (A. congestiflora, A. hindii, A. pedisecta, A. succulenta, A. trifoliate and A. villosa). The genus Melothria encompasses eight species in the Brazilian flora (M. candolleana, M. cucumis, M. dulcis, M. hirsuta, M. pendula, M. schulziana, M. trilobata and M. warmingii) as well as Cyclanthera (C. eichleri, C. hystrix, C. multifoliola, C. oligoechinata, C. pedata, C. quinquelobata, C. tenuifolia and C. tenuisepala). Sicyos presents only three species: S. martii in Atractocarpus section and S. polyacanthus and S. warmingii in Sicyos section. The taxonomic study presents nomenclatural revision and updating, descriptions, illustrations and analytical keys for genera and species, as well as data concerning geographic distribution, ecology and phenological aspects. Characters concerning pollen morphology were extremely useful for the identification of the studied genera. However, differentiation between congeneric species demands more acurate analyses. Fevillea presents typical Nhandiroboideae grains, small, tricolporate and striate exine. Representative genera of Coniandreae (Apodanthera and Melothrianthus) and Benincaseae (Melothria) are predominantly medium-sized, tricolporate, reticulate and/or micro-reticulate exine. Among the studied tribes, Sicyeae presents the largest pollen grains, 4-8-colporate and punctitegillate exine in Cyclanthera and stephanocolpate and supra-microreticulate echinate exine in Sicyos. Grains descriptions were based in light microscopy and scanning microscopy and, within each genus, species were compared.

Na flora brasileira, Cucurbitaceae representa uma importante família entre a sinúsia de trepadeiras, com aproximadamente 180 espécies nativas, distribuídas em 30 gêneros, poucos dos quais são monografados para o Brasil. Esta tese tem como objetivo o estudo taxonômico e morfológico de sete destes gêneros, distribuídos em quatro tribos: Anisosperma e Fevillea (Zanonieae), Apodanthera e Melothrianthus (Coniandreae), Melothria (Benincaseae) e, Cyclanthera e Sicyos (Sicyeae). Anisosperma é monotípico e Fevillea está representado por sete espécies de distribuição bicêntrica no neotrópico. Verificou-se a ocorrência de distintos padrões de distribuição geográfica para as espécies destes gêneros: Padrão amplo neotropical (F. cordifolia), Padrão amplo atlântico (F. trilobata), Padrão restrito amazônico (F. anomalosperma, F. pedatifolia e F. pergamentacea), Padrão restrito atlântico (A. passiflora) e Padrão higrófilo sul bahiano (F. bahiensis). Apodanthera está representada no Brasil por 11 espécies (10 delas endêmicas), distribuídas em duas secções: Apodanthera (A. argentea, A. glaziovii, A. laciniosa, A. sagittifolia var. villosa e A. ulei) e Pseudoapodanthera (A. congestiflora, A. hindii, A. pedisecta, A. succulenta, A. trifoliata e A. villosa). O gênero Melothria compreende oito espécies na flora brasileira (M. candolleana, M. cucumis, M. dulcis, M. hirsuta, M. pendula, M. schulziana, M. trilobata e M. warmingii), assim como Cyclanthera (C. eichleri, C. hystrix, C. multifoliola, C. oligoechinata, C. pedata, C. quinquelobata, C. tenuifolia e C. tenuisepala). Sicyos possui somente três espécies: S. martii na secção Atractocarpus, e S. polyacanthus e S. warmingii em Sicyos. O estudo taxonômico apresenta uma revisão e atualização nomenclatural, descrições, ilustrações e chaves analíticas para os gêneros e espécies, bem como dados sobre distribuição geográfica, ecologia e aspectos fenológicos. As características da morfologia polínica revelaram- se extremamente úteis na identificação dos gêneros estudados. No entanto, a diferenciação entre espécies de um mesmo gênero requer uma análise mais acurada. Fevillea apresenta grãos típicos de Nhandiroboideae, pequenos, tricolporados e estriados. Os gêneros representativos de Coniandreae (Apodanthera e Melothrianthus) e de Benincaseae (Melothria) são predominantemente de tamanho médio, tricolporados, reticulados e/ou microreticulados. Dentre as tribos estudadas, Sicyeae apresenta os maiores tamanhos de grãos de pólen, sendo Cyclanthera estes são 4-8-colporados e punctitegilados, e em Sicyos estefanocolpados e supra-microreticulados equinados. Os grãos foram descritos com base em microscopia óptica e eletrônica de varredura e, em cada gênero, as espécies foram comparadas. / In the Brazilian flora, Cucurbitaceae represents an important family among the climbing synusia, comprising ca. 180 native species, distributed in 30 genera, few of which are already reviewed in Brazil. The object of this thesis is to carry out a taxonomic and morphological study concerning seven of these genera: Anisosperma and Fevillea (Zanonieae), Apodanthera and Melothrianthus (Coniandreae), Melothria (Benincaseae), Cyclanthera and Sicyos (Sicyeae). Anisosperma is monotypic and Fevillea is represented by seven species whit bicentric distribution in the Neotropics. We verified the occurrence of distinct geographic distributional patterns for the species of these genera: Wide Neotropical pattern (F. cordifolia), Wide Atlantic pattern (F. trilobata), Restricted Amazonian pattern (F. anomalosperma, F. pedatifolia e F. pergamentacea), Restricted Atlantic pattern (A. passiflora) and South-Bahian hygrophilous pattern (F. bahiensis). Apodanthera is represented by 11 species in Brazil (10 of which are endemic), distributed in two sections: Apodantera (A. argentea, A. glaziovii, A. laciniosa, A. sagittifolia var. villosa and A. ulei) e Pseudoapodanthera (A. congestiflora, A. hindii, A. pedisecta, A. succulenta, A. trifoliate and A. villosa). The genus Melothria encompasses eight species in the Brazilian flora (M. candolleana, M. cucumis, M. dulcis, M. hirsuta, M. pendula, M. schulziana, M. trilobata and M. warmingii) as well as Cyclanthera (C. eichleri, C. hystrix, C. multifoliola, C. oligoechinata, C. pedata, C. quinquelobata, C. tenuifolia and C. tenuisepala). Sicyos presents only three species: S. martii in Atractocarpus section and S. polyacanthus and S. warmingii in Sicyos section. The taxonomic study presents nomenclatural revision and updating, descriptions, illustrations and analytical keys for genera and species, as well as data concerning geographic distribution, ecology and phenological aspects. Characters concerning pollen morphology were extremely useful for the identification of the studied genera. However, differentiation between congeneric species demands more acurate analyses. Fevillea presents typical Nhandiroboideae grains, small, tricolporate and striate exine. Representative genera of Coniandreae (Apodanthera and Melothrianthus) and Benincaseae (Melothria) are predominantly medium-sized, tricolporate, reticulate and/or micro-reticulate exine. Among the studied tribes, Sicyeae presents the largest pollen grains, 4-8-colporate and punctitegillate exine in Cyclanthera and stephanocolpate and supra-microreticulate echinate exine in Sicyos. Grains descriptions were based in light microscopy and scanning microscopy and, within each genus, species were compared.

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Relative to native plants, Cayaponia Silva Manso gender had a greater number of species (8 spp.), followed by Melothria L. (6 spp.), Gurania (Schltdl.) Cogn. (4 spp.), Ceratosanthes Adans. (3 spp.) Psiguria Neck ex. Arn.and Sicyos L. (2 spp.), and the genres Melothrianthus Mart. Crov., Siolmatra Baill, Wilbrandia Silva Manso, are represented by only one species each. Pollen morphology of six native and two sub-spontaneous species of Cucurbitaceae occurring in the state of Goias, Midwest Region of Brazil, were analyzed with the goal of understanding the palynology and taxonomy of selected species. Pollen grains were acetolyzed, measured, described, photographed and electromicrographed. Analysis under the SEM was used to elucidate questions about the ornamentation of the exine. Pollen grains are in monads in Cayaponia podantha Cogn., Ceratosanthes tomentosa Cogn., Luffa operculata (L.) Cogn., Melothria campestris (Naudin) H. Schaefer & S. S. Renner, Momordica charantia L., Wilbrandia hibiscoides Silva Manso or tetrads in Gurania lobata (L.) Pruski and Psiguria umbrosa (Kunth) C. Jeffrey; average size, large or very large in monads and very large in tetrads. The openings ranged from pores in Cayaponia podantha, colpores in other monads and pores in tetrads. Regarding ornamentation, spiny sexine were registered in Cayaponia podantha, perforated sexine in Melothria campestris, micro-reticulated sexine in Gurania lobata and Psiguria umbrosa and reticulated sexine in other taxa. Results allowed the distinction between genera, indicating that the pollen morphology contributes to the taxonomic studies and the family is considered eurypalynous. These data emphasize the importance of pollen morphology for the diagnosis of genera into Cucurbitaceae. / A família Cucurbitaceae Juss. está inclusa na ordem Cucurbitales, no clado Eurosídeas I, com 2295 spp., inclusas em 129 gêneros tropicais e temperados, distribuídos em sete famílias de diferentes características morfológicas e ecológicas. A família Cucurbitaceae possui 98 gêneros e 975 espécies. No Brasil é representada por cerca de 30 gêneros e 157 espécies. O presente trabalho trata do estudo taxonômico e morfopolínico das espécies nativas da família Cucurbitaceae Juss. encontradas no Estado de Goiás, Brasil a fim de contribuir com informações para atualização da Flora do Centro Oeste e do Brasil e com novos dados para a palinotaxonomia. Para o estudo taxonômico foram realizadas análises de exsicatas depositadas em herbários nacionais e internacionais e realização de expedições na área de estudo. Foram localizados 19 gêneros e 40 espécies para a área, sendo até o momento, compreendendo 09 gêneros e 28 espécies de plantas nativas, 10 gêneros em 13 espécies consideradas cultivadas ou subespontâneas. Em relação às plantas nativas, o gênero Cayaponia Silva Manso apresentou um número maior de espécies (9 spp.), seguido de Melothria L. (6 spp.), Gurania (Schltdl.) Cogn. (4 spp.), Ceratosanthes Adams (3 spp.), Psiguria Neck ex. Arn. e Sicyos L. (2 spp.), e os gêneros Melothrianthus Mart. Crov., Siolmatra Baill. e Wilbrandia Silva Manso são representados por apenas 1 espécie cada um deles. Analisou-se a morfologia polínica de seis espécies nativas e duas subespontâneas de Cucurbitaceae ocorrentes no estado de Goiás, região Centro-Oeste do Brasil; com o objetivo de entender a palinologia e taxonomia de espécies selecionadas de Cucurbitaceae. Os grãos de pólen foram acetolizados, mensurados, descritos, foto e eletromicrografados. A análise sob o MEV foi utilizada visando a elucidação de dúvidas sobre a ornamentação da exina. Constatouse que os grãos de pólen são em mônades em Cayaponia podantha Cogn., Ceratosanthes tomentosa Cogn., Luffa operculata (L.) Cogn., Melothria campestris (Naudin) H. Schaefer & S. S. Renner, Momordica charantia L., Wilbrandia hibiscoides Silva Manso ou tétrades em Gurania lobata (L.) Pruski e Psiguria umbrosa (Kunth) C. Jeffrey; tamanho médio, grande ou muito grande nas mônades e muito grande nas tétrades. As aberturas variaram de poro em Cayaponia podantha, cólporo nas demais mônades e poro nas tétrades. Em relação à ornamentação, foram registradas sexina espinhosa em Cayaponia podantha, perfurada em Melothria campestris, microrreticulada em Gurania lobata e Psiguria umbrosa e reticulada nos demais táxons. Os resultados permitiram a distinção entre os gêneros, indicando que a morfologia polínica contribui para os estudos taxonômicos e a família pode ser considerada euripolínica. Esses dados enfatizam a importância da morfologia polínica para o diagnóstico de gêneros em Cucurbitaceae.

O melão-de-São-Caetano (Momordica charantia L) é uma cucurbitácea que ocorre em todas as regiões geográficas brasileiras. A espécie apresenta duas \"variedades\" distintas, comumente conhecidas por \"variedade silvestre\" e \"variedade cultivada\", esta última caracterizada por plantas de maior tamanho. Plantas da \"variedade selvagem\" são hospedeiras de um fitoplasma do grupo 16SrIII-J, que causa superbrotamento de ramos, nanismo generalizado, clorose, redução no tamanho de folhas e frutos. No entanto, não há informação da \"variedade cultivada\" ser hospedeira de fitoplasmas. Assim, no presente estudo, plantas sintomáticas desta \"variedade\" foram analisadas quanto à presença de fitoplasmas em seus tecidos, visando associar este tipo de patógeno à doença. Neste mesmo trabalho, os isolados do fitoplasma encontrados nas plantas sintomáticas da \"variedade cultivada\" foram molecularmente analisados em relação ao gene secY, atualmente usado como um marcador que permite identificar variações genéticas sutis. Buscou-se, com isto, identificar possíveis variantes entre os isolados. Amplificações de fragmentos de DNA a partir dos genes 16S rRNA (1,2Kb) e secY (1,6Kb) demonstraram a associação de fitoplasma do grupo 16SrIII com as plantas sintomáticas de melão-de-São-Caetano da \"variedade cultivada\". Nestas plantas, corpúsculos pleomórficos, típicos de fitoplasmas, foram visualizados no floema dos tecidos doentes, confirmando os resultados dos testes moleculares. Análises de RFLP virtual, conduzidas com o fragmento genômico correspondente ao gene secY e diversas enzimas de restrição, permitiram identificar o referido fitoplasma como pertencente ao subgrupo 16SrIIIJ. A análise filogenética evidenciou que o fitoplasma padrão do subgrupo 16SrIII-J emergiu do mesmo ramo que o fitoplasma identificado no melão-de-São-Caetano, confirmando que ambos estão estritamente relacionados. O emprego do gene secY como marcador para diferenciação fina entre fitoplasmas não apontou variabilidade genética entre os isolados do fitoplasma detectado tanto nas plantas da \"variedade cultivada\" como naquelas pertencentes à \"variedade selvagem\". Como conclusão, a \"variedade cultivada\" de M. charantia é hospedeira do mesmo fitoplasma encontrado na \"variedade selvagem\", o qual é afiliado ao subgrupo 16SrIII-J; por sua vez, o gene seY não distinguiu geneticamente os isolados do fitoplasma pertencente ao subgrupo 16SrIII-J, presentes nas plantas de melão-de-São- Caetano. / Momordica charantia is a species of the family Cucurbitaceae that occurs in all Brazilian geographic regions. This species presents two distinct \"varieties\", commonly called \"wild variety\" and \"cultivated variety\", whose plants are bigger than those belonging to the \"wild variety\". Plants of the \"wild variety\" are hosts of a phytoplasma of the group 16SrIII-J, which is associated with shoot proliferation, stunting, chlorosis, and small leaves and fruits. However, there is no information about the occurrence of phytoplasmas in plants of the \"cultivated variety\". Thus, in the present study, symptomatic plants belonging to this \"variety\" were analysed in order to associate phytoplasmas with the disease. In addition, strains of the phytoplasma found in symptomatic plants of the \"cultivated variety\" were molecularly analyzed in relation to the gene secY, which is currently used as a marker for identification fine of genetic diversity, aiming provide elements for construction of new schemes for classification of phytoplasmas. The objective was to identify distinct strains among the strains present in plants of the wild and cultivated varieties. Amplifications of DNA fragments from the genes 16Sr rRNA (1.2Kb) and secY (1.6Kb) demonstrated the association of a phytoplasma of group 16SrIII with the symptomatic plants belonging to \"cultivated variety\". These plants revealed the presence of pleomorphic bodies, typical of phytoplasmas, which was visualized in the phloem vessel from diseased tissues, confirming the results obtained by molecular assays. Virtual RFLP analysis, performed with the genomic fragment corresponding to the gene secY and various restriction enzymes, allowed to identify this phytoplasma as a member of the subgroup 16SrIII-J. Phylogenetic analysis revealed that the phytoplasma used as reference for 16SrIII-J subgroup and the phytoplasma identified in plants of M. charantia emerged from the same branch, confirming that both phytoplasmas are closely related. The gene secY, used as marker for fine differentiation of phythoplasmas, did not show genetic variability among the strains of the phytoplasma detected both plants belonging to \"cultivated variety\" and \"wild variety\". In conclusion, plants of the \"cultivated variety\" are hosts of the same phytoplasma found in the \"wild variety, which is affiliated with the 16SrIII-J subgroup; in addition, the gene secY did not distinguish isolates of the phytoplasma belonging to 16SrIII-J subgroup, present in plants of M. charantia.

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:06:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Daniela_Priori.pdf: 1667098 bytes, checksum: 34e76681ceb9a2d408f534549b9ee012 (MD5) Previous issue date: 2011-02-25 / Genetic resources conserved in genebanks have a great value in terms of conservation of rare types, when they are threatened by abandonment of farming or as a unique resource for plant breeding programs. Among the accessions conserved in genebanks important sources of genetic variability can be found for obtaining more productive genotypes tolerant to biotic and abiotic stresses and improved nutritional quality. To have success in that demand is necessary that the accessions contained in genebanks are characterized and evaluated in terms of both qualitative and quantitative characters. The characterization and evaluation of accessions conserved in genebanks must be priorities in the strategy for management of genetic resources, as they provide better knowledge of the germplasm available, is essential for use in breeding programs. In Brazil, there is little information on genetic resources of Cucurbits, especially as regards Cucurbita ficifolia, Cucurbita argyrosperma. Large number of Cucurbita landraces grown in the country could be better exploited as sources of genes for breeding programs, after genetic characterization. Much of the genetic diversity of different Cucurbita landraces grown in southern Brazil has been lost due to neglect of cultivation or its replacement by commercial hybrid varieties. This work was carried in order to contribute to general knowledge related to genetic resources of Cucurbita argyrosperma, Cucurbita ficifolia and Cucurbita pepo, and with specific objectives to assess the transferability of primers designed to C. pepo in C. argyrosperma and C. ficifolia and to evaluate the genetic variability within and among landraces of C. pepo grown in Rio Grande do Sul through analysis of microsatellite markers. Ten accessions of C. pepo, nine of C. argyrosperma and five of C. ficifolia belonging to the Active Germplasm Bank of Cucurbitaceae from Embrapa Temperate Agriculture were submitted to molecular characterization. The genetic distance between these accessions was determined. The transferability of SSR loci from C. pepo to C. argyrosperma and C. ficifolia was 85% and 80% respectively. The analysis of these 24 accessions with 35 loci generated a total of 105 SSR markers, ranging from one to four alleles per locus, of which 56 (53,33%) were polymorphic, showing that there is genetic diversity in the accessions analyzed. The presence and absence of markers allowed to find 100 loci, varying from one to five alleles per locus, with overall average of three alleles per marker analyzed. Among the 34 loci tested, 29 (85.2%) were polymorphic, showing that there is genetic variability among the accessions of C. pepo analyzed. Data evaluation was done by molecular analysis of molecular variance (AMOVA). It was observed that 54.60% of genetic variability is attributable to variation between accessions and 45.39% is attributed to differences within accessions. A comparative analysis was made between the ten accessions studied, analyzed two by two by AMOVA. From 45 comparisons between the ten accessions significant differences there were detected between 35 comparisons, with average of 57.10% of molecular variation attributed to differences between accessions. Genetic variation among counties where the accessions were collected was not significant, indicating that there is not population subdivision according to geographic region. Results indicate that the microsatellites were efficient for the characterization and molecular analysis of genetic divergence. These studies contributed to increase the knowledge related to these genetic resources. SSR primers developed for Cucurbita pepo can be used for molecular characterization of C. argyrosperma and C. ficifolia. Landraces of C. argyrosperma and C. ficifolia showed low genetic variation, while C. pepo shows great variability. The largest proportion of variability in C. pepo is distributed between accessions and not within accessions. / Os recursos genéticos conservados em bancos de germoplasma apresentam grande valor do ponto de vista da conservação de tipos raros, quando os mesmos são ameaçados pelo abandono do cultivo ou como recurso insubstituível para programas de melhoramento genético vegetal. Dentre os acessos contidos nos bancos de germoplasma podem ser encontradas importantes fontes de variabilidade genética para a obtenção de genótipos mais produtivos, tolerantes a estresses bióticos e abióticos e com melhor qualidade nutricional. Para que haja sucesso nessa demanda é necessário que os acessos contidos nos bancos de germoplasma sejam caracterizados e avaliados, tanto em termos de caracteres qualitativos quanto quantitativos. No Brasil, há pouca informação sobre os recursos genéticos de Cucurbitáceas, de modo especial no que se refere à Cucurbita argyrosperma e Cucurbita ficifolia. Grande número de variedades locais de Cucurbita cultivadas no país poderiam ser melhor exploradas como fontes de genes para programas de melhoramento, após a devida caracterização. Muito da diversidade genética das variedades locais de diferentes espécies de Cucurbita cultivadas no Sul do Brasil vem sendo perdida devido ao abandono do cultivo ou à sua substituição por variedades híbridas comerciais. Este trabalho foi realizado com o objetivo geral de contribuir para o conhecimento relacionado aos recursos genéticos de Cucurbita argyrosperma, C. ficifolia e C. pepo, e objetivos específicos de avaliar a transferibilidade de loci de microssatélites de C. pepo para C. argyrosperma e C. ficifolia; e avaliar a variabilidade genética entre e dentro de variedades locais de C. pepo cultivadas no Rio Grande do Sul por meio da análise de marcadores microssatélites. Foram analisados dez acessos de C. pepo, nove de C. argyrosperma e cinco de C. ficifolia do acervo do Banco Ativo de Germoplasma de Cucurbitáceas da Embrapa Clima Temperado. A distância genética entre esses acessos foi determinada. A transferibilidade de locos SSR de C. pepo para C. argyrosperma e C. ficifolia foi de 85% e 80%, respectivamente. A análise dos 24 acessos de Cucurbita por meio de 35 loci SSR gerou um total de 105 marcadores SSR, com variação de um a quatro alelos por loco, dos quais 56 (53,33%) foram polimórficos, evidenciando que há diversidade genética entre os acessos analisados. Através dos dados de presença e ausência de marcadores obtidos com 34 combinações de primers, foram encontrados 100 locos com variação de um a cinco alelos por loco, com média geral de três alelos por marcador analisado. Dentre os 40 locos analisados, 29 (85,3%) foram polimórficos, evidenciando que há variabilidade genética entre os acessos de C. pepo analisados. A avaliação dos dados moleculares foi feita pela análise molecular da variância (AMOVA). Deste modo, foi possível verificar que 54,60% da variabilidade genética é atribuída à variação entre acessos e 45,39% é atribuída a diferenças dentro dos acessos. Foi feita a análise comparativa entre os dez acessos estudados, analisados dois a dois, pela análise AMOVA. Das 45 comparações entre os dez acessos, foram significativas as diferenças entre 35 delas, com média de 57,10% da variação molecular atribuída às diferenças entre acessos. A variação genética entre os municípios onde os acessos foram coletados não foi significativa, indicando que não ocorre subdivisão de populações em função da região geográfica. Os resultados obtidos indicam que os microssatélites foram eficientes para a caracterização molecular e a análise da divergência genética. É possível utilizar primers de microssatélites desenvolvidos para C. pepo na caracterização molecular de C. argyrosperma e C. ficifolia. Variedades locais de C. argyrosperma e C. ficifolia apresentam pouca variabilidade genética, enquanto que C. pepo evidencia grande variabilidade genética. A maior proporção da variabilidade em C. pepo encontra-se distribuída entre os acessos, e não dentro dos acessos.

Orientadores: Felipe Rodrigues da Silva, Francisco Pereira Lobo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-27T12:42:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Castro_GiovanniMarquesde_M.pdf: 8706589 bytes, checksum: bd5b5d6428a549bafa82854367f811b9 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A planta Fevillea cordifolia L. possui um grande potencial para produção de biodiesel. Buscando entender o metabolismo foi realizado um experimento exploratório de RNA-seq com sementes inteiras. No entanto, as análises da qualidade na biblioteca indicaram grande quantidade de sequências virais. Após a reconstrução do transcriptoma usando o programa TRINITY, também foi reconstruído o genoma completo do vírus. O vírus reconstruído possui identidade de 96% com o Papaya ringspot virus (PRSV) em um alinhamento global de nucleotídeos dos genomas completos. Avaliando a abundância dos contigs, o PRSV encontrado representa quase 60% das 24,6 milhões de leituras da biblioteca. Para identificar qual a origem do vírus encontrado, este foi comparado com 29 PRSVs existentes no Genbank através de análise filogenética usando do Algerian watermelon mosaic virus (AWMV) para enraizar a árvore. O vírus encontrado agrupa-se com os dois PRSVs do Brasil, dentro do grupo das Américas estando mais próximo do PRSV-W-C (DQ374152). A existência de recombinações entre os PRSVs foi analisada, porém não foi detectada recombinação recente. Devido à profundidade de sequenciamento maior que 10.000x, foi possível analisar as variações existentes do genoma viral reconstruído. Uma análise das variações dos códons virais foi realizada, mostrando uma tendência para ocorrência de indels para a região do genoma no fim do cístron NIb e início do cístron CP. Essas variações ocorrem devido à existência de haplótipos virais na amostra sequenciada. Para se estimar a diversidade de haplótipos virais da amostra, foi realizada uma reconstrução local da região de 500 nt com mais alta entropia. Foram reconstruídos 58 haplótipos, dos quais dois eram predominantes com frequências de 64,84% e 24,34%. Os haplótipos reconstruídos podem ser usados para o desenvolvimento de resistência mediada por RNAi, evitando que uma variante conhecida e preexistente na população possa quebrar a resistência / Abstract: The plant Fevillea cordifolia L. has a great potential for producing biodiesel. In order to understand its metabolic pathways an exploratory RNA-seq experiment was conducted with its whole-seeds. However the quality analysis of the library revealed a substantial amount of virus sequences. After the reconstruction of the transcriptome using the software TRINITY, the complete viral genome was obtained as well. The reconstructed viral genome had an identity of 96% with Papaya ringspot virus (PRSV) in a global nucleotide alignment using whole genomes. When estimating the abundance of the reconstructed sequences, this PRSV had almost 60% of the 24,6 million reads mapping to it. Aiming to elucidate the origin of this virus, its sequence was compared to 29 PRSVs from Genbank using phylogenetic analysis and the Algerian Watermelon Mosaic Virus (AWMV) as an outgroup. This PRSV clustered with the Brazilian isolates, being closer to PRSV-W-C (DQ374152). A recombination analysis was performed within the PRSVs but no recent recombination was detected. Due to the depth of the coverage sequencing being higher than 10.000x, it was possible to analyze the variations existing in the reconstructed genome. An analysis of the codons variations was performed, revealing a tendency for the occurrence of indels in a region at the end of NIb cistron and at the start of the CP cistron. These variations occur due to the existence of viral haplotypes sequenced in this sample. A local reconstruction of the 500nt region with the highest entropy was performed to estimate the diversity of viral haplotypes in this sample. 58 haplotypes were reconstructed, of which 2 were dominant with frequencies of 64,84% and 24,34%. The reconstructed haplotypes may be used for the development of RNAi-mediated resistance, avoiding the breaking of the resistance by variants that are known to exist in the population / Mestrado / Bioinformatica / Mestre em Genética e Biologia Molecular

Diabetes mellitus is the most well-known endocrine dilemma suffered by hundreds of million people globally, with an annual mortality of more than one million people. This high mortality rate highlights the need for in-depth study of anti-diabetic agents. This review explores the phytochemical contents and anti-diabetic mechanisms of (cucurbitaceae). Studies show that contains several phytochemicals that have hypoglycemic effects, thus, the plant may be effective in the treatment/management of diabetes mellitus. Also, the biochemical and physiological basis of anti-diabetic actions is explained. exhibits its anti-diabetic effects via the suppression of MAPKs and NF-κβin pancreatic cells, promoting glucose and fatty acids catabolism, stimulating fatty acids absorption, inducing insulin production, ameliorating insulin resistance, activating AMPK pathway, and inhibiting glucose metabolism enzymes (fructose-1,6-bisphosphate and glucose-6-phosphatase). Reviewed literature was obtained from credible sources such as PubMed, Scopus, and Web of Science.

Four trap crops were tested for their ability to intercept stinkbugs (Heteroptera pentatomidae) in a cucurbit field crop at Waterpoort, Limpopo Province. The experimental trap crops were: Sunnhemp (Crotolaria juncea), okra (Abelmoschus esculentum), mustard mixture (Brassica hirta and Brassica juncea) and cowpea (Vigna unguiculata). The surveys were based on visual counts of stinkbugs from all the trap crops. Stinkbugs were collected from trap crops in a field crop trial of cantaloupe (Cucumis melo). The correlation between Brassica hirta and Brassica juncea with other trap crops had a great variance. The repeated B. hirta and B. juncea inner row experiment in 2012 interestingly lured the green stinkbug (Nezara viridula) into the cantaloupe field. Amongst the entire trap crops, stinkbugs recovered from Brassica hirta and Bassica juncea, exceeded the average of the other three trap crops. The number of adult N. viridula captured had significantly increased in March 2012 and started to drop on the B. hirta and B. juncea mixture in the first week of April. During this increase, the crops were at the seeding stage. The perimeter trap-cropping system practiced for all four trap crops varied in the attraction of stinkbugs along the perimeter of the field and inner row. B. hirta and B. juncea attracted a high number of N. viridula along the perimeter but fewer in the inner row. The B. hirta and B. juncea recorded the highest number of N. viridula in the inner rows and outer rows, compared to the other four trap crops, followed by V. ungiuculata. This study has demonstrated a significant potential of using trap crops as biological alternative for managing stinkbug pests in cucurbit crops. / Agriculture and  Animal Health / M. Sc. (Agriculture)

Four trap crops were tested for their ability to intercept stinkbugs (Heteroptera pentatomidae) in a cucurbit field crop at Waterpoort, Limpopo Province. The experimental trap crops were: Sunnhemp (Crotolaria juncea), okra (Abelmoschus esculentum), mustard mixture (Brassica hirta and Brassica juncea) and cowpea (Vigna unguiculata). The surveys were based on visual counts of stinkbugs from all the trap crops. Stinkbugs were collected from trap crops in a field crop trial of cantaloupe (Cucumis melo). The correlation between Brassica hirta and Brassica juncea with other trap crops had a great variance. The repeated B. hirta and B. juncea inner row experiment in 2012 interestingly lured the green stinkbug (Nezara viridula) into the cantaloupe field. Amongst the entire trap crops, stinkbugs recovered from Brassica hirta and Bassica juncea, exceeded the average of the other three trap crops. The number of adult N. viridula captured had significantly increased in March 2012 and started to drop on the B. hirta and B. juncea mixture in the first week of April. During this increase, the crops were at the seeding stage. The perimeter trap-cropping system practiced for all four trap crops varied in the attraction of stinkbugs along the perimeter of the field and inner row. B. hirta and B. juncea attracted a high number of N. viridula along the perimeter but fewer in the inner row. The B. hirta and B. juncea recorded the highest number of N. viridula in the inner rows and outer rows, compared to the other four trap crops, followed by V. ungiuculata. This study has demonstrated a significant potential of using trap crops as biological alternative for managing stinkbug pests in cucurbit crops. / Agriculture and  Animal Health / M. Sc. (Agriculture)