Le fraisier diploïde (Fragaria vesca, 2x=14) comporte deux modes de reproduction : la reproduction sexuée via la floraison, et la multiplication végétative via la production de stolons. Cette espèce présente également deux types de floraison, non-remontants ou remontants, selon la période d’initiation florale du génotype. Chez le fraisier diploïde, le gène responsable de la remontée florale a été identifié comme étant l’homologue du répresseur floral TFL1 et celui du stolonnage reste inconnu. L’objectif de cette thèse est d’identifier le gène responsable du stolonnage et de mieux comprendre la balance entre les deux modes de reproduction, sexuée et asexuée, chez le fraisier diploïde. Une approche de cartographie fine associée à du NGS a permis d’identifier le gène responsable du stolonnage, FvGA20ox4. Ce gène intervient dans la voie de biosynthèse des gibbérellines. Les génotypes non-stolonnants présentent une délétion de neuf bases qui ne modifie pas le cadre de lecture du gène. L’observation cytologique des méristèmes axillaires montre que les génotypes mutés présentent un allongement des axillaires comme les génotypes sauvages mais que ces bourgeons nécrosent par la suite. Une étude de l’activité enzymatique de la protéine délétée de trois acides aminés a montré qu’elle était inactive et ne permettrait pas de transformer les précurseurs de GA (GA12) en GA intermédiaires, qui seront convertis en GA actives via d’autres enzymes. Chez les génotypes mutés, un apport de GA3 permet de restaurer l’émergence de stolons. L’étude de la balance entre les deux modes de reproduction a été étudiée au sein d’une population en ségrégation pour le stolonnage et la remontée florale. Une approche QTL a permis de confirmer le rôle des gènes TFL1 et GA20ox4 dans le devenir des méristèmes en floral ou stolon respectivement et d’identifier deux loci présents sur le LG3 et LG4 impliqués dans la variation quantitative de la floraison ou du stolonnage respectivement. Pour le stolonnage, une interaction forte entre TFL1 et GA20ox4 a été mise en évidence par ANOVA. De plus, le suivi hebdomadaire de cette population pendant deux ans a montré que le processus de remontée florale prédominait celui de stolonnage. En conclusion, les données obtenues permettent une meilleure compréhension du stolonnage et de la balance entre les deux modes de reproduction chez le fraisier diploïde. / The diploid woodland strawberry (2n=2x=14) is a good model for genetic and genomic studies since it presents a small genome completely sequenced and its generation period is short. This species displays two modes of reproduction, sexual with flowering and vegetative through runnering, which is the capacity to form stolon. In addition, this species displays contrasted genotypes for their variation of flowering length because of difference in the period of floral initiation. This trait is under the control of TFL1. However, the genetic and molecular control of vegetative reproduction is poorly understood as the one of the balance between the two modes of reproduction. The objective of this work was to characterize the gene responsible of runnering and to decipher genetically and physiologically the balance between the two modes of reproduction. By developing a strategy combining linkage map, bulks and NGS, we found that runnering is controlled by the gibberellin (GA) oxidase, FvGA20ox4. The loss of runnering function is caused by a deletion of nine nucleotides, which does not change the open reading frame of the RNA and leads to a protein shortened by three amino acids. The GA oxidase activity was confirmed in enzymatic activity assays with recombinant protein. In addition, the loss-of-function can be restored by exogenous GA3 application. The genetic architecture of the balance between two reproductive modes, sexual and vegetative, was deciphered based on QTL approach. Results showed that, beside the known roles of TFL1 and GA20ox4 genes in promoting perpetual flowering and runnering processes respectively, two loci localized on LG4 and LG3 were linked to the quantitative responses of these processes. In addition, TFL1 and GA20ox4 genes showed epistatic interaction, and the process of flowering was maintained as priority over runnering, which decreased. These results provided new insight in the genetic control of the relationship between sexual and vegetative reproduction.

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Os objetivos deste trabalho foram estimar os efeitos genéticos fixos atuando sobre uma população sintética e testar diferentes modelos e metodologias neste processo de estimação. Os efeitos genéticos fixos testados foram os efeitos aditivos direto e materno de raça e não aditivos diretos e maternos de heterose, perdas epistáticas e complementariedade. Os modelos testados incluem alternada e conjuntamente todos estes efeitos. As metodologias de regressão de cumeeira e regressão por quadrados mínimos foram comparadas assim como dois métodos distintos para determinação do ridge parameter. Uma população sintética, envolvendo as raças Angus e Nelore foi utilizada. Foram utilizados 294.045 registros de desmame e 148.443 registros de sobreano de uma população sintética envolvendo as raças Angus e Nelore. Foram estudadas as seguintes características: ganho de peso do nascimento ao desmame (WG), escores de conformação (WC), precocidade (WP) e musculatura (WM) coletados ao desmame, ganho de peso do desmame ao sobreano (PG), escores fenotípicos de conformação (PC), precocidade (PP) e musculatura (PM) e perímetro escrotal (SC) coletados ao sobreano. Na maioria das análises, os efeitos genéticos fixos estimados foram estatisticamente significativos. O modelo completo, incluindo todos os efeitos genéticos fixos foi o mais indicado nas duas metodologias testadas. Na estimação por regressão de quadrados mínimos, o modelo mais parcimonioso foi o que incluiu apenas os efeitos aditivos de raça e não aditivos de heterose (dominância) e na estimação por regressão de cumeeira o mais parcimonioso foi o aquele que incluiu, além dos dois já referidos, os efeitos não aditivos de perdas epistáticas. As metodologias mostraram-se equivalentes, para os modelos que incluíram apenas efeito aditivo de raça e não aditivo de heterose. Todavia com a inclusão dos efeitos não aditivos de perdas epistáticas e/ou complementariedade, a regressão de cumeeira mostrou-se mais indicada até o momento em que os dados atingiram um determinado volume e estrutura, com grande parte das classes de composições raciais representadas na amostra e, a partir daí os modelos se mostraram equivalentes. Na comparação entre os métodos de determinação do ridge parameter, o mais indicado foi o método que identifica o menor valor possível que produz fatores de inflação de variância abaixo de 10 para todos os regressores estimados. / The objectives of this study were to estimate the fixed genetic effects acting on a synthetic population, as well as test different models and methodologies in this estimation process. The tested fixed genetic effects were the direct and maternal breed additive and direct and maternal heterosis, epistatic loss and complementarity non-additive effects The tested models include alternate and together all these effects. The ridge regression and least square regression methodologies were compared and were also compared two different methods for determining the ridge parameter to use in the ridge regression. A synthetic beef cattle population, involving Angus and Nellore in several breed combinations was used. 294,045 records at weaning and 148,443 records at yearling were used. The traits of weight gain from birth to weaning (WG), phenotypic scores of conformation (WC), precocity (WP) and muscling (WM) collected at weaning, weight gain from weaning to yearling (PG), phenotypic scores of conformation (PC), precocity (PP) and muscles (PM) collected at yearling and scrotal circumference (SC) were used in the analyzes. In most of analyzes, the estimated fixed genetic effects were statistically significant. The complete model, including all fixed genetic effects was the most suitable in the two tested methodologies. In the estimation by least squares regression, the most parsimonious model was the model that included only breed additive and non-additive heterosis (dominance) effects and in the estimation by ridge regression the most parsimonious model was that included, besides the breed additive and non-additive heterosis (dominance) effects, the non-additive epistatic loss effects. Comparing the two methodologies, for models that include only breed additive and non-additive heterosis effects, methodologies proved to be equivalent; with the inclusion of non-additive epistatic loss and / or complementarity effects, ridge regression was more indicated originally. After reached a certain volume and structure, with much of classes of breeds represented in the sample. Both least squares and ridge regression were equivalent. Comparing the methods for determining the ridge parameter, the best method was that which identifies the smallest possible value that produces the variance inflation factors below 10 for all estimated regressors.

Os objetivos deste trabalho foram estimar os efeitos genéticos fixos atuando sobre uma população sintética e testar diferentes modelos e metodologias neste processo de estimação. Os efeitos genéticos fixos testados foram os efeitos aditivos direto e materno de raça e não aditivos diretos e maternos de heterose, perdas epistáticas e complementariedade. Os modelos testados incluem alternada e conjuntamente todos estes efeitos. As metodologias de regressão de cumeeira e regressão por quadrados mínimos foram comparadas assim como dois métodos distintos para determinação do ridge parameter. Uma população sintética, envolvendo as raças Angus e Nelore foi utilizada. Foram utilizados 294.045 registros de desmame e 148.443 registros de sobreano de uma população sintética envolvendo as raças Angus e Nelore. Foram estudadas as seguintes características: ganho de peso do nascimento ao desmame (WG), escores de conformação (WC), precocidade (WP) e musculatura (WM) coletados ao desmame, ganho de peso do desmame ao sobreano (PG), escores fenotípicos de conformação (PC), precocidade (PP) e musculatura (PM) e perímetro escrotal (SC) coletados ao sobreano. Na maioria das análises, os efeitos genéticos fixos estimados foram estatisticamente significativos. O modelo completo, incluindo todos os efeitos genéticos fixos foi o mais indicado nas duas metodologias testadas. Na estimação por regressão de quadrados mínimos, o modelo mais parcimonioso foi o que incluiu apenas os efeitos aditivos de raça e não aditivos de heterose (dominância) e na estimação por regressão de cumeeira o mais parcimonioso foi o aquele que incluiu, além dos dois já referidos, os efeitos não aditivos de perdas epistáticas. As metodologias mostraram-se equivalentes, para os modelos que incluíram apenas efeito aditivo de raça e não aditivo de heterose. Todavia com a inclusão dos efeitos não aditivos de perdas epistáticas e/ou complementariedade, a regressão de cumeeira mostrou-se mais indicada até o momento em que os dados atingiram um determinado volume e estrutura, com grande parte das classes de composições raciais representadas na amostra e, a partir daí os modelos se mostraram equivalentes. Na comparação entre os métodos de determinação do ridge parameter, o mais indicado foi o método que identifica o menor valor possível que produz fatores de inflação de variância abaixo de 10 para todos os regressores estimados. / The objectives of this study were to estimate the fixed genetic effects acting on a synthetic population, as well as test different models and methodologies in this estimation process. The tested fixed genetic effects were the direct and maternal breed additive and direct and maternal heterosis, epistatic loss and complementarity non-additive effects The tested models include alternate and together all these effects. The ridge regression and least square regression methodologies were compared and were also compared two different methods for determining the ridge parameter to use in the ridge regression. A synthetic beef cattle population, involving Angus and Nellore in several breed combinations was used. 294,045 records at weaning and 148,443 records at yearling were used. The traits of weight gain from birth to weaning (WG), phenotypic scores of conformation (WC), precocity (WP) and muscling (WM) collected at weaning, weight gain from weaning to yearling (PG), phenotypic scores of conformation (PC), precocity (PP) and muscles (PM) collected at yearling and scrotal circumference (SC) were used in the analyzes. In most of analyzes, the estimated fixed genetic effects were statistically significant. The complete model, including all fixed genetic effects was the most suitable in the two tested methodologies. In the estimation by least squares regression, the most parsimonious model was the model that included only breed additive and non-additive heterosis (dominance) effects and in the estimation by ridge regression the most parsimonious model was that included, besides the breed additive and non-additive heterosis (dominance) effects, the non-additive epistatic loss effects. Comparing the two methodologies, for models that include only breed additive and non-additive heterosis effects, methodologies proved to be equivalent; with the inclusion of non-additive epistatic loss and / or complementarity effects, ridge regression was more indicated originally. After reached a certain volume and structure, with much of classes of breeds represented in the sample. Both least squares and ridge regression were equivalent. Comparing the methods for determining the ridge parameter, the best method was that which identifies the smallest possible value that produces the variance inflation factors below 10 for all estimated regressors.

Os objetivos deste trabalho foram estimar os efeitos genéticos fixos atuando sobre uma população sintética e testar diferentes modelos e metodologias neste processo de estimação. Os efeitos genéticos fixos testados foram os efeitos aditivos direto e materno de raça e não aditivos diretos e maternos de heterose, perdas epistáticas e complementariedade. Os modelos testados incluem alternada e conjuntamente todos estes efeitos. As metodologias de regressão de cumeeira e regressão por quadrados mínimos foram comparadas assim como dois métodos distintos para determinação do ridge parameter. Uma população sintética, envolvendo as raças Angus e Nelore foi utilizada. Foram utilizados 294.045 registros de desmame e 148.443 registros de sobreano de uma população sintética envolvendo as raças Angus e Nelore. Foram estudadas as seguintes características: ganho de peso do nascimento ao desmame (WG), escores de conformação (WC), precocidade (WP) e musculatura (WM) coletados ao desmame, ganho de peso do desmame ao sobreano (PG), escores fenotípicos de conformação (PC), precocidade (PP) e musculatura (PM) e perímetro escrotal (SC) coletados ao sobreano. Na maioria das análises, os efeitos genéticos fixos estimados foram estatisticamente significativos. O modelo completo, incluindo todos os efeitos genéticos fixos foi o mais indicado nas duas metodologias testadas. Na estimação por regressão de quadrados mínimos, o modelo mais parcimonioso foi o que incluiu apenas os efeitos aditivos de raça e não aditivos de heterose (dominância) e na estimação por regressão de cumeeira o mais parcimonioso foi o aquele que incluiu, além dos dois já referidos, os efeitos não aditivos de perdas epistáticas. As metodologias mostraram-se equivalentes, para os modelos que incluíram apenas efeito aditivo de raça e não aditivo de heterose. Todavia com a inclusão dos efeitos não aditivos de perdas epistáticas e/ou complementariedade, a regressão de cumeeira mostrou-se mais indicada até o momento em que os dados atingiram um determinado volume e estrutura, com grande parte das classes de composições raciais representadas na amostra e, a partir daí os modelos se mostraram equivalentes. Na comparação entre os métodos de determinação do ridge parameter, o mais indicado foi o método que identifica o menor valor possível que produz fatores de inflação de variância abaixo de 10 para todos os regressores estimados. / The objectives of this study were to estimate the fixed genetic effects acting on a synthetic population, as well as test different models and methodologies in this estimation process. The tested fixed genetic effects were the direct and maternal breed additive and direct and maternal heterosis, epistatic loss and complementarity non-additive effects The tested models include alternate and together all these effects. The ridge regression and least square regression methodologies were compared and were also compared two different methods for determining the ridge parameter to use in the ridge regression. A synthetic beef cattle population, involving Angus and Nellore in several breed combinations was used. 294,045 records at weaning and 148,443 records at yearling were used. The traits of weight gain from birth to weaning (WG), phenotypic scores of conformation (WC), precocity (WP) and muscling (WM) collected at weaning, weight gain from weaning to yearling (PG), phenotypic scores of conformation (PC), precocity (PP) and muscles (PM) collected at yearling and scrotal circumference (SC) were used in the analyzes. In most of analyzes, the estimated fixed genetic effects were statistically significant. The complete model, including all fixed genetic effects was the most suitable in the two tested methodologies. In the estimation by least squares regression, the most parsimonious model was the model that included only breed additive and non-additive heterosis (dominance) effects and in the estimation by ridge regression the most parsimonious model was that included, besides the breed additive and non-additive heterosis (dominance) effects, the non-additive epistatic loss effects. Comparing the two methodologies, for models that include only breed additive and non-additive heterosis effects, methodologies proved to be equivalent; with the inclusion of non-additive epistatic loss and / or complementarity effects, ridge regression was more indicated originally. After reached a certain volume and structure, with much of classes of breeds represented in the sample. Both least squares and ridge regression were equivalent. Comparing the methods for determining the ridge parameter, the best method was that which identifies the smallest possible value that produces the variance inflation factors below 10 for all estimated regressors.

FundaÃÃo de Amparo à Pesquisa do Estado do Cearà / O objetivo deste trabalho foi de analisar as caracterÃsticas de crescimento, reprodutivas e de habilidade materna de vÃrios grupos genÃticos compostos pelas raÃas Santa InÃs, Somalis Brasileira, Dorper, Poll Dorset, e seus cruzamentos, avaliando os diversos fatores genÃticos e nÃo genÃticos envolvidos. Foram utilizados registros de peso ao nascer (PN), peso ao desmame (PD), ganho de peso do nascimento ao desmame (GP), peso total de crias ao nascimento por matriz (PTCN), peso total de crias ao desmame por matriz (PTDC), idade ao primeiro parto (IPP), intervalo de partos (IDP) e perÃodo de gestaÃÃo (PG), no perÃodo de 1998 a 2007. Os dados foram oriundos de animais da Gaasa e Alimentos LTDA, localizada no MunicÃpio de Inhumas-GO, uma fazenda assistida pelo Programa de Melhoramento GenÃtico de Caprinos e Ovinos de Corte (GENECOC), pertencente à Empresa Brasileira de Pesquisa AgropecuÃria - Embrapa Caprinos. Os modelos de anÃlises foram definidos pelo procedimento MIXED do pacote estatÃstico SAS, apÃs a verificaÃÃo das restriÃÃes e limitaÃÃes dos dados. As avaliaÃÃes dos efeitos genÃticos aditivos e nÃo aditivos, e as estimativas dos componentes de (co)variÃncia foram obtidos pelo mÃtodo da mÃxima verossimilhanÃa restrita (REML), usando um algoritimo livre de derivadas, sob um modelo animal, utilizando o programa Multiple Trait Derivative-Free Restricted Maximum Likelihood (MTDFREML). Para as caracterÃsticas PN, PD e GP, utilizou-se o modelo animal considerando como aleatÃrios os efeitos genÃticos aditivos direto e maternos, o efeito de ambiente permanente materno e os efeitos residuais, enquanto os efeitos fixos foram os de grupo de contemporÃneos, interaÃÃo do sexo com o tipo de nascimento e classe de idade da mÃe, alÃm das (co)variÃveis para a obtenÃÃo das estimativas dos efeitos genÃticos aditivos diretos de cada raÃa, do efeito da heterose individual e heterose materna e do efeito de recombinaÃÃo. Para as caracterÃsticas PTCN, PTCD, IDP e PG, incluÃram-se o efeito genÃtico aditivo direto e o efeito de ambiente permanente do animal como aleatÃrios e os efeitos de grupo de contemporÃneas, ordem de parto e interaÃÃo do sexo com o tipo de nascimento das crias como fixos, alÃm das (co)variÃveis para a obtenÃÃo das estimativas do efeito genÃtico aditivo direto de cada raÃa, da heterose individual e de recombinaÃÃo. Jà para a IPP foram incluÃdos estes mesmos efeitos, exceto o efeito de ambiente permanente do animal. As anÃlises do desempenho mÃdio do rebanho para as caracterÃsticas estudadas foram de 3,75 kg, 14,91 kg, 0,200 kg/dia, 4,82 kg, 16,21 kg, 604,11 dias, 283,07 dias e 150,51 dias, respectivamente para PN, PD, GP, PTCN, PTCD, IPP IDP e PG. As estimativas para a diferenÃa genÃtica aditiva entre as raÃas ovinas foram significativas para todas as caracterÃsticas, exceto para o IDP. Os efeitos de heterose individual e materna tambÃm foram significativos para todas as caracterÃsticas, exceto para o PN (individual e materna) e para o GP (individual). Foi observada significativa perda por recombinaÃÃo para PD, GP, IPP e PG. As estimativas de herdabilidade para as PN, PD e GP foram de 0,38, 0,14 e 0,10, respectivamente, para herdabilidade direta e de 0,27, 0,09 e 0,04, respectivamente, para herdabilidade materna. Jà as estimativas de herdabilidade direta para PTCN, PTCD, IPP, IDP e PG foram de 0,19, 0,05, 0,21, 0,02 e 0,10, respectivamente. Foi observada a reduÃÃo do desempenho em vÃrias das caracterÃsticas estudadas, em funÃÃo de perdas por recombinaÃÃo. Isto significa que a formaÃÃo de uma populaÃÃo sintÃtica a partir das raÃas envolvidas neste estudo à uma aÃÃo bastante complexa, exigindo um rigoroso e bem conduzido processo de seleÃÃo para neutralizar estes efeitos indesejÃveis. Nas condiÃÃes do presente estudo, os genes da raÃa Somalis Brasileira contribuÃram para um melhor desempenho reprodutivo. Por outro lado, conduziu a reduÃÃo no ganho de peso, quando comparado Ãs demais raÃas estudadas / The aim of this study was to analyze growth, reproductiv e and maternal traits from Santa InÃs, Brazilian Somali, Dorper and Poll Dorset breeds and its crosses, evaluating the genetic and non-genetic factors presented. Records of birth weight (BW), weaning weight (WW), weight gain from birth to weaning (WG), litter weig ht at birth (LWB), litter weight at weaning (LWW), age at first lambing (AFL), lambing interval (LI) and gestation length (GL), between 1998 and 2007, were utilized. Data were from animals of the Gaasa e Alimentos LTDA, located in Inhumas-GO, a herd assisted by Programa de Melhoramento GenÃtico de Caprinos e Ovinos de Corte (GENECOC), of Empresa Brasileira de Pesquisa AgropecuÃria - Embrapa Caprinos. The analysis models were defined by MIXED procedure of the statistical package SAS, after verification of restrictions and limitations of data. The evaluations of additives and non-additives genetic effects, and the estimates of (co)variance components were obtained by Restricted Maximum Likelihood method (REML), using a derivative-free algorithm under animal model, using the software Multiple Trait Derivative-Free Restricted Maximum Likelihood (MTDFREML). For the traits BW, WW and WG, the animal model accomplished direct and maternal addictive genetic effects, maternal permanent environmental effect and residual effects as aleatory, while the fixed effects were contemporary group, interaction of sex with birth type and class of the mother's age, besides the(co)variables for the obtaining of the estimates of direct addictive genetic effects of each breed, individual heterosis effects, maternal heterosis effects and recombination e ffects. For the traits LWB, LWW, LI and GL, direct addictive genetic effects and individual permanent environmental effects were included in the model as aleatory and contemporary group, lactation order and in teraction of the sex with birth type effects as fixed, besides the (co)variables for the obtaining of the estimates of direct addictive genetic effect s breed, individual heterosis effects and recombination effects. Already for AFL, all effects were included, except the individual permanent environmental effect. The averages for the the studied traits were 3,75 kg, 14,91 kg, 0,200 kg/day, 4,82 kg, 16,21 kg, 604,11 days, 283,07 days and 150,51 days for BW, WW, WG, LWB, LWW, AFL, LI and GL, respectively. The estimates for the addictive genetic differences among the breeds were also significant for all the traits, except for LI. The individual and maternal heterosis were also significant for all the traits, ex cept for BW (individual and maternal) and WG (individual). Significant recombination losses were observed for WW, WG, AFL and GL. The direct heritabilities for BW, WW and WG were 0,38, 0,14 and 0,10, respectively, while maternal heritabilities for the same traits were 0,27, 0,09 and 0,04, respectively. Already the direct heritabilities for LWB, LWW, AFL, LI and GL were 0,19, 0,05, 0,21, 0,02 and 0,10. Reduction of performance were observed in many studied traits due losses by recombination. This means that the formation of a synthetic breed from the breeds involved in this study is a complex action, requiring a rigorous and well conducted process of selection to neutralize these undesirable effects. In the conditions of this study, the genes of Brazilian Somali contributed to improve reproductive performance. On the other hand, it contributed to reduction of weight gain when compared to the other breeds studied.

This thesis is an investigation of the genetic basis of tocopherol accumulation in soybean (Glycine max [L.] Merrill) seeds. Soybean is the world’s most widely grown protein and oilseed crop and the principle source of vitamin E (tocopherols) as a supplement. Tocopherols (α-, β-, γ- and δ-isomers) are powerful antioxidants that contain human health benefits, including a decrease in the risk of lung cancer, heart disease and osteoporosis. The purpose of this research was to identify genetic and biochemical components affecting tocopherol accumulation in soybean seeds. The objectives were to: 1) investigate location and year effects on soybean seed tocopherol levels in the field; 2) determine environmental factors affecting soybean seed tocopherol levels under controlled conditions; 3) identify simple sequence repeat (SSR) markers that tag quantitative trail loci (QTL) for individual and total tocopherols; and 4) evaluate the potential role of VTE1, VTE3 and VTE4 genes in tocopherol accumulation using the candidate gene approach. Seventy nine recombinant inbred lines (RILs) derived from the cross between OAC Bayfield and OAC Shire were grown in the field at Elora, Woodstock and St. Pauls, ON, in 2009 and 2010. The tocopherol components were quantified using high performance liquid chromatography (HPLC). The results showed a significant (p < 0.001) genotype, environment and genotype x environment effect for each tocopherol component. It was discovered that a 2 x phosphate fertilizer (K2SO4 at 1.0M/150mL) and 30 ˚C temperature treatment increased each tocopherol component, whereas drought had no effects. Single marker analysis identified 42 QTL and interval mapping identified 26 QTL across 17 chromosomes. Significant two-locus epistatic interactions were found with a total of 122 and 152 in the 2009 and 2010 field seasons, respectively. The multiple locus models explained 18.4% to 72.2% with an average of 45.7% of the total phenotypic variation. The candidate gene approach using nucleotide sequences from the coding regions identified two single nucleotide polymorphisms (SNPs) in VTE1, five SNPs in VTE4 and none in VTE3. The SNPs were predicted to cause functional protein changes and the genes co-localized with some of the identified QTL. The results of this study provide a better understanding of the environmental factors and genetic mechanisms that influence the accumulation of tocopherols in soybean seeds. / Grain Farmers of Ontario, Vitamin Research Award

Em estudos recentes, a epistasia tem sido detectada no controle genético de caracteres quantitativos em diversas espécies. Dado o grande número de locos controlando um único caráter, é evidente que ocorram interações inter-alélicas, além de pleiotropia, que resulta do controle de mais de um caráter por um mesmo loco. Também tem sido reportada a presença de epistasia pleiotrópica em animais, que basicamente resulta do efeito da epistasia sobre locos pleiotrópicos ou sobre múltiplos caracteres, afetando a correlação genética entre esses. Desse modo, o objetivo desta pesquisa foi a análise genética de diversos caracteres de importância econômica e agronômica em milho, incluindo estimativas de componentes de variância genética e presença de efeitos epistáticos em ambientes com e sem estresse hídrico; e estimativas de epistasia pleiotrópica. Para isso foi utilizado o delineamento triple test cross (TTC), obtendo-se 300 progênies de retrocruzamentos que foram avaliadas em oito ambientes nos anos agrícolas de 2008/2009 e 2009/2010, na cidade de Piracicaba, São Paulo, Brasil. Ao longo da condução dos experimentos observou-se a ocorrência de déficit hídrico, de modo que os ambientes foram divididos em dois grupos (sem estresse - SE e com estresse - CE). Avaliou-se os caracteres da planta: dias para os florescimentos masculino (FM) e feminino (FF), intervalo entre florescimentos (IF), altura da planta (AP) e espiga (AE), posição relativa da espiga (PRE), acamamento e quebramento de plantas (ACQ), stay green (SG); produção de grãos (PG) e seus componentes de produção: número de fileiras (NF), número de grãos por fileira (NGF), peso de 300 grãos (P300), comprimento de grãos (CG) e prolificidade (PRO). Foram realizadas análises de variâncias individuais para cada ambiente; análises conjuntas de ambientes; e análises conjuntas de grupos, das quais estimaram-se as variâncias aditiva, de dominância, epistática e suas respectivas interações com ambiente; o grau médio de dominância, coeficientes de herdabilidade em nível de médias de progênies e em nível de parcelas e também os efeitos epistáticos em plantas F2. Também foram feitas análises de covariâncias considerando todos os caracteres combinados dois a dois, tendo sido estimados os coeficientes de correlações. A epistasia foi detectada para a maioria dos caracteres nos dois grupos, exceto ACQ, IF, SG e CG, no grupo SE; e ACQ, CG e PRO, no grupo CE. Porém não foi detectada interação epistasia x ambiente em nenhum dos grupos e a interação epistasia x grupos só foi detectada para IF. Os efeitos epistáticos em plantas F2 para PG variaram de -3,03 t ha-1 a 5,13 t ha-1 no grupo SE e -1,94 t ha-1 a 2,87 t ha-1 no grupo CE, mas não foram detectadas altas magnitudes dos coeficientes de correlações entre esses efeitos e as médias gerais dos retrocruzamentos. Foram detectados coeficientes de correlações epistáticas para 29,67% das combinações, indicando a presença de epistasia pleiotrópica entre caracteres. Observou-se a formação de agrupamentos entre caracteres relacionados. Em vista desses resultados, a epistasia se constituiu num componente importante no controle dos caracteres analisados, sugerindo ainda que a epistasia pleiotrópica possa ser responsável pelas interações complexas no genoma. / In recent studies, epistasis has been considered in genetic control of quantitative traits in several species. Due to a large number of loci controlling a single trait, it is evident that inter allele interactions occur in addition to pleiotropy, which results in the control of more than one trait by the same locus. Besides, the presence of pleiotropy, epistasis has been reported in animals, which basically result from the effect of epistasis on pleiotropic loci or on multiple traits, affecting the genetic correlation between them. Thus, the objective of this research was to do genetic analysis of several traits of economic and agronomic importance in maize, including estimates of genetic variance components and the presence of epistatic effects in environments with and without water stress; and estimates of pleiotropic epistasis. For this, the triple test cross (TTC) design was used to obtain 300 backcrosses progenies, which were evaluated in eight environments in the 2008/2009 and 2009/2010 agricultural seasons, in Piracicaba, Sao Paulo State, Brazil. During the conduction of the experiments, the occurrence of water deficit was observed, so that the environments were divided into two groups (without stress - WS and with stress - SS). The traits evaluated were: days to anthesis (DA), days to silking (DS), anthesis-silking interval (ASI), plant height (PH), ear height (EH), ear placement (EP), root and stalk lodging (PL) and stay green (SG), grain yield (GY), kernel rows (KR), kernels per row (KPR), 300-grain weight (300W), kernel depth (KD) and prolificacy (PRO). Individual analysis of variances were performed for each environment; joint analysis of environments; and joint analysis of groups, from which additive, dominance and epistatic variances and their respective interactions with the environment were estimated; besides average degree of dominance, heritability coefficients at level of half-sib progenies and at plots level; also epistatic effects in F2 plants were estimated. Covariance analyses were also performed considering all pairs of traits, two by two, and the correlation coefficients were estimated. Epistasis was detected for most traits in both groups except to PL, ASI, SG and KD, in WS group; and PL, KD, and PRO, in SS group. However, no epistasis x environment interaction was detected in any group and epistasis x group interaction was detected only to ASI. Epistatic effects on F2 plants were detected to GY, oscillating from -3.03 t/ha to 5.13 t/ha in WS group and from -1.94 t/ha to 2.87 t/ha in SS group. However, high magnitudes of correlation coefficients between these F2 epistatic effects and averages of backcrosses were not detected. Epistatic correlation coefficients were detected for 29.67% of pairs of traits, indicating the presence of pleiotropic epistasis. The formation of clusters was observed between related traits. In view of these results, epistasis was considered an important component in the control of traits analyzed, furthermore suggesting that pleiotropic epistasis may be responsible for complex interactions in the genome.

Em estudos recentes, a epistasia tem sido detectada no controle genético de caracteres quantitativos em diversas espécies. Dado o grande número de locos controlando um único caráter, é evidente que ocorram interações inter-alélicas, além de pleiotropia, que resulta do controle de mais de um caráter por um mesmo loco. Também tem sido reportada a presença de epistasia pleiotrópica em animais, que basicamente resulta do efeito da epistasia sobre locos pleiotrópicos ou sobre múltiplos caracteres, afetando a correlação genética entre esses. Desse modo, o objetivo desta pesquisa foi a análise genética de diversos caracteres de importância econômica e agronômica em milho, incluindo estimativas de componentes de variância genética e presença de efeitos epistáticos em ambientes com e sem estresse hídrico; e estimativas de epistasia pleiotrópica. Para isso foi utilizado o delineamento triple test cross (TTC), obtendo-se 300 progênies de retrocruzamentos que foram avaliadas em oito ambientes nos anos agrícolas de 2008/2009 e 2009/2010, na cidade de Piracicaba, São Paulo, Brasil. Ao longo da condução dos experimentos observou-se a ocorrência de déficit hídrico, de modo que os ambientes foram divididos em dois grupos (sem estresse - SE e com estresse - CE). Avaliou-se os caracteres da planta: dias para os florescimentos masculino (FM) e feminino (FF), intervalo entre florescimentos (IF), altura da planta (AP) e espiga (AE), posição relativa da espiga (PRE), acamamento e quebramento de plantas (ACQ), stay green (SG); produção de grãos (PG) e seus componentes de produção: número de fileiras (NF), número de grãos por fileira (NGF), peso de 300 grãos (P300), comprimento de grãos (CG) e prolificidade (PRO). Foram realizadas análises de variâncias individuais para cada ambiente; análises conjuntas de ambientes; e análises conjuntas de grupos, das quais estimaram-se as variâncias aditiva, de dominância, epistática e suas respectivas interações com ambiente; o grau médio de dominância, coeficientes de herdabilidade em nível de médias de progênies e em nível de parcelas e também os efeitos epistáticos em plantas F2. Também foram feitas análises de covariâncias considerando todos os caracteres combinados dois a dois, tendo sido estimados os coeficientes de correlações. A epistasia foi detectada para a maioria dos caracteres nos dois grupos, exceto ACQ, IF, SG e CG, no grupo SE; e ACQ, CG e PRO, no grupo CE. Porém não foi detectada interação epistasia x ambiente em nenhum dos grupos e a interação epistasia x grupos só foi detectada para IF. Os efeitos epistáticos em plantas F2 para PG variaram de -3,03 t ha-1 a 5,13 t ha-1 no grupo SE e -1,94 t ha-1 a 2,87 t ha-1 no grupo CE, mas não foram detectadas altas magnitudes dos coeficientes de correlações entre esses efeitos e as médias gerais dos retrocruzamentos. Foram detectados coeficientes de correlações epistáticas para 29,67% das combinações, indicando a presença de epistasia pleiotrópica entre caracteres. Observou-se a formação de agrupamentos entre caracteres relacionados. Em vista desses resultados, a epistasia se constituiu num componente importante no controle dos caracteres analisados, sugerindo ainda que a epistasia pleiotrópica possa ser responsável pelas interações complexas no genoma. / In recent studies, epistasis has been considered in genetic control of quantitative traits in several species. Due to a large number of loci controlling a single trait, it is evident that inter allele interactions occur in addition to pleiotropy, which results in the control of more than one trait by the same locus. Besides, the presence of pleiotropy, epistasis has been reported in animals, which basically result from the effect of epistasis on pleiotropic loci or on multiple traits, affecting the genetic correlation between them. Thus, the objective of this research was to do genetic analysis of several traits of economic and agronomic importance in maize, including estimates of genetic variance components and the presence of epistatic effects in environments with and without water stress; and estimates of pleiotropic epistasis. For this, the triple test cross (TTC) design was used to obtain 300 backcrosses progenies, which were evaluated in eight environments in the 2008/2009 and 2009/2010 agricultural seasons, in Piracicaba, Sao Paulo State, Brazil. During the conduction of the experiments, the occurrence of water deficit was observed, so that the environments were divided into two groups (without stress - WS and with stress - SS). The traits evaluated were: days to anthesis (DA), days to silking (DS), anthesis-silking interval (ASI), plant height (PH), ear height (EH), ear placement (EP), root and stalk lodging (PL) and stay green (SG), grain yield (GY), kernel rows (KR), kernels per row (KPR), 300-grain weight (300W), kernel depth (KD) and prolificacy (PRO). Individual analysis of variances were performed for each environment; joint analysis of environments; and joint analysis of groups, from which additive, dominance and epistatic variances and their respective interactions with the environment were estimated; besides average degree of dominance, heritability coefficients at level of half-sib progenies and at plots level; also epistatic effects in F2 plants were estimated. Covariance analyses were also performed considering all pairs of traits, two by two, and the correlation coefficients were estimated. Epistasis was detected for most traits in both groups except to PL, ASI, SG and KD, in WS group; and PL, KD, and PRO, in SS group. However, no epistasis x environment interaction was detected in any group and epistasis x group interaction was detected only to ASI. Epistatic effects on F2 plants were detected to GY, oscillating from -3.03 t/ha to 5.13 t/ha in WS group and from -1.94 t/ha to 2.87 t/ha in SS group. However, high magnitudes of correlation coefficients between these F2 epistatic effects and averages of backcrosses were not detected. Epistatic correlation coefficients were detected for 29.67% of pairs of traits, indicating the presence of pleiotropic epistasis. The formation of clusters was observed between related traits. In view of these results, epistasis was considered an important component in the control of traits analyzed, furthermore suggesting that pleiotropic epistasis may be responsible for complex interactions in the genome.