Tese (doutorado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2012 / Inclui bibliografias / O presente estudo caracterizou a variabilidade genética de uma amostra da população do Paraná utilizando dois sistemas genéticos distintos: A) um total de 820 indivíduos, não aparentados, foi analisado por marcadores autossômicos, empregando a amplificaçã / This study characterized the genetie variabihty of a sampie of the Paraná popuiation using two different genetic systems: A) a total of 820 individuais, riot related, were analyze through autosomal markers by employing the simultaneous amplification of 15

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-04-22T15:52:55Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 499099 bytes, checksum: 5bb06b169f3dc2aa0c73544a0257c612 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-22T15:52:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 499099 bytes, checksum: 5bb06b169f3dc2aa0c73544a0257c612 (MD5) Previous issue date: 2015-11-20 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O presente trabalho teve como objetivo estudar a associação entre os parâmetros que descrevem o potencial de populações e de suas combinações híbridas por meio da abordagem de genética de populações, baseada em dados de marcadores moleculares, com os obtidos por meio da abordagem de genética quantitativa, baseados em dados fenotípicos. Para isso, foram simuladas dez populações genitoras, com 200 indivíduos cada, em equilíbrio de Hardy- Weinberg, para 50 locos independentes e dois alelos codominantes por loco, e obtidas 45 populações híbridas a partir da combinação, aos pares, das dez populações genitoras. Os dados fenotípicos foram obtidos a partir da simulação de 12 variáveis quantitativas pela ação de alelos de 20 locos, selecionados ao acaso entre os 50 previamente simulados, com diferentes graus de herdabilidade, combinados com um efeito aditivo diferencial, de acordo com a importância do loco. As populações foram avaliadas quanto às medidas descritivas da estrutura genética da população e do grau de diferenciação entre pares de populações genitoras, a partir da abordagem de genética de populações, e quanto à complementação gênica, por abordagem de genética quantitativa, considerando aspectos da capacidade geral e específica de combinação. Houve, de modo geral, concordância de indicação de combinações híbridas mais e menos divergentes pelas medidas de dissimilaridade abordadas pela teoria de genética de populações e pode-se afirmar que é possível predizer a diversidade genética de combinações híbridas a partir da avaliação da diversidade genética de suas populações genitoras. Observou-se que, em características de efeito aditivo, a escolha de genitores com maior frequência de alelos favoráveis pode ser feita com base em suas médias fenotípicas apenas, sem a necessidade de realização de cruzamentos dialélicos. Além disso, pela abordagem de genética de populações, houve coincidência de 75% na recomendação das populações genitoras potenciais ao melhoramento genético. Nesse sentido, pode-se concluir que a associação da abordagem de genética de populações às informações quantitativas pode incrementar o ganho no melhoramento genético. / This work aimed to study the association between the parameters describing the potential of people and their hybrid combinations by means of population genetics approach, based on molecular marker data, with those obtained through quantitative genetic approach, based on phenotypic data. For this, ten progenitors populations were simulated, with 200 individuals each, in Hardy-Weinberg to 50 independent loci and two codominant alleles per locus, and obtained 45 hybrid populations from the combination, in pairs, of ten progenitors populations. Phenotypic data were obtained from the simulation of 12 quantitative variables by the action of alleles from 20 loci, selected randomly among the 50 previously simulated, with different degrees of heritability, combined with a differential additive effect, according to the importance of the locus. The populations were evaluated for descriptive measures of the genetic structure of the population and the degree of differentiation between pairs of progenitors populations from the population genetics approach, and on the genetic complementation, by approach of quantitative genetics, considering aspects of general and specific combining ability. There was, in general, agree indication of more and less divergent hybrids by dissimilarity measures addressed by the theory of population genetics and it can be affirmed that it is possible to predict the genetic diversity of hybrids from the evaluation of their progenitor populations genetic diversity. It was observed that for the additive effect characteristics, the choice of progenitors with highest frequency of favorable alleles can be made based on their phenotypic medium only, without the need of performing diallel. In addition, by the population genetic approach, there was agreement on the recommendation of 75% of the population potential progenitors to genetic improvement. In this sense, it can be concluded that the association of population genetics approach to quantitative information can increase the gain in plant breeding.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-08-11T13:11:35Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2693728 bytes, checksum: 8cb30fc8b072b2c0a7df5fe9cea6a054 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-11T13:11:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2693728 bytes, checksum: 8cb30fc8b072b2c0a7df5fe9cea6a054 (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O gênero Metarhizium é amplamente conhecido por sua capacidade entomopatogênica. No entanto, recentemente também foi reconhecido como simbionte de planta, capaz de transferir nitrogênio de cadáveres de insetos para plantas, atuar como antagonista de fitopatógenos e promover o crescimento vegetal. Essas funções podem ser consideradas como serviços de ecossistema que podem ser fornecidos por esses fungos para plantas em sistemas de cultivos sustentáveis. Todavia, esses fungos são pouco considerados no contexto ecológico e dados sobre sua diversidade em solos agrícolas e na rizosfera são muito escassos, especialmente em ecossistemas tropicais. Além disso, nenhum método molecular para detectar e quantificar especificamente Metarhizium em associação com sistema radicular está disponível. Dessa forma, nesta tese nós focamos no estabelecimento de um método para detectar e quantificar Metarhizium em raízes de plantas e na investigação de sua diversidade em cultivos de café agroflorestal e pleno sol. Nós estabelecemos um método baseado na reação em cadeia da polimerase em tempo real (qPCR) confiável e reprodutível para detectar e quantificar Metarhizium em raízes de plantas. Tal método foi verificado por meio de detecção via método dependente de cultivo e microscopia confocal. Considerando a diversidade de Metarhizium em solos agroflorestais e pleno sol, nós encontramos três espécies, sendo que M. robertsii foi a espécie mais frequente em ambos sistemas. Ao comparar a diversidade entre os sistemas agroflorestais e pleno sol, duas das três agroflorestas amostradas apresentaram maior diversidade de Metarhizium e a diversidade total, considerando as seis áreas, também foi maior nas agroflorestas. A população de M. robertsii foi dividida em três diferentes clados, porém nenhum padrão de distribuição ou recombinação foi observado em relação aos mesmos. Com a relação à diversidade de Metarhizium na rizosfera, M. robertsii também foi a espécie mais abundante, sendo encontrada em todos os grupos de plantas amostrados. Metarhizium pemphigi foi a mais frequente na rizosfera de plantas de café, indicando a possibilidade de sua especialização ecológica em relação às raízes de café. Nós fornecemos resultados importantes sobre a associação de Metarhizium no solo e em associação com plantas, incluindo: (i) um método de laboratório pra estudar associação Metarhizium-raiz, (ii) a diversidade de Metarhizium no solo em dois sistemas de cultivo e (iii) a diversidade de Metarhizium na rizosfera de plantas presentes em sistema de cultivo diversificado. / The Metarhizium genus is widely recognized for its entomopathogenic capacity, but more recently was recognized as a plant symbiont, being able to transfer nitrogen from insect cadavers to plants, act as plant pathogen antagonist and plant growth promoter. All those functions could be valuable as ecosystem services provided by these fungi to plants in sustainable agricultural schemes. However, these fungi are poorly considered in an ecological context and data about their diversity and abundance in agricultural soils and in association with plant rhizosphere are very sparse, especially in tropical ecosystems. Also, considering the ability to form mutualistic association with plants, no Metarhizium’s specific molecular method is available to detect and quantify association in plant root systems. Given this, in this thesis we focused in the establishment of a method to detect and quantify Metarhizium in plant roots and investigate its diversity in coffee based agroforestry and full sun systems. In doing so, we aimed to provide a better understanding of Metarhizium ́s association with plants, to get a better insight of how its inter- and intraspecific diversity is distributed in soils of coffee agroforestry and full sun soils and to understand how Metarhizium species are distributed in the rhizosphere of coffee plants and non-crop plants in a coffee agroforestry system. We established a reliable and reproducible real-time polymerase chain reaction (qPCR) method to quantify and detect Metarhizium in plant roots and also detect the association through cultivation methods and confocal microscopy. In the surveys from the diversity of Metarhizium in soils from agroforestry and full sun coffee systems, we found three Metarhizium species, M. robertsii being the most prevalent of these. Comparing the diversity between agroforestry and full-sun systems we found higher diversity in agroforestry systems in two of the three sampled fields, and overall diversity was also higher in agroforestry. The M. robertsii population exhibited presented three clades and no specific distribution pattern and recombination was observed in the clades. Regarding Metarhizium diversity in the rhizosphere, M. robertsii was also the most abundant species and was present in all groups of surveyed plants, M. pemphigi presented the highest levels in the coffee rhizosphere indicating a possible ecological specialization of this species to coffee roots. We provided important findings regarding the association of the insect pathogen Metarhizium when in association with plants, including: (i) a laboratory method to study the Metarhizium-plant association, (ii) the diversity of Metarhizium in soil and its comparison between agricultural systems and (iii) the Metarhizium diversity in the rhizosphere of crop and non-crop plants in a biodiverse agroecosystem.

Submitted by Ana Maria Fiscina Sampaio (fiscina@bahia.fiocruz.br) on 2014-07-21T17:11:17Z No. of bitstreams: 1 Lucio Macedo Barbosa, Avaliação da estrutura... 2013.pdf: 2329771 bytes, checksum: 23cce33a0281240a365b25a6b9089532 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-07-21T17:11:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lucio Macedo Barbosa, Avaliação da estrutura... 2013.pdf: 2329771 bytes, checksum: 23cce33a0281240a365b25a6b9089532 (MD5) Previous issue date: 2013 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisa Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / Os esforços para o controle da esquistossomose no Brasil foram iniciados na década. de 70, no entanto, a doença permanece como um problema de saúde pública no país,. com prevalência aproximada de 5%. As atuais estratégias de controle são focalizadas. no tratamento dos indivíduos infectados e obtiveram redução considerável na. prevalência, morbidade e mortalidade da esquistossomose. O praziquantel é o. medicamento utilizado atualmente no Brasil e apresenta uma eficácia de 80 a 90%.. Apesar da redução da prevalência e das formas graves da doença, a sucessiva. repetição do tratamento quimioterápico levanta questionamentos sobre a eficácia do. mesmo ao longo do tempo e a respeito do surgimento de resistência ao medicamento.. Com o objetivo de estudar o efeito do tratamento quimioterápico repetido nas. populações de Schistosoma mansoni foram selecionadas duas localidades rurais e. uma urbana do estado da Bahia. Foi utilizada uma estratégia de amostragem robusta e. um número de marcadores polimórficos neutros suficientes para demonstrar diferenças. entre microrregiões em momentos de equilíbrio entre deriva genética e migração, nas. comunidades da zona rural e urbana, e em momentos de estresse evolutivo póstratamento,. apenas nas comunidades rurais. Em termos epidemiológicos as localidades. estudadas se mostraram com uma alta prevalência de esquistossomose. As. características epidemiológicas das populações rurais e urbanas foram muito similares. em diversos aspectos, principalmente nos fatores de risco para aquisição da doença.. Repetidos tratamentos com o praziquantel reduziram significativamente as taxas de. prevalência, reinfecção, incidência e intensidade de infecção da esquistossomose. Os. parâmetros genéticos das populações de Schistosoma mansoni fornecem evidências. de focos de transmissão local na zona rural e urbana. Foi observada uma estabilidade. no ponto de vista genético, com baixa influência migratória, indicando que os indivíduos. tendem a se infectar na região e permanecer no ambiente ao longo da vida. As. infecções persistentes, pós tratamento, demonstraram fazer parte das populações. susceptíveis, pré tratamento. Por esta razão é improvável que a razão da persistência. da infecção seja devido a resistência ao praziquantel. Por fim, indivíduos não tratados. ou que apresentam infecção persistente são capazes de recuperar qualitativamente a. população parasitária de forma a representar a diversidade inicial, pré-tratamento, após. sucessivos tratamentos. Isso indica que para ser possível obter alguma mudança na. estrutura genética do S. mansoni, o tratamento deve ser distribuído de uma maneira. mais eficáz para as populações infectadas. Desta forma, ações integradas incluindo. saneamento básico, fornecimento de água potável, educação em saúde e tratamentos. sucessivos são essenciais para o controle e eliminação da esquistossomose. / Efforts to control schistosomiasis in Brazil started in the 70s, however, the disease remains a public health problem in the country, with a prevalence of approximately 5%. The current control strategies are focused on the treatment of infected individuals and obtained significant reduction in the prevalence, morbidity and mortality from schistosomiasis. Praziquantel is the drug currently used in Brazil, and has an efficiency of 80 to 90%. Despite the reduction in the prevalence and severe forms of the disease, the successive rounds of chemotherapy raise questions about the effectiveness over time and in regard of the emergence of drug resistance. In order to study the effect of repeated chemotherapy in populations of Schistosoma mansoni two rural locations and urban area in the state of Bahia were selected. We used a robust sampling strategy and a number of neutral polymorphic markers sufficient to demonstrate differences between microregions in migration-drift equilibrium, in rural communities and urban areas, and in post-treatment evolutionary stress, only in rural communities. Epidemiological characteristics of rural and urban populations were very similar in many aspects, especially those related to the risk factors for acquiring the disease. Repeated treatments with praziquantel significantly reduced prevalence, reinfection and incidence rates and intensity of infection of schistosomiasis. Genetic parameters of Schistosoma mansoni populations indicated foci of local transmission in rural and urban areas. A high degree of genetic stability was observed in the studied areas with little influence of migration, indicating that individuals tend to get infected in the region and remain in the environment throughout life. Persistent infections, post-treatment, were demonstrated to be drawn from susceptible parasite populations, pre-treatment. Therefore, it is unlikely that persistence of infection is due to resistance to praziquantel. Finally, untreated or persistent infections are able to recover qualitatively the parasite population to represent the initial diversity, pretreatment, after repeated rounds of treatment. This indicates that in order to obtain some change in the S. mansoni genetic structure treatment must be distributed more efficiently for the infected populations. Thus, integrated actions including sanitation, potable water supply, health education and successive treatments are essential for the the control and elimination of schistosomiasis.

Dois estudos foram realizados com o objetivo de analisar a distribuição espacial de diferentes raças bovinas e dos valores genéticos de animais Brangus no Brasil, relacionando sua ocorrência com variáveis climáticas, físicas e socioeconômicas. O objetivo do primeiro estudo foi analisar a relação das variáveis climáticas, físicas e socioeconômicas com a distribuição de raças bovinas. Neste estudo utilizou-se as informações município e estado das raças Aberdeen Angus, Ayrshire, Braford, Brangus, Charolês, Devon, Flamenga, Hereford, Pinzgauer, Shorthorn e Simental. As raças foram classificadas conforme sua finalidade: carne, dupla aptidão e leite e posteriormente espacializadas no programa ArcGis 10.2. As raças leiteiras estudadas estavam localizadas nos estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina, as raças de duplo propósito em Minas Gerais e no Rio Grande do Sul e as raças de carne estão concentradas na região sul do país. As regressões logísticas demonstraram que as raças de corte e dupla aptidão tendem a ser criadas em regiões com menor temperatura máxima e média, menor amplitude térmica e ITU, porém em municípios com alta umidade e altitude, menor produto interno bruto, pouca orientação técnica, baixo controle de doenças e parasitas e pouca rotação de pastagens A análise de variância mostrou que as raças de carne, leite e dupla aptidão não variaram para as características climáticas, físicas e socioeconômicas. No segundo estudo objetivou-se analisar a associação das variáveis climáticas, físicas e socioeconômicas com a distribuição dos valores genéticos para características de crescimento e perímetro escrotal de animais da raça Brangus. Foram utilizados registros de 84.703 animais da raça Brangus, nascidos entre 2000 e 2010 distribuídos em 65 fazendas do Brasil. Os animais localizaram-se nos estados RS, PR, SP, MG, GO, MG e MS. Á desmama, as maiores médias dos valores genéticos por fazenda estão agrupadas no cluster 1 e ao sobreano agruparam-se no cluster 2. Os maiores valores genéticos ficaram fortemente relacionadas com amplitude térmica e área municipal. Ter conhecimento da distribuição espacial de raças bovinas e dos valores genéticos de animais Brangus pode auxiliar no desenvolvimento de índices ambientais, avaliações genéticas e escolha de animais para determinados ambientes. / Two studies were conducted in order to analyze the spatial distribution of different breeds and breeding values of Brangus animals in Brazil, relating their occurrence to climatic, physical and socioeconomic variables. The aim of the first study was to analyze the relationship of climatic, physical and socioeconomic variables with the distribution of bovine breeds. In this study we used the municipality and state information of the Aberdeen Angus, Ayrshire, Braford, Brangus, Charolais, Devon, Flemish, Hereford, Pinzgauer, Shorthorn and Simmental breeds. Breeds were classified according to their purpose: beef, dual purpose and milk and spatialized using ArcGis 10.2. The dairy breeds studied were located in the states of Rio Grande do Sul and Santa Catarina, the dual purpose breeds in Minas Gerais and Rio Grande do Sul and the beef breeds are concentrated in the southern region of the country. Logistic regression showed that both beef and dual purpose cattle are more likely to be raised in municipalities with lower maximum and average temperatures, lower thermic amplitude and THI, although, with high humidity and altitude, with lower gross domestic product, where technical guidance, rotation of pastures and control of diseases and parasites were low Analysis of variance showed that beef, dairy and dual purpose breeds did not ranged for climatic, physical and socio-economic characteristics. The second study aimed to analyze the association of climate, physical and socio-economic characteristics with the distribution of breeding values of growths traits and scrotal perimeter of Brangus animals. Records of 84.703 Brangus animals, born between 2000 and 2010 distributed in 65 farms in Brazil were used. Cluster analysis formed three clusters of average breeding values per farm. Animals were located in the Brazilian states of RS, PR, SP, MG, GO, MG and MS. At weaning, the highest averages of breeding values per farm were grouped in cluster 1 and to yearling in cluster 2. The highest breeding values were strongly related to thermal amplitude and municipal area. knowledge the spatial distribution of cattle breeds and breeding values of Brangus animals can help in the development of environmental indices, genetic evaluations and in the choice of animals for certain environments.

Após a chegada dos conquistadores europeus, as populações nativas americanas foram dizimadas por diversas razões, como guerras e doenças, o que possivelmente levou diversas linhagens genéticas autóctones à extinção. Entretanto, durante essa invasão, houve miscigenação entre os colonizadores e os povos nativos e muitos estudos genéticos têm mostrado uma importante contribuição matrilinear nativa americana na formação da população colonial. Portanto, se muitos indivíduos na atual população urbana brasileira carregam linhagens nativas americanas no seu DNA mitocondrial (mtDNA), muito da diversidade genética nativa perdida durante o período colonial pode ter se mantido, por miscigenação, nas populações urbanas. Assim, essas populações representam, efetivamente, um importante reservatório genético de linhagens nativas americanas no Brasil e em outros países americanos, constituindo o reflexo mais fiel da diversidade genética pré-colombiana em populações nativas. Baseado nisso, este estudo teve como objetivos 1) comparar os padrões de diversidade genética de linhagens nativas americanas do mtDNA em populações nativas do Sul do Brasil e da população urbana (miscigenada) adjacente; e 2) comparar, através de Computação Bayesiana Aproximada (ABC), a história demográfica de ambas populações para chegar a uma estimativa do nível de redução do tamanho efetivo populacional (Ne) das populações indígenas aqui tratadas. Foram utilizados dados já publicados da região hipervariável (HVS-I) do mtDNA de linhagens nativas de 396 indivíduos Nativos Americanos (NAT) pertencentes aos grupos Guarani, Caingangue e Charrua e de 309 indivíduos de populações miscigenadas urbanas (URB) do Sul do Brasil e do Uruguai As análises de variabilidade e estrutura genética, bem como testes de neutralidade, foram feitos no programa Arlequin 3.5 e a rede de haplótipos mitocondriais foi estimada através do método Median-Joining utilizando o programa Network 5.0. Estimativas temporais do tamanho populacional efetivo foram feitas através de Skyline Plot Bayesiano utilizando o pacote de programas do BEAST 1.8.4. Por fim, o programa DIYABC 2.1 foi utilizado para testar cenários evolutivos e para estimar o Ne dos nativos americanos pré- (Nanc) e pós-contato (Nnat), para assim, se estimar o impacto da redução de variação genética causada pela colonização europeia. Os resultados deste estudo indicam que URB é a melhor preditora da diversidade nativa ancestral, possuindo uma diversidade substancialmente maior que NAT, pelo menos na região Sul do Brasil e no Uruguai (H = 0,96 vs. 0,85, Nhap = 131 vs. 27, respectivamente). Ademais, a composição de haplogrupos é bastante diferente entre as populações, sugerindo que a população nativa tenha tido eventos de gargalo afetando os haplogrupos B2 e C1 e super-representando o haplogrupo A2. Em relação à demografia histórica, observou-se que URB mantém sinais de expansão remetendo à entrada na América, contrastando com NAT em que esses sinais estão erodidos, apenas retendo sinais de contração populacional recente. De acordo com as estimativas aqui geradas, o declínio populacional em NAT foi de cerca de 300 vezes (84 – 555). Em outras palavras, a população efetiva nativa amricana nessa região corresponderia a apenas 0,33% (0,18% – 1,19%) da população ancestral– 99,8%, corroborando os achados de outros estudos genéticos e também com os registros históricos. / After the arrival of the European conquerors, the Native American populations were decimated due to multiple reasons, such as wars and diseases, which possibly led many autochtonous genetic lineages to extinction. However, during the European invasion of the Americas, colonizers and indigenous people admixed, and many genetic studies have shown an important Native American matrilineal contribution to the formation of the Colonial population. Therefore, if many individuals in the current urban population harbor Native American lineages in their mitochondrial DNA (mtDNA), much of Native American genetic diversity that have been lost during the Colonial Era may have been mantained by admixture in urban populations. In this case, these populations effectively represent an important reservoir of Native lineages in Brazil and other American countries, constituting the most accurate portrait of pre-Columbian genetic diverstity of Native populations. Based on this, the aims of the presente study were 1) to compare the patterns of genetic diversity of Native American mtDNA lineages in Native populations from Southern Brazil and the surrounding admixed urban populations; and 2) to compare, using Approximate Bayesian Computation (ABC), the demographic history of both groups to estimate the level of reduction in the effective population size (Ne) for the indigenous groups present here. We used mtDNA hypervariable segment (HVS-I) data of indigenous origin already published from 396 Native American individuals (NAT) belonging to the Guarani, Kaingang, and Charrua groups, and 309 individuals from Southern Brazilian and Uruguayan admixed urban populations (URB) The analyzes of variability and genetic structure, as well as the neutrality tests were accomplished using Arlequin 3.5, and the mitochondrial haplotype network estimated through the Median-Joining method available in Network 5.0. Time estimates for effective population size were performed using Bayesian Skyline Plot available in the BEAST 1.8.4 package. Finally, the DIYABC 2.1 software was used to test evolutionary scenarios and to estimate the pre (Nanc) and post-contact (Nnat) Native American Ne, and estimate the impact of the colonization process on the Native American genetic variability. The results indicate that URB is the best predictor of ancestral Native diversity, having substancially greater genetic diversity than NAT, at least in the Southern Brazilian and Uruguayan regions (H = 0.96 vs. 0.85, Nhap = 11 vs. 27, respectively). Moreover, the haplogroup compositions are very distinct between these groups, suggesting that the Native population passed through bottleneck events affecting the haplogroups B2 and C1, and overrepresenting the haplogroup A2. In relation to demographic history, we observed that URB retains signals of population expansion back to the entry in the Americas. In contrast, these signals are eroded in NAT, which maintains only signals of recent population contraction. According to our estimates, the population decline in NAT was around 300x (84 – 555x). In other words, the effective Native American population in this region would correspond to only 0.33% (0.18% – 1.19%) of the ancestral population, corroborating the findings of other genetic studies and historical records.

Este trabalho teve como meta principal contribuir para elucidar algumas das questões em aberto pertinentes à história evolutiva e antropológica de populações nativas americanas. Para isso investigou-se marcadores uniparentais paternos, ligados à NRY, e materno, mtDNA. Para o cromossomo Y foram investigados 108 indivíduos (85 sulameríndios de 16 tribos, pertencentes a 5 grupos lingüísticos, além de 23 asiáticos (siberianos), compreendendo 6 grupos étnicos distintos). Para o mtDNA foram investigados 160 indivíduos (homens e mulheres), compreendendo 10 tribos sulamericanas, pertencentes a 5 grupos lingüísticos distintos. Para o cromossomo Y foram utilizados 26 marcadores (SNPs). Para o mtDNA a região controladora-RC (HVS-I: da posição 16.024 até 16.569, e HVS-II: da posição 001 até 576) e a região imediatamente 5’ à região controladora foram seqüenciadas. Foi possível determinar para o cromossomo Y que Q1a3a* (autóctone nativo-americano, de provável origem beringiana) está fixado em 63% das tribos; o haplogrupo Q1a3*, que por outro lado também é encontrado na Ásia, foi observado entre os Araweté (25%), Jamamadi (100%), Lengua (25%) e esquimós asiáticos (17%). Merece destaque que Q1a3* parece ser o que até agora era identificado como sendo apenas “haplogrupo Q*”, ou seja, cromossomo Y portador do alelo derivado no loco M242, mas com alelo ancestral para o M3. Nenhuma das novas mutações mencionadas na atual árvore filogenética do cromossomo Y (com exceção do M346, que define Q1a3*) foram encontradas. O seqüenciamento de regiões do cromossomo Y não revelou nenhuma nova mutação. No caso do mtDNA, os indígenas do tronco Ge mostram os haplogrupos B e A como sendo os mais freqüentes, enquanto que nos Tupi esses haplogrupos apresentam freqüências mais elevadas apenas em regiões bastante restritas, ficando o haplogrupo D como o mais freqüente. Cabe salientar que o haplogrupo C apresenta freqüência muito baixa tanto para os Ge quanto para os Tupi, sendo que freqüências um pouco mais elevadas estão quase que geograficamente opostas, ficando no sul do Brasil para os Ge e no norte para os Tupi. Avaliando o modelo de fissão-fusão pôde-se sugerir que: 1) As linhagens mitocondriais tribo-específicas dentro das tribos Kayapó aqui investigadas dificilmente representariam linhagens autóctones, já que o tempo de surgimento de cada tribo por processo de fissão é pequeno para comportar uma rede de novas mutações. As especificidades poderiam estar vinculadas ao modelo de fissão envolvendo grupos de pessoas aparentadas via materna. Nesse caso, grupos de parentes carregariam para fora do grupo parental todas as seqüências pertencentes a uma determinada linhagem. Assim a linhagem estaria presente somente no grupo derivado e não mais no parental; 2) Perda de linhagens parentais na dispersão e/ou por deriva na formação do novo grupo, o que resultaria na diferença encontrada entre os grupos derivados; 3) Embora não se possa excluir alguma fusão posterir a fissão, a quantidade de linhages exclusivas nas tribos Kayapó estaria indicando relativo isolamento dos grupos depois da fissão (ausência ou baixa freqüência de fluxo gênico entre os grupos fissionados levando à relativa baixa freqüência de linhagens compartilhadas), o que denota o fato do fenômeno ser recente (atritos ainda presentes na memória coletiva e/ou familiar dos grupos fissionados) como estabelecido pelos dados históricos (início do século XVII). Esse fato poderia sugerir que a fusão demanda mais tempo para ocorrer; 4) O compartilhamento das linhagens mais comuns, normalmente na raiz das networks, entre os Tupi e os Ge, parece denotar mais ancestralidade comum do que importante fluxo gênico depois da formação desses dois grandes estoques lingüísticos. / This work has as its main aim to elucidate some of the still open questions about the evolutive and anthropological history of the Native American populations. Paternal uniparental markers, in the NRY, and maternal, mtDNA, were investigated to do that. For the Y chromosome, 108 individuals were investigated (85 South-Amerindians from 16 tribes, belonging to 5 linguistic groups, and 23 Asians (Siberians), covering 6 distinct ethnical groups). For the mtDNA, 160 individuals (men and women) were evaluated, covering 10 South-American tribes, belonging to 5 distinct linguistic groups. For the Y chromosome 26 SNPs were tested and some regions sequenced. For the mtDNA the control region-CR (HVS-I: from position 16.024 to 16.569, and HVS-II: from position 001 to 576) and the region immediately 5’ of the control region were sequenced. It was possible to determine that Q1a3a* (a Native American autoctonous chromosome, probably of Beringian origin) is fixed in 63% of the tribes; the haplogroup Q1a3*, which, moreover, is also encountered in Asia, was observed in Araweté (25%), Jamamadi (100%), Lengua (25%) and Asian Eskimos (17%). It is worth mentioning that Q1a3* appears to be what until now has been identified as “haplogroup Q*” only, that is, Y chromosome carrier of the derived allele in the M242 locus, but with an ancestral allele for M3. Any of the new mutations mentioned in the current Y chromosome phylogenetic tree (except M346, which defines Q1a3*) were encountered. Sequencing of Y chromosome regions hasn’t revealed any new mutation. In the mtDNA’s case, the Ge indians show the haplogroups B and A as the most frequent ones, while in the Tupi indians these haplogroups show high frequencies only in very restrict regions, being haplogroup D the most frequent. It should be noted that haplogroup C shows very low frequency in both Ge and Tupi, the slightly higher frequencies occuping almost geographically opposite locations, at the South of Brazil for the Ge and on the North for the Tupi. On evaluating the fission-fusion model it could be suggested that: 1) Tribe-specific lineages in the Kayapó tribes investigated here would hardly represent autoctonous lineages, since the time of emergence of each tribe by fission process is small to bear a web of new mutations. The specificities could be related to the fission model involving maternally related groups of people. In this case, groups of relatives would carry out of the parental group all the sequences belonging to a determined lineage. Therefore the lineage would be present only in the derived group and not in the parental anymore; 2) Loss of parental lineages in the dispersion and/or by drift in the new group’s formation, which would result in the differences found between the derived groups; 3) Though some fusion posterior to the fission cannot be excluded, the amount of exclusive lineages in the Kayapó tribes would indicate a relative isolation of the groups after the fission (absence or low frequency of gene flow between the fissioned groups leading to relative low frequency of the shared lineages), which denotes the fact of the phenomenon being recent (struggles still present in the collective and/or familiar memories of the fissioned groups) as estabilished by historical data (beginning of the XVII century). This fact could suggest that the fusion demands more time to occur; 4) The sharing of the more common lineages, normally in the networks’ nodes, between Tupi and Ge, appears to denote more common ancestrality than important gene flow after the formation of these two great linguistic stocks.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:20:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2953.pdf: 1029817 bytes, checksum: b1a6dda0d93021f958200ffaa7c6a6a2 (MD5) Previous issue date: 2008-07-08 / The genus Zungaro known as jaú, is composed by two species distributed along the rivers of South America: Zungaro jahu is found further south in the basin of the Paraná-Paraguay whereas Zungaro zungaro is found further north in the basin of the rivers Amazon and Orinoco. However, in the literature the classification and distribution of each of those species is still unclear and the basic information on the biology and natural history is scarce. In Brazil the jaú is listed as one of endangered species, over-exploited or threatened by overexploitation; however, the regulations fail to protect the jaú because they have mistakenly identified it as Zungaro zungaro. In Colombia, according to the freshwater species Red Book, the Zungaro zungaro has been declared endangered. Considering the limited information on the population genetics of these fish, the purpose of this study was to obtain the genetic characterization of the jaú population through mitochondrial and nuclear molecular markers. This purpose includes the following research questions: 1- Given the uncertainties encountered in the taxonomic genus Zungaro, is this group composed by two species, or are they two different populations? 2- Considering the jaú´s big size and the fact that they migrate long distances, would than mean that there is a population structure? and 3- The jaú´s endangered condition, its habitat´s changes and overfishing, could be responsible for a reduction of the genetic variation of these catfishes? In order to conduct the characterization we used molecular markers such as the mitochondrial cytochrome b gene, the nuclear gene RAG (Recombination Activation Gene) and the nuclear gene coding for ribosomal protein S7. Additionally, a total of eight polymorphic microsatellite loci capable of producing a considerable genetic variation was prospected. The population analysis of the genus Zungaro with mitochondrial and nuclear markers indicated the existence of a population structure among the individuals sampled. This result is due mainly to the differences between the populations of Pantanal - Paraná and the populations of Meta and Amazon; this finding supports the separation of these species. It was also found that these populations share a central haplotype, indicating a genetic cohesion in the genus, where the populations of Meta-Amazon had a greater number of derived haplotypes suggesting a possible population expansion. The occurrence of a unique and central haplotype to the populations of Pantanal- Parana from which the haplotypes of Meta and the Amazon are derived, when the gene RAG was used, would support the idea that these populations would be the center of dispersion and they would retain the ancestral haplotype. Regarding the prospected microsatellite loci, the results indicated they were efficient in the amplification and verification of polymorphism in Zungaro jahu, and were effective in heterologous amplification of other species of the Pimelodidae family. Statistical analyses on the microsatellites loci showed evidence of a single population of the Z jahu specie inhabiting the north and south Pantanal. In contrast, the two Z zungaro populations studied (the Meta River, basin of the Orinoco and the Amazon River) shown to be significantly different, indicating a population structure. In spite of the jaú being an endangered species, the results of the genetic variation showed values comparable to other species of fish. These results open the possibility of developing clear management programs specifically directed to each of these populations, seeking the protection and recovery of individual fish stocks. / O gênero Zungaro, conhecido como Jaú, está conformado por duas espécies distribuídas pelos rios da América do Sul. Zungaro jahu ocorre mais ao sul, na bacia do Paraná- Paraguai e Zungaro zungaro que ocorre mais ao norte, na bacia dos rios Amazonas e Orinoco. No entanto, na literatura ainda não existe clareza sobre a classificação e a distribuição da cada uma das espécies e informações básicas sobre a biologia e história natural são escassas. No Brasil o jaú encontra-se listado como uma das espécies ameaçadas de extinção, sobre-explotadas ou ameaçadas de sobre-explotação, no entanto, as normativas emitidas para proteger o jaú apresentam um erro de mencioná-lo como Zungaro zungaro. Na Colômbia, segundo o livro vermelho de espécies de água doce, o Zungaro zungaro encontra-se declarada como em perigo. Considerando a escassez de informações sobre a estrutura genética populacional desses peixes o objetivo do presente estudo foi, através de marcadores moleculares mitocondriais e nucleares, responder se dadas as incertezas taxonômicas encontradas no gênero Zungaro, este está conformado por duas espécies ou são simplesmente populações diferentes, se pelo fato do jaú ser um peixe de grande porte e, aparentemente, de grandes migrações, existe estruturação das populações e se conhecendo a condição de espécie ameaçada e dadas as alterações de habitat sofridas e a sobrepesca, isso já está refletindo numa redução da variação genética desses bagres. Para tanto, foram utilizados como marcadores moleculares como o gene mitocondrial do citocromo b, o gene nuclear RAG (Gene Ativador da Recombinação) e o gene nuclear que codifica para a proteína ribosomal S7, assim mesmo foi prospectado um total de oito locos microssatéllites polimórficos. A análise populacional do gênero Zungaro com os marcadores mitocondriais e nucleares indicou a existência de uma estrutura populacional entre os indivíduos amostrados. Esta estruturação é devida principalmente as diferenças encontradas entre as populações do Pantanal Paraná com relação às populações do Meta e Amazonas, corroborando a separação das espécies. Igualmente, foi encontrado que as populações compartilham um haplótipo central, indicando uma coesão genética no gênero onde as populações do Meta- Amazonas apresentaram um maior número de haplótipos derivados indicando uma provável expansão populacional. A ocorrência de um haplótipo exclusivo e central para as populações do Pantanal-Paraná do qual são derivados os haplótipos do Meta e Amazonas, quando utilizado o gene RAG, suportariam a idéia de que estas populações seriam o centro de dispersão e manteriam o haplótipo ancestral. Enquanto aos locos microssatélites prospectados estes foram eficientes na amplificação e verificação de polimorfismo em Zungaro jahu , assim como mostraram se eficientes na amplificação heteróloga para outras espécies da família Pimelodidae. As análises estatísticas mostraram evidencia da existência de uma única população da espécie Z jahu habitando o pantanal norte e sul. Em contraste, em Z zungaro as duas populações estudadas (do rio Meta, bacia do Orinoco, e do rio Amazonas) mostraram-se significativamente diferentes, evidenciando uma estruturação populacional. Os resultados de variação genética evidenciaram valores comparáveis a outras espécies de peixes de outras localidades, a despeito do jaú ser uma espécie ameaçada. Com esses resultados abre-se a possibilidade de estabelecer programas de manejo claros e dirigidos especialmente para cada uma das populações aqui estudadas visando a proteção e recuperação de cada um dos estoques pesqueiros.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:21:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissMHS.pdf: 1182741 bytes, checksum: 57f363f6583bd0736e6fa0914d77fdfb (MD5) Previous issue date: 2005-12-02 / Roseate spoonbill (Platalea ajaja) is a neotropical bird with wide geographic distribution in intercontinental and coastal wetland habitats. Populations are morphologically indistinguishable, with no apparent differentiation from the southern United States to northern Argentina. In this study we aim to determine the genetic diversity and to delineate the Brazilian population structure of this specie, using genetic data of a 483 base-pair fragment of the first domain of the mitochondrial DNA control region. Samples of 50 individuals were collected from five breeding colonies in two important Brazilian wetland areas, the Pantanal (four colonies, n = 39) and the Banhado do Taim (one colony, n = 11). The levels of variability estimated using nucleotide (π) and haplotipic (H) diversities were higher in the Pantanal (π = 0.004 and H = 0.753) than in Taim (π = 0,0004 and H = 0,182). No significant levels of genetic differentiation among Pantanal colonies (Fst and AMOVA values are not significant) and between Pantanal and Taim colonies (Fst and AMOVA values are not significant) were found. The unimodal pattern of the mismatch distribution and the neutrality tests results (Tajima`s D = -1,942, Fu = -23,271 and R2 = 0,055) pointed a recent expansion in the Pantanal population. The time since the expansion was estimated to be 30242 years before present and the Ne was estimated as 14556 females. Our results were discuss considering that the present Pantanal population was originated from a geographically limited founder population. The Ne estimates indicates that the Pantanal population represents around 10-30% of Roseate Spoonbill continental population. / O colhereiro (Platalea ajaja) é uma ave aquática neotropical, com distribuição ampla por áreas costeiras e intracontinentais. As populações são morfologicamente indistinguíveis, sem diferenciação aparente entre as populações do sul dos Estados Unidos até o norte da Argentina. Esse estudo visou à determinação da variabilidade e estruturação genética de algumas colônias reprodutivas brasileiras dessa espécie. A análise foi baseada na variação de um fragmento de 483 pares de bases do primeiro domínio da região controladora do DNA mitocondrial. Foram coletadas 50 amostras provenientes de cinco colônias reprodutivas em duas importantes áreas úmidas do Brasil, o Pantanal (quatro colônias n = 39) e o Banhado do Taim (uma colônia, n = 11). O nível de variabilidade para a região do Pantanal foi estimado usando a diversidade genética (π) e a diversidade haplotípica (H) e foram mais altas (π = 0,004, H = 0,753) do que o encontrado para o Taim (π = 0,0004, H =0,182). Não foi encontrada diferenciação genética entre as colônias do Pantanal (Fst e AMOVA, valores não significativos) e entre o Pantanal e Taim (Fst e AMOVA, valores não significativos). A distribuição unimodal do histograma de freqüências relativas das diferenças pareadas e os testes de neutralidade (Tajima = -1,942, Fu = -23,271 e R2 = 0,055) sugerem uma expansão recente para as colônias da região do Pantanal. O tempo desde a expansão foi estimado em 30242 anos atrás e o Ne = 14556 fêmeas. Os resultados foram discutidos supondo que a população contemporânea de colhereiro no Pantanal é originária de uma população fundadora geograficamente mais limitada e a população atual da região representa cerca de 10 a 30% de toda a população do continente.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:21:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2146.pdf: 1671091 bytes, checksum: f97eeea1da741ae03253f4c73616f003 (MD5) Previous issue date: 2007-11-30 / Universidade Federal de Minas Gerais / Several Psittacidae species, as those of Ara genus, have biological characteristics frequently associate with extinction risk. These include corporal size, specialized food preferences, low rate of population growth, restricted habitat and geographic dispersal. Genetic studies are important tools because they provide helpfulness for the conservation of those species with high extinction risks. Microsatellite markers are frequently used in population and conservation studies, and are usually isolated from the genome of the targeted species or of the related species. The main goal of this study was evaluate the genetic variation of Ara chloroptera inhabiting a touristic area, named Buraco das Araras, in Mato Grosso do Sul. For such way, six microsatellite loci were isolated and characterized and were useful to assess the genetic variation of Ara chloroptera and presented also a good value to study other Neotropical parrot. The studied population showed a genetic variation value comparable to that previously observed in a non endangered congeneric species. A significant Hardy-Weinberg disequilibrium was detected, probably related to migrants. It was hypothesized the occurrence a throughout of the years alternation of visiting individuals. The Buraco das Araras constitutes a favorable and helpful environment for reproduction and food of the red-and-green macaw and species conservation. / Certas espécies de psitacídeos possuem uma série de características normalmente associadas ao risco de extinção, como grande tamanho corporal, pequena diversidade de itens alimentares, alta especificidade de hábitat, pequena taxa de crescimento populacional e distribuição geográfica restrita, como o gênero Ara. Estudos genéticos são importantes ferramentas para auxiliar a conservação de espécies sob risco de extinção. Um dos marcadores moleculares mais utilizados é o microssatélite, o qual deve ser isolado da própria espécie ou de espécies correlatas. O objetivo principal desse estudo foi avaliar a variação genética de uma população de Ara chloroptera que habita uma região turística do Mato Grosso de Sul, conhecida por Buraco das Araras. Para tanto foram identificados e caracterizados seis locos de microssatélites na espécie, os quais foram úteis para acessar a variação genética e também apresentaram potencial para utilização em estudos com outros psitacídeos neotropicais. A população estudada apresentou uma variabilidade genética comparável a observada em uma espécie congenérica não ameaçada. Mostrouse significativamente em desequilíbrio de Hardy-Weinberg, provavelmente devido aos imigrantes detectados. Foi hipotetizada a ocorrência de alternância de indivíduos visitantes ao através dos anos. O Buraco das Araras proporciona um ambiente favorável para reprodução e alimentação da arara vermelha, ajudando na conservação da espécie.