Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2016-09-27T12:23:30Z No. of bitstreams: 1 TeseAGN.pdf: 2192797 bytes, checksum: e995724f0c22f92176dd1473070b69a6 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-27T20:09:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseAGN.pdf: 2192797 bytes, checksum: e995724f0c22f92176dd1473070b69a6 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-27T20:09:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseAGN.pdf: 2192797 bytes, checksum: e995724f0c22f92176dd1473070b69a6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-27T20:09:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseAGN.pdf: 2192797 bytes, checksum: e995724f0c22f92176dd1473070b69a6 (MD5) Previous issue date: 2015-08-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The Salminus genus is characterized by predatory fish medium to large, migratory and ichthyophagi, very appreciated in fisheries and gastronomy. Among these stands out the Salminus hilarii species, popularly known as tabarana and considered top of the food chain, due to its high degree of selectivity for environments with rich water oxygen which constitutes a good environmental indicator. This species occurs in the São Francisco basins, Paraná basins and Jaguaribe river, and depends on specific hydrological conditions to carry out their reproduction. In this context and because of intense anthropogenic interference that such river systems have suffered, population's study of tabaranas in the upper Paraná basin can contribute to a better understanding of aspects related to its population structure and conservation of their populations. Thus, the aim of this study was to characterize the population genetic structure of S. hilarii at different periods in rivers of the Upper Paraná basin, in order to better understand the population dynamics of fish and effectively contribute to their conservation. It was used for molecular analysis 15 polymorphic microsatellite loci and mtDNA (D-loop). The results revealed the existence of population differentiation among the rivers sampled. Nevertheless, individuals sampled in the Jacaré-pepira river and Cubatão showed no genetic difference, indicating the occurrence of gene flow between populations sufficient to maintain the genetic homogeneity. Moreover, it was possible to identify the temporal structure into the Turvo and Jacaré-pepira river. A high genetic diversity was found in populations of Upper Paraná basin sampled rivers. The D-loop analysis showed no population structure between samples, but indicated the occurrence of a high diversity. The contradictory results may be due to mutational rates of the markers used, since microsatellites have high mutational rate. These results are important for understanding the behavior and biology of these fish, and also to establish fisheries management programs and conservation S. hilarii in the upper Paraná basin. / O gênero Salminus é caracterizado por peixes predadores de médio à grande porte, migradores e ictiófagos, muito apreciados na pesca e na gastronomia. Dentre esses, destaca-se a espécie Salminus hilarii, conhecida popularmente como tabarana e considerada topo de cadeia alimentar, devido ao seu alto grau de seletividade por ambientes com águas ricas em oxigênio o que torna a espécie uma bom indicador ambiental. Essa espécie ocorre nas bacias do São Francisco, alto rio Paraná e do rio Jaguaribe e depende de condições hidrológicas específicas para realizar sua reprodução. Dentro desse contexto e devido à intensa interferência antrópica que tais sistemas hidrográficos vêm sofrendo, estudar populações de tabaranas na bacia do alto Paraná pode contribuir efetivamente para o melhor entendimento de aspectos relacionados à sua estrutura populacional e conservação da espécie. Assim, o objetivo geral deste trabalho foi caracterizar a estrutura genética de populações de S. hilarii em diferentes períodos em rios da bacia do alto Paraná, com o intuito de compreender melhor a dinâmica populacional desse peixe e contribuir efetivamente para sua conservação. Para as análises moleculares utilizou-se 15 locos polimórficos de microssatélites e o mtDNA (D-loop). Os resultados obtidos revelaram a existência de diferenciação populacional entre os rios amostrados. Apesar disso, os indivíduos amostrados no rio Jacaré-pepira e ribeirão do Cubatão não apresentaram diferença genética entre eles, indicando a ocorrência de fluxo gênico entre as populações suficiente para manter a homogeneidade genética. Além disso, foi possível identificar a estruturação temporal dentro do rio Turvo e do rio Jacaré-pepira. Uma alta diversidade genética foi encontrada nas populações dos rios amostrados da bacia do alto Paraná. As análises do D-loop não evidenciaram estruturação populacional entre as amostragens, mas indicou a ocorrência de uma alta diversidade. A contradição dos resultados deve-se as taxas mutacionais dos marcadores utilizados, uma vez que os microssatélites possuem taxas mutacionais elevadas. Esses resultados são importantes para o entendimento do comportamento e biologia desses peixes e, ainda, para estabelecer programas de manejo de pesca e conservação de S. hilarii na bacia do alto Paraná.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:51:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 536332 bytes, checksum: 5951891794c17e210fb52fda2d6fa297 (MD5) Previous issue date: 2013-03-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Devido à ausência de estudo de caracterização da variabilidade genética das populações de Pseudocercospora fijiensis recentemente introduzidas no Brasil, o objetivo desse trabalho foi avaliar a adequabilidade do marcador IRAP para estudar variações genéticas entre indivíduos, bem como determinar a estrutura genética da população brasileira de P. fijiensis com base no fingerprinting gerado por amplificação de polimorfismo entre retrotransposons (IRAP). Um total de 22 locos foi amplificado, sendo 77.3 % polimórficos. A análise de agrupamento revelou dois principais grupos no Brasil. A diversidade gênica (HE) foi de 0.22 e pela análise de variância molecular verificou-se que a maior variabilidade genética está dentro das populações. A Análise Discriminante de Componente Principal (DAPC) revelou que não há nenhuma estruturação relacionada com as origens geográficas e cultiva hospedeiro. O sistema de marcador baseado em retrotransposon IRAP é ferramenta apropriada para estudar a variabilidade genética em P. fijiensis. / Due to the lack of characterization study of genetic variability in populations of Pseudocercospora fijiensis recently introduced in Brazil, the objective of this study was to evaluate the suitability of IRAP marker for studying genetic variations between individuals, and to determine the genetic structure of the population of P. fijiensis based on fingerprinting generated by inter-retrotransposons amplified polymorphism (IRAP). A total of 22 loci were amplified and 77.3% showed a polymorphism. Cluster analysis revealed two major groups in Brazil. The observed genetic diversity (HE) was 0.22, and through molecular analysis of variance, it was determined that the greatest genetic variability occurs within populations. The Discriminant Analysis of Principal Components (DAPC) revealed no structuring related to the geographical origin of culture of the host. The IRAP-based marker system is a suitable tool for the study of genetic variability in P. fijiensis.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Panulirus argus (Latreille, 1804) é uma das principais espécies de lagosta no Atlântico, sendo um dos maiores recursos pesqueiros do Atlântico Ocidental, onde apresenta um alto valor comercial. A forte explotação da espécie resulta em uma grande pressão sobre suas populações. Recentemente, foi descoberto que sob o binômio P. argus estão contidas duas espécies crípticas que ocorrem em alopatria, uma na região do Caribe e outra na costa brasileira. Esta tese tem como objetivo estudar como se estruturam geneticamente as populações dessas duas espécies, com o propósito de fornecer mais informações para a determinação de estoques e um correto manejo das espécies, e analisar os processos históricos evolutivos que moldaram suas histórias demográficas. Para tal, foram estudados dois marcadores mitocondriais (região controle e o gene da Citocromo Oxidase I) e loci de microssatélites de indivíduos de 7 regiões do Caribe (Florida, Bahamas, Turks e Caicos, Porto Rico, Cuba, Colômbia e Venezuela) e 11 estados do Brasil (Pará, Maranhão, Piauí, Ceará, Rio Grande do Norte, Pernambuco, Alagoas, Bahia, Espírito Santo, Rio de Janeiro e São Paulo). Dentro de cada espécie foram observadas duas linhagens mitocondriais diferentes, que co-ocorriam, de maneira homogênea, ao longo de suas distribuições. Hipotetiso que essas linhagens foram formadas a partir de um evento de vicariância com contato secundário ou como consequência de um efeito gargalo seguido de expansão. As duas linhagens são evidentes nas sequências da região controle mitocondrial, mas no gene da COI foram evidentes apenas em P. cf. argus do Caribe. As linhagens do Brasil se separaram há aproximadamente 233 - 288 mil anos e cada uma sofreu expansão em tempos diferentes, a primeira se expandiu há 100 mil anos e a segunda linhagem há 50 mil anos. As linhagens do Caribe se separaram cerca de 1 milhão de anos atrás e possuem o mesmo tempo de expansão, 50 mil anos. Os microssatélites não revelaram subdivisão populacional para nenhuma das duas espécies, porém os marcadores, juntos, sugeriram um fluxo gênico diferenciado entre localidades expostas a diferentes correntes marítimas. Considerando que essas lagostas são intensamente explotadas, é importante ser cuidadoso no momento de definir estoques pesqueiros. Para a espécie do Brasil, dois estoques pesqueiros foram sugeridos, o primeiro do Pará à Bahia e o segundo do sul da Bahia a São Paulo. Para a espécie do Caribe, foi mantida e reforçada a hipótese de quatro estoques sugerida pela FAO (Norte, Sul, Centro-Norte e Centro-Sul). / Panulirus argus (Latreille, 1804) is one of the main lobster species in the Atlantic, and one of the largest fisheries in the western Atlantic, with a high commercial value. The heavy exploitation of the species results in much pressure on its populations. Recently, it was discovered that under the name P. argus there are two cryptic species that occur in allopatry, one in the Caribbean and the other on the coast of Brazil. This thesis studies the population genetic structure of those two species with the purpose of providing more information to delimitate stocks for fisheries management, and for understanding the historical processes that have shaped their evolutionary demographic histories. For this, we analysed two mitochondrial markers (control region and the Cytochrome Oxidase I gene) and microsatellite markers of individuals from 7 localities in the Caribbean (Florida, Bahamas, Turks and Caicos, Puerto Rico, Cuba, Colombia, and Venezuela) and 11 States of Brazil (Pará, Maranhão, Piauí, Ceará, Rio Grande do Norte, Pernambuco, Alagoas, Bahia, Espírito Santo, Rio de Janeiro, and São Paulo). Within each species two different mitochondrial lineages were observed. They occurred throughout their distributions, and it is hypothesized that they were formed from a vicariance event with secondary contact or are the result of a genetic bottleneck followed by expansion. The lineages of P. cf. argus from Brazil were only observed in the mitochondrial control region and were separated approximately 233-288 thousand years ago, and each lineage underwent expansion at different times: the first expanded 100,000 years ago and the second 50,000 years ago. The lineages of the Caribbean species were found for the two mitochondrial markers. They were separated about 1 million years ago and have had the same expansion time, 50,000 years. Microsatellites revealed no population subdivision for either species, but the molecular markers together suggest a differential gene flow between localities exposed to different currents. Since these lobsters are heavily exploited, it is important to be conservative when defining their fishing stocks. For the species from Brazil, two fishing stocks are suggested, the first from Pará to Bahia States and the second from Southern Bahia to São Paulo State. For the species of the Caribbean, our data give support to the four stocks suggested by FAO (North, South, North Central and South Central).

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A Mata Atlântica (MA) está entre as regiões com maior biodiversidade e mais ameaçadas do planeta. Esforços em diversas áreas do conhecimento têm sido feitos para que se tenha uma estimativa mais refinada da diversidade existente e sua organização ao longo do bioma. O crescente número de estudos que buscam reconstituir a história da diversificação da MA apontam para um cenário espacial e temporal complexo, havendo ainda uma lacuna no conhecimento dos processos em pequena escala. Vertebrados em miniatura têm se mostrado uma boa ferramenta para estudos de processos evolutivos em pequena escala. Assim, o gênero Euparkerella, endêmico de uma pequena região da MA dos Estados do Rio de Janeiro (RJ) e Espírito Santo (ES), foi escolhido como modelo para este estudo. No primeiro capítulo buscou-se descrever a diversidade existente dentro do gênero a partir de uma filogenia molecular. Para isso, utilizaram-se métodos bayesianos para gerar genealogias de genes e de espécies a partir de um fragmento de gene mitocondrial e quatro fragmentos de genes nucleares. Os resultados obtidos apontaram para uma grande diversidade críptica no gênero. Foram identificadas seis unidades evolutivas significativamente divergentes para o RJ: duas em Euparkerella cochranae, três em Euparkerella brasiliensis, e Euparkerella sp.. A espécie mais basal recuperada foi Euparkerella robusta, do ES, e estimou-se o início da diversificação do gênero para o final do Mioceno. O segundo capítulo descreve onze marcadores de microssatélites desenvolvidos para Euparkerella brasiliensis através do método de pirosequenciamento de nova geração 454. No terceiro capítulo estudou-se apenas uma unidade evolutiva, Euparkerella brasiliensis da área dos Três Picos/ RJ. A partir de marcadores de evolução rápida (microssatélites) e lenta (sequências de DNA) buscou-se compreender a estrutura e a dinâmica populacional desta unidade evolutiva em uma área bastante pequena (aprox. 20 km) sob influência de um gradiente ambiental altitudinal (40 m 1000 m). Foram identificadas, a partir dos microssatélites, duas subpopulações geneticamente distintas nas bordas do gradiente. O fluxo gênico se deu predominantemente das bordas para a zona de contato, onde foi observado o maior efetivo populacional. Tais resultados indicam que pequenas variações ambientais podem atuar no isolamento populacional em Euparkerella e corroboram o padrão de formas microendêmicas identificadas na filogenia. Futuros estudos devem ser feitos no sentido de buscar caracterizar morfologicamente as unidades evolutivas aqui identificadas; preencher as lacunas amostrais, especialmente no ES; e descrever os processos que atuam em pequena escala nas zonas de contato entre as unidades evolutivas e fatores limitantes a distribuição das mesmas. / The Atlantic Forest (AF) is among the regions with the greatest and most threatened biodiversity in the planet. Efforts have been made in various areas of knowledge in order to get a more refined estimate of diversity and its organization throughout the biome. The growing number of studies that attempt to reconstruct the history of diversification of AF suggest a scenario spatially and temporally complex. Nevertheless, there is still a gap in the knowledge of processes on a small scale. Miniature vertebrates have been a good tool for studies of evolutionary processes on a small scale. Thus, the genus Euparkerella, endemic to a small region of the MA of the States of Rio de Janeiro (RJ) and Espírito Santo (ES), was chosen as the model for this study. In the first chapter we sought to describe the diversity within the genus through a molecular phylogeny. For this reason, we used Bayesian methods to generate genes and species genealogies trough one fragment of mitochondrial gene and four fragments of nuclear genes. The results pointed to a great cryptic diversity in the genus. We identified six evolutionary units significantly divergent for RJ: two in Euparkerella cochranae, three in Euparkerella brasiliensis, and Euparkerella sp.. The most basal species recovered was Euparkerella robusta, from ES. We estimated the early diversification of the genus to the end of the Miocene. The second chapter describes eleven microsatellite markers developed for Euparkerella brasiliensis through the method of next generation 454 pyrosequencing. In the third chapter we studied only one evolutionary unit, Euparkerella brasiliensis from Três Picos/ RJ. Trough markers of fast (microsatellites) and slow (DNA sequences) evolution we sought to understand the populations structure and dynamics of this evolutionary unit in a very small area (approx. 20 km) under the influence of an altitudinal environmental gradient (40 m - 1000 m). We identified through microsatellites two subpopulations genetically distinct on edges of the gradient. The gene flow occurred predominantly from the edges to the contact zone, where we observed the largest effective population size. These results indicate that small environmental changes can promote isolation in Euparkerella and corroborate the pattern of microendemic forms identified in the phylogeny. Future studies should be made to characterize morphologically the evolutionary units identified herein; fill gaps sampling, especially in ES, and describe the processes that operate on a small scale in the contact zones between the evolutionary units and factors that delimit their distribution.

Estudos em genética de paisagem, das espécies zootécnicas, podem impulsionar o entendimento dos processos adaptativos, bem como, a maneira que o ambiente afeta o sucesso destas populações. O objetivo principal do projeto foi identificar assinaturas de seleção no genoma populações de suínos naturalizados brasileiros. Procurando obter a maior representatividade da variabilidade genética e ambiental dos suínos dentro do território brasileiros, amostras de DNA de pelo menos um animal e de pelo menos um grupo genético foram obtidas dentro do Banco de Germopalsma da EMBRAPA, totalizando 191 animais de 18 grupos genéticos suínos brasileiras que foram genotipadas, e classificadas de acordo com sua origem dentro de raça ou grupo genético, estado bioma, bacia hidrográfica, tipo de solo, ecoregião e tipo de vegetação. Após um controle de qualidade os genótipos resultantes foram utilizados no calculo das estatísticas F de Wright, equilíbrio de Hardy-Weinberg. Análise de componentes principais, coeficiente de endogamia, analise da variância molecular, testes de Mantel, e a determinação do número ideal de populações. Os dados ambientais foram convertidos em layers através do Qgis e utilizados na detecção de assinaturas de seleção através do BayeScan v2.1 (Foll & Gaggiotti 2008) e do Samβada (Stucki et al. 2014) Os resultados obtidos mostram que as populações estudadas têm uma estrutura variada entre e dentre si. A maior parte da variabilidade genética esta presente nos indivíduos dentro de grupos genéticos, e indivíduos dentro de estados. Existe diferenciação genética dos suínos dentro das variáveis ambientais classificatórias. As raças Monteiro e Marajó foram as que mostraram maiores níveis de estruturação. Os componentes principais mostram proximidade entre as raças comerciais, assim como o elevado grau de variação na composição genéticas das demais raças, com marcante separação dos animais Monteiro e Marajó. Níveis elevados de endogamia foram encontrados. Foram encontrados pelo menos 8 assinaturas de seleção no genoma das raças suínas localmente adaptadas. A freqüência dos genótipos destes marcadores divide o território brasileiro em duas regiões latitudinais distintas. Os níveis de estruturação das populações demonstram uma grande variabilidade genética entre e dentre as raças. As marcas de seleção encontradas demonstram a influência do meio ambiente no sucesso adaptativo destes animais ao território brasileiro. / Study of landscape genetics in livestock species can help understand the adaptive processes and the way that the environment affects the success of these populations. The main objective was the identification of genetic signatures of selection in the Brazilian autochthone swine breeds. We aim the higher representation of genetic and environmental variability from Brazilian territory sampling at least one animal from one genetic group per sampling point. The samples were obtained on CENARGEN-EMBRAPA Germplasm Bank in a total of 191 DNA samples from 19 Brazilian locally adapted swine genetic groups, classified into state, region, biome, hydrological basins, soil type, ecoregion and vegetation type. These samples were genotyped and after a quality control, we calculated Wright’ F-statistics, individual inbreeding coefficient, Hardy-Weinberg equilibrium, Principal components, IBD, Mantel test, an ideal number of subpopulations and an analysis of molecular variance. Environmental data was converted in layers through Qgis and used to detect signatures of selection by BayeScan v2.1 (Foll & Gaggiotti 2008) and Samβada ((Stucki et al. 2014) Population studied had genetic structure among different subpopulations, in a same category. The biggest part of genetic variability is the individual within breed and in individual within state. We found different intensity of population structure in the categories studied, been the he Monteiro and Marajó breeds that ones with highest values from population genetic structure. Principal component analyses showed proximity between commercial breeds, as well as the high degree of genetic variation among other breeds, with great detachment of Monteiro and Marajó animals from others. High inbreeding levels were found. Signatures of selection were found on the genome of Brazilian locally adapted swine pig. The genotypic frequency of these signatures of selection divides the Brazilian territory into two distinct latitudinal regions. The population structure levels demonstrate a wide genetic variability inside and among races. The signatures of natural selection found demonstrate the influence of the environment to successful adaptation of swine in Brazil.

A crise primordial da informação genética tal como delineada pelo modelo de quasi-espécies tem permanecido há mais de três décadas como um desafio as teorias de origem da vida e evolução pré-biótica. A despeito das diversas soluções propostas ao longo desse período, não há ainda uma que seja plenamente aceita pela comunidade científica. Dentro dessa gama de soluções, os modelos que usam uma abordagem de seleção em múltiplos níveis destacam-se como uma alternativa ao paradigma da área, o celebrado modelo de hiperciclos. Denominados modelos de vesículas pré-bióticas, entre os quais destaca-se o corretor estocástico, estes assumem a cooperação, de forma mais ou menos explícita, como ingrediente essencial para vencer a crise da informação genética. A cooperação tem sido vista como capaz de proporcionar um modo de contornar a crise sucitada por Eigen ao permitir a divisão da informação essencial em diversas partes, todas abaixo do limiar da catastrofe de erro. Entretanto, até muito recentemente, havia pouca literatura especializada explorando esta classe de modelos, especialmente no que tange à questões de coexistência. O objetivo desta dissertação é estudar mais profundamente alguns modelos deste tipo dando ênfase a este tipo de problema. Inicialmente, vamos explorar um modelo determinístico de seleção de grupo similar ao corretor estocástico, baseado no famoso Wright’s Island Model com algumas modificações. Em especial, relaxamos a necessidade de tempos de geração iguais nos dois níveis da dinãmica. Além deste, também vamos estudar uma versão menos restritiva do modelo de compartimentos original. Nos dois casos, a idéia geral é buscar as condições que garantam a coexistência dos diversos tipos de genes envolvidos. / The primordial genetic information crisis as defined by the Eigen’s quasispecies model, which can be used as a paradigm here, has been a challenge to any theory about the origin of life and prebiotic evolution for more than three decades. Despite several tentative solutions proposed along this period, there’s no consensual solution to the scientific community. Among that diversity of solutions, models that use a multilevel selection approach have been seen as an viable alternative to area’s paradigm, the hypercycles model. Those called prebiotic vesicle models, whose principal example is the stochastic corrector model, assume cooperation, in a more or less explicit fashion, as an essencial ingredient to solve the genetic crisis. Cooperation has been seen as capable of providing means to bypass the genetic crisis by dividing the essential information into several pieces, each one bellow the error threshold. Until recently, no complete treatment for such a model could be found in the specialized literature, specially in relation to replicators coexistence questions. So, the main purpose of this dissertation is the throughly exploration of some of those models with emphasis in coexistence aspects. Initially, we will explore a deterministic group selection model based in the celebrated Wright’s Island Model with some modifications. We relax some of the assumptions os the model to accommodate distinct time scales between the different levels of the model. Besides this model, we will study a less restrictive version of a compartment model. In both cases, we give special emphasis in the search of coexistence conditions that guarantee the survival of the different templates.

Novos marcadores genéticos foram caracterizados para jacaré-de-papo-amarelo (Caiman latirostris) pela construção de bibliotecas enriquecidas de DNA microssatélite. Um microssatélite foi desenvolvido a partir de uma biblioteca enriquecida de DNA microssatélite (ACC/TGG)n e 12 a partir de uma biblioteca enriquecida de DNA microssatélite (AC/TG)n. Esses marcadores foram testados em indivíduos da espécie Caiman latirostris e resultaram em sete novos microssatélites polimórficos. Adicionalmente quatro marcadores microssatélites de Alligator mississipiensis previamente transferidos para Caiman latirostris foram utilizados. Amostras de sangue jacarés-de-papo-amarelo originárias de várzeas associadas ao Rio Piracicaba e alguns de seus tributários no estado de São Paulo, Brasil, foram avaliadas quanto à variação genética entre populações e o parentesco entre indivíduos. Foi detectada variabilidade entre indivíduos originários de sitos diferentes, mesmo entre aqueles com pequena distância geográfica. Os resultados sugerem que os grupos amostrados em cada sítio são compostos predominantemente por indivíduos aparentados. Uma possível combinação de alta taxa de mortalidade e baixa taxa de natalidade pode ser a explicação do baixo número de indivíduos dispersos com sucesso por geração entre os sítios estudados. Esses marcadores podem auxiliar na compreensão dos processos metapopulacionais que aparentemente ocorrem na espécie. / New genetic markers were characterized for the broad-snouted caiman (Caiman latirostris) by constructing libraries enriched for microsatellite DNA. One microsatellite was developed from a (ACC/TGG)n enriched microsatellite DNA library and 12 from a (AC/TG)n enriched microsatellite DNA library. These markers were tested in Caiman latirostris individuals and resulted in seven new polymorphic microsatellites for the specie. Additionally four Alligator mississipiensis microsatellite markers previously transferred for Caiman latirostris were used. Samples from broad-snouted caimans from small wetlands associated with the Piracicaba River and some of its tributaries in the state of São Paulo, Brazil were used to study the genetic variation between populations and parentage between individuals. Genetic variability was detected among individuals from different sites, even those within a small geographic distance. The results suggest that the groups sampled at each site are composed predominantly of related individuals. A possible combination of high mortality and low natality rates in the fragmented Caiman latirostris populations may explain the low number of successfully dispersed individuals per generation observed between the sites studied. These markers might help to understand the metapopulation processes that are occurring within this species.

Estudos de genética de populações de pragas agrícolas têm destacado a importância de se conhecer a estruturação genética e os padrões de fluxo gênico entre populações para o refinamento de estratégias de Manejo Integrado de Pragas (MIP). A lagarta-da-maçã do algodoeiro, Heliothis virescens (F.), é um inseto praga amplamente distribuído e importante economicamente por causar danos consideráveis à cultura do algodão no Brasil. O controle dessa praga tem sido feito principalmente pelo uso de inseticidas e de plantas geneticamente modificadas (GM) que expressam proteína(s) de Bacillus thuringiensis Berliner e o potencial de evolução da resistência é alto. O conhecimento de quanto as populações de H. virescens são capazes de trocar informação genética entre si é de fundamental importância para a implantação de estratégias de manejo dessa praga. No entanto, pouco se sabe sobre a estrutura genética e os padrões de fluxo gênico em H. virescens em escalas locais e regionais no Brasil. Assim, o objetivo desse trabalho foi avaliar a variabilidade genética em populações de H. virescens utilizando marcadores microssatélites. Foram amostrados indivíduos de H. virescens oriundos de populações coletadas nas safras de 2007/08, 2008/09 e 2009/10 nas principais regiões produtoras de algodão e soja no Brasil. Foram estudados nove locos polimórficos em 12 populações, em um total de 205 indivíduos. O número médio de alelos por loco foi de 14,11. Os valores de heterozigosidade média esperada (HE) e observada (HO) foram de 0,303 e 0,438, respectivamente. O coeficinete de endocruzamento da espécie f foi de 0,294 (IC 95% de 0,178 a 0,406). As estimativas de estruturação genética foram = 0,132 (IC 95% de 0,072 a 0,218) e RST = 0,252. Esses valores indicam uma estruturação genética moderada entre as populações. Estimativas do número de migrantes indicaram um pequeno fluxo gênico, principalmente no sentido Centro- Oeste Nordeste, embora a maioria dos indivíduos dentro das populações seja residente; adicionalmente, foi verificado que o estabelecimento das populações do algodão ocorre a partir de indivíduos migrantes da soja ou descendentes desses indivíduos. Análises de Componentes Principais e de atribuição usando inferência Bayesiana revelaram a formação de dois grupos, porém não foi possível identificar um padrão de agrupamento (por região, safra ou hospedeiro). Desta forma os resultados do presente trabalho sugerem uma estruturação genética incipiente para as populações de H. virescens no Brasil. Desse modo, é importante levar esses resultados em consideração para que o MIP em geral, e especificamente para que as abordagens para retardar a evolução da resistência sejam implementadas de forma efetiva para o manejo de H. virescens no Brasil. / Agricultural pests population genetics studies have emphasized the importance of genetic structure and patterns of gene flow knowledge for Integrated Pest Management (IPM) strategies. The tobacco budworm, Heliothis virescens (F.), is a widespread and economically important insect pest renowned for causing considerable damage in cotton fields in Brazil. This pest has been controlled by the use of insecticides and genetic modified plants (GM) expressing proteins from Bacillus thuringiensis Berliner, and it has already been shown to present a high potential to develop resistance to these control technologies. To a successful application of these strategies it is needed to know the capacity of the pest populations to exchange genetic information among them. However, for H. virescens a scarce amount of information about genetic structure and patterns of gene flow is available at local and regional scales in Brazil. In this way, the main objective of this study was to evaluate the genetic variability of H. virescens based on microsatellite markers. Specimens were sampled during 2007/08, 2008/09 and 2009/10 from the main cotton and soybean producers regions in Brazil. From this, nine polymorphic loci from 12 populations were studied in 205 specimens. The average number of alleles was 14.11. Expected (HE) and observed (HO) heterozygosity were 0.303 and 0.438, respectively. Inbreeding coefficient f was 0.294 (IC 95% 0.178 - 0.406). Genetic structure indices were: = 0.132 (IC 95% 0.072 0.218) and RST = 0.252. These values point to a moderate genetic structure among H. virescens populations. Migrants estimative indicate a low gene flow, mainly in the Center-Western Northern direction, although most individuals are residents within populations; additionally it was suggested that immigrants to cotton populations come from soybean fields. Genetic relationships inferred by Principal Component Analysis and Bayesian assignment tests identified two groups, although no group pattern was recognized, even by geographic region, year of sampling or host plant. These results suggest an incipient genetic structuring for H. virescens populations within Brazil. Thus, such results should be considered for IPM strategies aiming in an efficient control of H. virescens in Brazil.

O presente trabalho teve por objetivo compreender a dinâmica do manejo da agrobiodiversidade nos roçados de mandioca em comunidades ribeirinhas de várzea e terra firme das Reservas de Desenvolvimento Sustentável Amanã e Mamirauá, na Amazônia, e suas relações com as formas de organização da produção, do espaço e do trabalho adotadas pelos produtores. Para tal foi trabalhado um conjunto de metodologias baseados na teoria de sistemas agrários, análise de agroecossistemas, etnoecologia e análise genética utilizando microssatélites. Os resultados indicaram que: 1) Nas duas reservas existem três identidades produtivas, forjadas a partir da principal fonte de renda: agricultores, pescadores e agricultores-pescadores (desenvolvem as duas atividades com fins de comercialização); 2) Os ribeirinhos classificam diversos ambientes como aptos para a agricultura, e a partir deles diversos sistemas de cultivo, que variam em função do ecossistema (várzea ou terra-firme); 3) Existem duas racionalidades produtivas na agricultura (comercialização e auto-consumo), que moldam as racionalidades de manejo da agrobiodiversidade; 4) A diversidade específica e varietal nos roçados diminui à medida que se aumenta o grau de especialização produtiva, tanto da pesca, quanto da agricultura. Contudo, isso não se verifica do ponto de vista genético, uma vez que os genes estão bem distribuídos nas variedades e populações, independente da lógica produtiva; 5) Os roçados de mandioca da RDS Amanã e RDS Mamirauá são extremamente diversos geneticamente, apresentando altos valores de riqueza alélica, polimorfismo e heterozigosidade; 6) A diversidade genética está estruturada basicamente dentro de cada roçado, o que indica alto fluxo gênico entre as variedades de cada roçado e entre as variedades dos diferentes roçados, proporcionada principalmente pela troca de variedades entre agricultores, diminuindo a diferença entre roçados e aumentando a freqüência de diferentes alelos em cada roçado; 7) Os pescadores e as comunidades de várzea têm papel fundamental na dinâmica da agrobiodiversidade, pois abrigam grande número de espécies e variedades de mandioca nos roçados; 8) Portanto, em todas as comunidades a agricultura tem papel fundamental, o que denota que as estratégias de assessoria devem prever a dimensão de sistemas de produção em suas intervenções. / This study had the objective of understanding the agrobiodiversity management dynamics in roçados (swidden fields of cassava) in riverine communities of the Amanã and Mamirauá Sustainable Reserves in the Amazon and its relations with production, space and work management adopted by the families. The methodology adopted was based on the agrarian systems theory, agroecosystems analysis, ethnoecology and microsatellites genetic analysis. The results indicated that: 1) In the two reserves there are three productive identities, forged from the main source of economic income: agriculturists, fishing and agriculturist-fishing (they develop the two activities with commercialization aims); 2) The informers classify diverse environments as apt for agriculture, and from them diverse crop systems, that vary in function of the ecosystem (land-firm or floodplain); 3) There are two productive rationalities in agriculture (commercialization and self-consumption), which adapts to the rationalities of agrobiodiversity management; 4) The specific and varietal diversity in the roçados decreases as the level of productive specialization increases, both the fishing and agriculture. However, this is not verified in the genetic point of view, where the genes are well distributed in the varieties and populations, independent of the productive logic; 5) The roçados at the Amanã and Mamirauá SDR are extremely diverse, presenting high values of allelic diversity, polymorphism and heterozigosity; 6) The genetic diversity is structured basically within each roçado, which indicates high gene flow among the varieties of each roçado and among the varieties of the different roçados, promoted mainly by the exchange of varieties between agriculturists, diminishing the difference between roçados and increasing the frequency of different alleles in each roçado; 7) The floodplain fishing and communities have an important role in the agrobiodiversity dynamics, as they shelter a great number of species and cassava varieties in their roçados; 8) Therefore, in all the communities agriculture has an important role, which denotes that the extension strategies must foresee the production systems approach in their interventions.

A Mimosa scabrella Bentham bracatinga) é uma espécie arbórea nativa da Mata Atlântica, de ocorrência restrita aos Estados do sul e sudeste do Brasil (RS, SC, PR, SP). A espécie vem sendo cultivada no sul do país e em outros países como Costa Rica e Ruanda, para os mais variados fins. Contudo, embora a espécie tenha diversas utilidades, muito pouco tem sido feito em termos de melhoramento genético. Assim, em Maio de 2003, um teste de procedências e progênies de M. scabrella foi instalado na Estação Experimental de Itatinga (ESALQ/USP), utilizando oito procedências nativas e uma comercial, coletadas ao longo da distribuição geográfica da espécie. O delineamento usado foi o Blocos de Famílias Compactas, com nove procedências, 10 a 20 progênies por procedência, seis plantas por subparcela e cinco repetições. Seis meses após o plantio foi medido o caráter altura total e sobrevivência de plantas no ensaio. Concomitantemente, uma amostra de aproximadamente 50 plantas por procedência foi usada para a analise de eletroforese de isoenzimas, revelando-se sete locos polimórficos. Os resultados mostraram que a espécie tem sistema misto de reprodução com predomínio de cruzamentos (média de tm = 0,971). Na média das procedências foi detectada 7,6% de cruzamento entre indivíduos parentes e 51,3% de cruzamentos biparentais, indicando fortes desvios de cruzamentos aleatórios e que as progênies são constituídas por misturas de diferentes tipos de parentescos. Em concordância, o coeficiente médio de parentesco entre plantas dentro de progênies foi alto (0,392). A análise da diversidade genética detectou altos níveis de heterozigosidades (He = 0,580; Ho = 530), embora em duas procedências (Caçador-SC e Ituporanga comercial-PR) foram detectados excessos significativos de homozigotos em relação ao esperado sob Equilíbrio de Hardy-Weinberg. O estudo da associação entre distância genética de Nei (1978) com a distância geográfica entre procedências, usando o teste de Mantel, não detectou correlação significativa (r=0,198 ; P=159), de forma que não é possível atribuir o padrão de distância genética observado entre procedências ao modelo isolamento por distância. A comparação da medida de divergência genética entre procedências detectada por caracteres quantitativos (Qp = 0,039) com a detectada por locos isoenzimáticos (θp =0,018) sugere que a divergência genética quantitativa observada entre as procedências aos seis meses de idade para o caráter altura foi causada por seleção divergente (Qp>θp). Parâmetros genéticos foram estimados para o caráter altura, usando os modelos aleatório (assume progênies de polinização livre como meios-irmãos) e misto de reprodução (assume progênies de polinização livre como misturas de diferentes parentescos). A estimativas da variância genética aditiva, os coeficientes de herdabilidade e os ganhos esperados na seleção foram superestimados em 36%, 48% e 41%, respectivamente, quando o modelo aleatório de reprodução foi usado ao invés do modelo misto de reprodução. / Mimosa scabrella Bentham (Bracatinga), is a native tree species of Atlantic Forest, of restricted occurrence to the Southwest and South of Brazil (RS, SC, PR and SP). The species comes being cultivated in the Brazil south and in the other countries as Costa Rica and Ruanda, for the most varied ends. But, although the species has a varied ends, lack studies in the genetic breeding. Thus, in May of 2003, a M. scabrella provenance progeny test was implanted in the Experimental Station of Itatinga (ESALQ/USP). The design used was the Compact Family Block with eight provenances, 10 to 20 families per provenance, six plants per subplot and five replications (block). Total height and survival at six months old were measured in the trials. Concomitantly, a sampled of about 50 plants per provenance was used to analyses of isozymes electrophoresis, reveling seven polymorphic loci. The results showed that the species has a mixed mating system with outcrossing predominance (average tm = 0.971). In the provenance average was detected 7.6% of biparental inbreeding and 51.3% of biparental outcrossing, indicating strong deviations of random mating and that the families are mixtures of different relatedness kinds. In agreement, the average relatedness coefficient among plant within families was high (0.392). The analyses of genetic diversity detected high levels of observed and expected heterozygosities (He = 0.580; Ho = 530, respectively), although in two provenances (Caçador-SC and Ituporanga comercial-PR) were detected significant excess of homozygotes in relationship to expected in Hardy-Weinberg equilibrium. The studied of association among Nei (1978) genetic distance and geographic distances among provenances, using Mantel test, no detected significant correlation (r = 198; P = 159), indicating that the observed genetic distance among provenance patters is not possible to attribute the isolation distance model. The comparison of genetic divergence among provenance measured by quantitative traits (Qp = 0.039) with the measure by isozymes loci ( θp = 0.018) suggest that the quantitative genetic divergence among provenance at six months old to height trait was caused by divergent selection ( Qp > θp ). Genetic parameters were estimated to height trait, using the random (assume open-pollinated arrays with half-sibs) and mixed (assume open-pollinated arrays with mixed of different relatedness kinds) mating model. The additive genetic variance, heritabilities coefficients and expected gain selection were 36%, 48% and 41%, respectively, super-estimates, where a random model was used instead of mixed mating model.