O cultivo da soja (Glycine max (L.) Merr.) em áreas de várzea surgiu como alternativa à monocultura de arroz, uma vez que cultivares com diferentes níveis de tolerância ao alagamento do solo foram identificadas. As tecnologias de sequenciamento de nova geração apresentam como vantagens o elevado volume de informações obtidas e uma visão direta na variação do DNA. Assim, é possível identificar polimorfismos e diferenciar genótipos quanto à característica de interesse. O objetivo deste trabalho foi ressequenciar e montar o genoma de duas cultivares de soja contrastantes para o caráter tolerância ao alagamento do solo, avaliar a expressão de genes candidatos e identificar alterações não sinônimas nas sequências gênicas. O DNA total das cultivares Introdução 27 (tolerante) e BRS 154 (sensível) foi extraído de folhas jovens. Ao DNA fragmentado e purificado foram adicionados indexadores e adaptadores conhecidos. Fragmentos com ~300pb foram selecionados e então realizado o sequenciamento pareado. As leituras de sequenciamento foram submetidas à verificação de qualidade das bases e a montagem foi realizada com os montadores ABySS, SOAPdenovo e a combinação Velvet e SSPACE. Para análise de RTqPCR foram escolhidos como candidatos à tolerância ao encharcamento do solo genes relacionados a rotas de captação de energia (ENO, ADH1, ALAT2 e GLB1), formação de estruturas associadas ao estresse (XETP e LBD41) e detoxificação celular (APX2). O alinhamento dos scaffolds gerados pelo montador AbySS e o genoma de referência da cv. Williams 82 foi realizado para reconstruir a sequência destes genes e as alterações não sinônimas foram identificadas. O sequenciamento gerou em média 111 milhões de leituras pareadas. A distribuição da qualidade das bases nas leituras foi elevada (e≥28) e adaptadores residuais não foram identificados. O programa ABySS mostrou maior eficiência na montagem dos genomas das cultivares Introdução 27 e BRS 154, gerando scaffolds maiores, com tamanho total de 1,024Gb e 1,020Gb, respectivamente. A taxa de alinhamento global das leituras com o genoma de referência foi de 97%. De maneira geral, a cultivar Introdução 27 apresentou maior expressão relativa de todos os genes avaliados. Alteração não sinônima entre os genótipos estudados foi constatada apenas no gene APX2 e diferenças na região promotora associada ao estresse foi constatada apenas no gene ALAT2. Dessa forma, não foi possível explicar as diferenças de expressão observadas, sugerindo uma maior complexidade do caráter estudado. / Soybean (Glycine max (L.) Merr.) in lowland areas emerged as alternative to rice monoculture, since cultivars with different levels of soil flooding tolerance have been identified. The next generation sequencing technologies generates high volume of data and a direct view of DNA variation. So, it is possible to identify polymorphisms and differentiate genotypes for traits of interest. The objective of this work was to resequence and assemble the genome of two contrasting soybean cultivars to soil flooding, to evaluate the expression of candidate genes and to identify non-synonymous changes in these gene sequences. Whole DNA of Introduction 27 and BRS 154 cultivars was extracted from young leaves. Indexers and adapters were added to fragmented and purified DNA. Fragments with ~300bp were selected and then pair-end sequencing was performed. Reads of sequencing were submitted to bases quality check and the assembly was performed with the ABySS, SOAPdenovo assemblers and the combination of Velvet and SSPACE. Candidate genes to soil flooding tolerance were submitted to RT-qPCR analysis. These genes were related to energy uptake routes (ENO, ADH1, ALAT2 and GLB1), formation of stress-associated structures (XETP and LBD41) and cell detoxification (APX2). The alignment of the scaffolds generated by the AbySS assembler and the cv. Williams 82 was performed to reconstruct the sequence of these genes and the non-synonymous changes were identified. Sequencing generated on average 111 million pair-end reads. The distribution of base quality in the reads was high (e≥28) and residual adapters were not identified. The ABySS program showed higher efficiency in assembling the genomes of Introduction 27 and BRS 154 cultivars, generating larger scaffolds, with a total size of 1.024Gb and 1.020Gb, respectively. The overall rate of alignment to reads with reference genome was 97%. In general, Introduction 27 cultivar presented the highest relative expression of all evaluated genes. Non-synonym alteration among the studied genotypes was observed only in the APX2 gene and differences in the promoter region associated with stress were found only in the ALAT2 gene. This way, was not possible to explain the differences in expression observed, suggesting a larger complexity in the studied trait.

A fibrose cística (FC) é a doença autossômica recessiva mais comum em euro-descendentes, com uma incidência estimada de 1 caso a cada 2.500 nascimentos. A FC é uma doença multissistêmica, caracterizada principalmente por doença pulmonar progressiva, disfunção pancreática exócrina e concentração elevada de eletrólitos no suor. O gene associado a essa doença é denominado CFTR e se localiza no cromossomo 7, sendo dividido em 27 éxons. Até o momento, mais de 1.600 variações de sequência foram identificadas no gene CFTR, sendo que a mutação F508del é a mais frequente entre os pacientes de FC. No Brasil, a frequência da F508del não é tão elevada, devido provavelmente à miscigenação e, consequentemente, o locus CFTR apresenta maior heterogeneidade alélica. Este fato dificulta o diagnóstico molecular dos pacientes com FC e metodologias de varredura para a detecção de mutações precisam ser utilizadas. O objetivo deste trabalho foi identificar alterações em regiões codificantes do gene CFTR em pacientes com FC provenientes da região sul do Brasil, através de análise de dissociação em alta resolução (HRM) e sequenciamento de DNA. Onze éxons e regiões adjacentes foram analisados por HRM e 10 alterações de sequência diferentes foram detectadas (R75Q, R334W, F508del, 1717-1G>A, G542X, R553X, 1812-1G>A, A561E, G576A e N1303K). Além disso, uma alteração denominada L453X, ainda não descrita na literatura, foi identificada em um paciente de FC através do sequenciamento do éxon 9 do CFTR. A região polimórfica (TG)nTm presente no íntron 8 foi caracterizada e nenhum paciente apresentou a variante alélica contendo 5T. Através da estratégia utilizada, 30 dos 52 alelos mutantes (57,7%) nos 26 pacientes incluídos nesse estudo foram identificados. O genótipo de 7 (26,9%) pacientes foi definido e alteração em um dos alelos mutantes foi identificada em 16 (61,6%) pacientes. Portanto, a aplicação do método HRM foi eficaz para identificação de variações de sequência em regiões do gene CFTR na amostra estudada. O método pode ser expandido para análise de toda a região codificante desse gene e, posteriormente, ser usado como metodologia de escolha para diagnóstico molecular de pacientes com suspeita clínica de FC, seja em casos sintomáticos como em programas de triagem neonatal. / Cystic fibrosis (CF) is the most common autosomal recessive disease in euro-descendents with an estimated incidence in 1 case in each 2,500 live births. CF is a multisystem disease, characterized mainly by progressive obstructive pulmonary disease, pancreatic insufficiency, and high electrolytes levels of electrolytes in sweat. The gene responsible for CF, named CFTR, is located on chromosome 7 and is organized into 27 exons. Up to date, more than 1,600 sequence variations have been reported in CFTR, and the F508del mutation is the most frequent worldwide. In Brazil, F508del frequency is lower than in other countries probably due to population admixture. This indicates that CFTR locus can be more heterogeneous. Therefore, CF molecular diagnosis can be very hard and new methods for mutation scanning would be useful to improve this task. The aim of this work was to identify allelic variants in CFTR coding regions of CF patients from South Brazil through high-resolution melting (HRM) analysis and DNA sequencing. Eleven exons and adjacent regions were analyzed by HRM, and 10 different sequence variants were identified (R75Q, R334W, F508del, 1717-1G>A, G542X, R553X, 1812-1G>A, A561E, G576A and N1303K). A novel variant (L453X) was detected in CFTR gene through exon 9 DNA sequencing, besides these known mutations. The polyvariant (TG)nTm region at intron 8 was also analyzed and 5T allelic variant was not present in any allele. The strategy described above was able to identify 30 out of 52 CF mutant alleles (57.7%) in 26 patients. Genotype of 7 (26.9%) patients was defined and mutation in one mutant allele was identified in 16 (61.6%) patients. Therefore, application of HRM analysis was efficient to detect sequence variations in specific regions of CFTR gene in this sample population. The methodology can be expanded to cover the whole coding region of this gene. Subsequently, this methodology can be adapted to be applied in the molecular diagnosis of symptomatic CF cases as well as samples from neonatal screening programs.

O diabetes mellitus tipo 1 (DM1) é uma doença multifatorial resultante da destruição autoimune das células-beta pancreáticas por linfócitos T e macrófagos. A autoimunidade contra as células-beta é causada pela complexa interação entre fatores de risco ambientais e genéticos. Entre os fatores genéticos, o locus HLA apresenta o maior impacto na suscetibilidade para o DM1. Polimorfismos de troca única (SNPs) em outros 50 genes apresentam um efeito menor no risco para o DM1; entretanto, a combinação de genótipos do locus HLA de classe II (DR/DQ) com SNPs nestes outros genes parece melhorar a predição da doença. Dessa forma, a identificação de novos SNPs associados ao DM1 poderá melhorar ainda mais a predição do DM1. O fator de transcrição GLI-similar 3 (GLIS3) pertence à subfamília das proteínas de dedo de zinco do tipo Kruppel (Kruppel-like zinc finger proteins) e é altamente expresso nas células-beta. Diversos estudos demonstram que GLIS3 tem um papel importante no desenvolvimento das células-beta e também na regulação da expressão do gene da insulina. Recentemente, estudos de varredura do genoma identificaram que o locus do gene GLIS3 está associado com DM1 e marcadores de função das células-beta. No entanto, poucos estudos avaliaram a associação de SNPs neste gene e o DM1 em diferentes populações. Considerando que estudos adicionais são necessários para replicar a associação de variantes no gene GLIS3 e o DM1, o objetivo do presente estudo foi investigar a associação entre os SNPs rs10758593 (A/G) e rs7020673 (G/C) no gene GLIS3 e o DM1 em uma população brasileira, ajustando para haplótipos HLA DR/DQ de alto risco para esta doença. As frequências dos polimorfismos rs7020673 e rs10758593 no gene GLIS3 foram analisadas em 503 pacientes com DM1 (casos) e 442 indivíduos não diabéticos (controles). Os haplótipos construídos a partir da combinação dos 2 SNPs de interesse no gene GLIS3 foram inferidos utilizando o programa Phase 2.1, o qual implementa uma estatística Bayesiana. Os haplótipos HLA DR/DQ de alto risco para o DM1 foram estimados a partir da combinação de 3 SNPs neste locus (rs3104413, rs2854275 e rs9273363), conforme validado em um estudo recente. SNPs no gene GLIS3 e do locus HLA DR/DQ foram genotipados usando-se a técnica de PCR em tempo real. As frequências genotípicas dos SNPs rs7020673 (G/C) e rs10758593 (A/G) estão em equilíbrio de Hardy-Weinberg nos controles e não diferiram significativamente entre os grupos de estudo. A frequência do alelo C do SNP rs7020673 foi 47,3% em pacientes com DM1 e 45,1% nos indivíduos não diabéticos (p= 0,365), enquanto o alelo A do SNP rs10758593 foi observado em 43,3% dos casos e 41,1% dos controles (p= 0,341). Foram observados 4 haplótipos formados pelos 2 SNPs avaliados nas amostras estudadas. Interessantemente, a presença de 3 alelos raros dos SNPs rs7020673 e rs10758593 nos haplótipos foi maior em casos do que controles (6,2% vs. 1,6%; p= 0,0001). Essa associação com risco para DM1 manteve-se após ajuste para os haplótipos HLA-DR/DQ de alto risco, idade e etnia (RC= 3,684, IC 95% 1,220 – 11,124). Além disso, níveis de hemoglobina glicada foram maiores em pacientes com DM1 com o genótipo A/A do SNP rs10758593 comparado a pacientes portadores do alelo G (p= 0,038). Em conclusão, os SNPs rs7020673 e rs10758593 no gene GLIS3 não parecem estar isoladamente associados ao DM1; porém, haplótipos contendo 3 alelos raros desses polimorfismos foram associados com risco para DM1, sugerindo que esses polimorfismos interagem na suscetibilidade para a doença. Além disso, o SNP rs10758593 parece estar associado a um pior controle glicêmico em pacientes com DM1 da nossa população. / Type 1 diabetes mellitus (T1DM) is a multifactorial disease resulting from an autoimmune destruction of pancreatic beta-cells by T lymphocytes and macrophages. Autoimmunity against beta-cells is caused by a complex interaction between environmental and genetic risk factors. Among genetic factors, HLA locus has shown to improve the greatest impact on susceptibility for T1DM. Single-nucleotide polymorphisms (SNPs) in other 50 genes have minor effects on the risk for T1DM; however, the combination of HLA class II (DR/DQ) genotypes and SNPs in these other genes has been show to improve disease prediction. Therefore, the discovery of new SNPs associated with T1DM might improve T1DM prediction. The transcription factor Gli-similar 3 (GLIS3) is a member of the Krüppel-like zinc finger family, and is highly expressed in beta-cells. Several studies have demonstrated that GLIS3 has a key role in the development of beta-cells and also in the regulation of insulin gene expression. Recently, genome wide association studies identified GLIS3 as being associated with T1DM and markers of beta-cell function. Nevertheless, few studies evaluated the association of SNPs in this gene and T1DM in different populations. Taking into account that additional studies are needed to replicate the association of GLIS3 variants and T1DM, the aim of this study was to investigate the association of GLIS3 rs10758593 (A/G) and rs7020673 (G/C) SNPs in a Brazilian population, adjusting for T1DM high-risk HLA DR/DQ haplotypes. Frequencies of GLIS3 rs7020673 and rs10758593 SNPs were analyzed in 503 T1DM patients (cases) and 442 non-diabetic subjects (controls). Haplotypes constructed from the combination of these SNPs were inferred using Phase 2.1 program, which implements a Bayesian statistical method. T1DM high-risk HLA DR/DQ haplotypes were estimated from a combination of 3 SNPs in this locus (rs3104413, rs2854275 and rs9273363), as validated in a recent study. SNPs in GLIS3 gene and HLA DR/DQ locus were genotyped using Real-Time PCR. Genotype frequencies of rs7020673 (G/C) and rs10758593 (A/G) SNPs are in Hardy-Weinberg equilibrium in the control sample, and they did not differ significantly between analyzed groups. GLIS3 rs7020673C allele frequency was 47.3% in T1DM patients and 45.1% in non-diabetic subjects (P= 0.365), while the rs10758593A allele was observed in 43.3% of cases and 41.1% of controls (P= 0.341). Four haplotypes constituted by combination of the 2 analyzed SNPs were inferred in both samples. Interestingly, frequency of 3 minor alleles of rs7020673 and rs10758593 SNPs in haplotypes was higher in cases than controls (6.2% vs. 1.6%; P= 0.001). This association with T1DM risk remained after adjustment for high-risk HLA DR/DQ haplotypes, age, and ethnicity (OR= 3.684 95% CI 1.220 – 11.124). In addition, glycated hemoglobin levels were higher in T1DM patients with the rs10758593 A/A genotype compared with patients carrying the G allele (P= 0.038). In conclusion, the rs7020673 and rs10758593 SNPs in GLIS3 gene do not appear to be individually associated with T1DM; however, presence of 3 minor alleles of both SNPs was associated with T1DM risk, suggesting that these SNPs interact in the susceptibility to the disease. Moreover, the GLIS3 rs10758593 SNP seems to be associated with a worse glycemic control in T1DM patients from our population.

Orientador: Marcelo Agenor Pavan / Coorientador: Norberto da Slva / Banca: Arlete Marchi Tavares de Melo / Banca: Paulo Tarcísio Della Vecchia / Banca: Rumy Goto / Banca: Antonio Ismael Inácio Cardoso / Resumo: O objetivo deste trabalho foi estimar a magnitude da heterose e das capacidades de combinação em um cruzamento dialélico parcial em cebola (Allium cepa L.) visando à resistência a raiz rosada e inferir possíveis correlações entre a resistência e algumas características agronômicas. O cruzamento dialélico parcial foi realizado utilizando dois grupos de linhagens parcialmente endogâmicas. O grupo I foi constituído de linhagens parentais femininas, macho estéreis, originárias de uma População Tropical Brasileira, selecionada para plantio no verão. O grupo II foi constituído de linhagens parentais masculinas, que em sua maioria são originárias de populações de cebola Crioula, obtidas por meio de autofecundações sucessivas e mantidas através de seleção massal dentro das linhagens. A resistência a raiz rosada foi avaliada por escalas de notas de 1 a 5. Avaliaramse as seguintes características agronômicas: vigor foliar, arquitetura foliar, número de folhas, altura de folha (cm), número total de bulbos e peso total de bulbos (Kg). Utilizou-se o delineamento experimental de blocos ao acaso com três repetições. Houve ação dos efeitos aditivos para resistência a raiz rosada, verificando-se a magnitude de efeitos não aditivos em algumas combinações. Não houve correlação entre resistência a raiz rosada e peso total de bulbos, porém é possível realizar seleção intrapopulacional com as linhagens utilizadas no presente trabalho e obter híbridos com bom nível resistência a raiz rosada e boas características agronômicas / Abstract: The objective of this work was estimate the heterosis and combining ability in a partial diallel crossing in onion (Allium cepa L.) aiming resistance to pink root and infer possible correlations of it with agronomic traits. The partial diallel was carried out between two groups of partly endogamic inbred lines. The group I consisted of parental male-sterile female inbred lines, originated from a Brazilian Tropical Onion Population selected for sowing during the summer. The group II consisted of parental male inbred lines, most of them originated from a Crioula population, obtained by successive self-pollinations and mass. The resistance to pink root was evaluated by a scale from 1 to 5. The following traits were evaluated: foliar vigor, foliar architecture, number of leaves, plant height (cm), total number of bulbs and total weight of bulbs (Kg). The experimental randomized block design with three replications was utilized. The additive effects for pink root resistance were found and non-additive effects were observed in some combinations. There were no correlation between pink root resistance and bulb total weight, but is possible to make intrapopulation selection with the inbred lines used in the current work and get hybrids with good level of pink root resistance and good agronomic traits / Doutor

Paspalum nicorae Parodi é uma espécie forrageira, perene, apomítica, com uma alta tolerância ao pastejo. Este trabalho faz parte de um projeto mais amplo de melhoramento da espécie, em andamento no Departamento de Plantas Forrageiras e Agrometeorologia da UFRGS. Neste trabalho foram analisados o número cromossômico, o comportamento meiótico, a fertilidade do pólen e realizada a caracterização morfológica de diversas populações naturais. A análise citogenética foi feita em 53 acessos, todos tetraplóides, com 2n=40 cromossomos (n=20). Todos os acessos apresentaram algum tipo de anormalidade meiótica, com freqüências variáveis de configurações cromossômicas com a presença de irregularidades como quadrivalentes, trivalentes e univalentes em diacinese e metáfase I, além de outras irregularidades como pontes e retardatários nas anáfases e telófases. A viabilidade de pólen foi alta, variando de 88,99% a 95,06% (média de 91,78%), o que é esperado em apomítico pseudogâmico. Quanto à análise morfológica, dos 53 acessos avaliados 35,84% apresentaram 100% de pêlos nas folhas, 73,58% bainha verde, 54,71% nervura central esbranquiçada e 50,94% hábito decumbente. Os 52 acessos analisados para cor de folha, foram classificados como 76,92% de cor verde, 13,45% amarelo esverdeado e 9,62% verde acinzentado pelo método da cartela e pelo colorímetro foram classificados como 59,62% acinzentado, 32,69% acinzentado amarelo, 5,77% amarelo e 1,92% acinzentado escuro. O comprimento de racemos variou de 9,4cm a 1,3cm (média de 3,54cm) e a quantidade de racemos variou de 1 a 6 (48,72% dos acessos apresentaram 4 racemos na inflorescência) para os 39 acessos analisados. Comprimento e a largura da folha foram medidos em 52 acessos: o comprimento variou de 36,13cm a 13,06cm (média de 26,91cm) e a largura variou de 0,67cm a 0,36cm (média de 0,53cm). Foram avaliados 53 acessos, com relação à altura, que variou de 115,7cm a 29,0cm (média de 50,2cm). Embora não haja variabilidade no número cromossômico, existe variabilidade citogenética no nível de associações cromossômicas, assim como uma alta variabilidade morfológica entre os acessos analisados. / Paspalum nicorae Parodi is a perennial apomictic forage species, with grazing tolerance. This work is part of a wider genetic breeding project of this species, in development at the Departamento de Plantas Forrageiras e Agrometeorologia, UFRGS. In the present work, analyses of chromosome numbers, meiotic behaviour, pollen fertility and a morphological chatacterization were performed in several natural populations. Cytogenetic analysis of 53 accessions showed that all of them were tetraploid, with 2n=40 chromosomes (n=20) and presented some kind of meiotic abnormalities, with varying chromosome configurations and irregularities such as quadrivalentes, trivalents and univalents at diakinesis and metaphase I, besides other abnormalities as bridges an laggards at anaphases and telophases. Pollen viability was high, ranging from 88.99% to 95.06% (average 91.78%), what is expected in a pseudogamous apomictic. Regarding morphological analyses, from the 53 accession evaluated, 35.84% presented 100% of hairs in the leaves, 73.58% green sheath, 54.71% whitish central venation and 50.94% decumbent habit. The 52 accessions analysed for leaf colour were classified as 76.92% green, 13.45% greenish yellow and 9.62% as greyish green by the table of colors standard method and by the colorimeter as 59.62% greyish, 32.69% greyish yellow, 5,77% yellow and 1.92% dark greyish. Raceme length ranged from 9.4cm to 1.3cm (average 3,54cm) and number of racemes from 1 to 6 (48.72% of the 39 accessions analysed had 4 racemes. Leaf length and width were measured in 52 accessions: length ranged from 36.13cm to 13.06cm (average 26.91cm) and width ranged from 0.67cm to 0.36cm (average 0.53cm). Fifty three accessions were evaluated regarding height, which ranged from 115.7 cm to 29.0cm (average 50.2cm). Despite no variability in chromosome number, there is cytogenetic variability in chromosome associations, as well as a high morphological variation among the accessions analysed.

O capim-limão é uma planta herbácea, perene, que ocorre naturalmente no estado do Rio Grande do Sul, Brasil. Seu potencial econômico se deve ao fato de apresentar óleo essencial utilizado como aromatizante e flavorizante, além de apresentar atividade bactericida atribuída tanto ao óleo quanto ao conteúdo de compostos fenólicos. Apesar da importância, poucos estudos foram desenvolvidos para esta espécie. Sendo assim, o presente trabalho teve como objetivo analisar populações nativas de Elionurus sp., estimando a variabilidade existente e contribuindo com novas informações para subsidiar programas de exploração e melhoramento dessa espécie. O trabalho foi realizado com cinco populações de capim-limão coletadas no Rio Grande do Sul, totalizando 50 plantas cultivadas em vasos na Faculdade de Agronomia. Os compostos fenólicos foram quantificados através do método Folin- Ciocaultreau, utilizando-se o ácido gálico como padrão. O óleo foi caracterizado quimicamente por cromatografia gasosa e espectrometria de massas. O marcador molecular utilizado para a análise da variabilidade genética foi o RAPD. As cinco populações de capim-limão apresentaram variabilidade para aos caracteres fenotípicos e para concentração de compostos fenólicos. O óleo essencial apresentou variabilidade de compostos, sendo o Geranial e o Neral os mais importantes. A análise molecular demonstrou uma elevada variabilidade para as populações, permitindo a separação dos indivíduos em cinco grupos, sendo possível, de modo geral, agrupá-los de acordo com a origem geográfica. Observou-se também que a maior variabilidade ocorre dentro de cada população. Os resultados indicaram que a população São Francisco de Paula foi a de pior desempenho para a maioria dos caracteres avaliados. As populações São Borja e Faculdade de Agronomia foram as que apresentaram maior destaque em relação às demais, exibindo elevado conteúdo de Citral e melhor desempenho nos caracteres observados, podendo ser recomendadas para utilização em programa de melhoramento. / Lemon-grass is a herbaceous, perennial plant, that occurs in Rio Grande do Sul (Brazil). It has economic potential due to the presence of essential oils, which are used in perfume and flavor industry. In addition, this species present recognized bactericidal activity attributed to the essential oils and phenolic compounds. Despite of this, few studies have been developed for this species. The present work aimed to analyze native populations of Elionurus sp., contributing with new information to subsidize farm exploration and breeding programs. The analysis was preformed with five populations of lemon grass collected in different location of Rio Grande do Sul, totalizing 50 plants cultivated in pots in the Faculdade de Agronomia/UFRGS. The phenolic compounds were quantified through the Folin-Ciocaultreau method, using Gallic acid as a standard. The essential oils were characterized chemically by gas chromatography and mass spectrometry. RAPD was used as molecular marker for the analysis of genetic variability. The five populations of lemon grass presented variability for the phenotypic traits and phenolic compounds concentration. The essential oils also presented variability, being Geranial and Neral the most important. Molecular analysis demonstrated high variability for the populations, allowing the separation in five groups. It was possible to match molecular grouping with geographic origin. On the other hand, the largest variability was observed within populations. The results indicated that São Francisco de Paula population had the worst performance for the majority of the evaluated traits. The populations São Borja and Faculdade de Agronomia presented high production of Citral and they also showed the best performance for the observed traits. As a consequence, it is possible to recommend both populations as starting germplasm for breeding programs of lemon-grass.

Submitted by Gizele Lima (gizele.lima@inpa.gov.br) on 2018-04-02T13:25:35Z No. of bitstreams: 2 Dissertação Eliesio Vasconcelos.pdf: 2479214 bytes, checksum: 207de9d99fc3fb2e0e9af0b11374ce7e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-02T13:25:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação Eliesio Vasconcelos.pdf: 2479214 bytes, checksum: 207de9d99fc3fb2e0e9af0b11374ce7e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-02-23 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas - FAPEAM / Yam bean is an Amazonian species, which yields toxic seeds and edible tuberous roots. Yet, It is still unknown whether the Amazonian environments influence in physical-chemical composition of roots. Thus, this work aimed to evaluate genotype x environment interaction (GxE) in 56 yam bean genotypes. They were carry out in nonflooded land (Manaus-AM) and flooded land (Iranduba-AM) without flower pruning. In each local, the experiment followed the completely random design with three blocks and eight plants per plot, spaced 1 x 0.5 m between rows and plants respectively. The evaluated characteristics were: root yield, dry matter, ash, protein; coloration and pH. The findings indicate there to be interaction GxE for all of them. For root yield, the most adapted genotype to nonflooded land was P13 (33.16 t ha- 1), and to flooded land was P49 (9.95 t ha-1). The most stable genotypes were P49 (nonflooded land = 9.69 t ha-1 and floodplain = 9.95 t ha-1) and P24 (nonflooded land = 11.23 and floodplain = 9.20 t ha-1). Therefore, the environment influences the nutritional quality of roots. New tests should to be carry out in nonflooded land with P13, P49 and P24 genotypes and in flooded land with the two last genotypes. / O feijão-macuco é uma planta adaptada à região Amazônica. Ela produz sementes tóxicas e raízes tuberosas comestíveis. Mas, nas raízes, ainda se desconhece a influência dos ambientes Amazônicos na sua composição físico-química. Assim, o presente trabalho avaliou a interação genótipo x ambiente (GxA) dessas variáveis em 56 genótipos plantados em terra firme (Manaus-AM) e várzea (Iranduba-AM), e conduzidos sem poda de flores. O delineamento adotado em cada local foi de blocos completamente casualizados com três repetições e oito plantas por parcela, com espaçamento de 1 ,0 x 0,5 m entre linhas e plantas respectivamente. As características avaliadas foram: 1 produtividade de raízes, 2 teores de matéria seca, 3 cinzas, 4 proteína; 5 coloração e 6 pH. Os resultados indicam que há interação GxA para todas estas características. Considerando a produtividade de raízes, o genótipo adaptado à terra firme foi o P13 (33,16 t ha-1), e à várzea P49 (9,95 t ha-1). Os genótipos mais estáveis foram P49 (em terra firme=9,69 t ha-1 e em várzea=9,95 t ha-1) e P24 (em terra firme=11,23, em várzea=9.20 t ha-1). Portanto, o ambiente influencia a qualidade nutricional das raízes, e novos experimentos em outros locais de terra firme deveriam ser realizados com os genótipos P13, P49 e P24. E em várzea com os dois últimos.

O Programa de Melhoramento Genético de Aveia da UFRGS, iniciada em 1974, tem como objetivo principal desenvolver cultivares de aveia adaptadas a ambientes do Sul do Brasil, com alta potencial produtividade e qualidade. O progresso genético de um carater é uma contínua mudança fenotípica, observada em diferentes genótipos desenvolvidos ao longo do período de seleção considerada, causada por mudanças nas freqüências alélicas do germoplasma. O estudo teve como objetivo estimar o progresso genético de diferentes características agronômicas importantes no germoplasma de aveia UFRGS e associar os ganhos de rendimento de grãos com mudanças em outras características. O estudo foi conduzido em Eldorado do Sul-RS, Sul do Brasil, nos anos de 2010 e 2011. Foram utilizados 92 genótipos de aveia desenvolvidos pela UFRGS entre 1978 e 2008, e seis testemunhas: duas cultivares de aveia antigos, desenvolvidos nos EUA e adaptada às condições do Sul do Brasil, três cultivares modernas de trigo brasileiras e uma cultivar de cevada brasileira. Em 2010, os genótipos foram avaliados com e sem fungicida, enquanto que em 2011 apenas com fungicida. A análise do progresso genético foi baseado na regressão linear entre períodos de três anos de desenvolvimento do genótipo e cada característica avaliada, em que o coeficiente de regressão (b) proporciona uma estimativa do ganho genético. O progresso genético do rendimento de grãos com fungicida foi estimado em 38,7 kg.ha-1 ao ano em 2010 e 25,3 kg.ha-1 ao ano em 2011, entre 1978 e 2008. A produtividade sem fungicida apresentou uma redução de 63,8 kg.ha-1 ao ano de 1978 a 1990, seguido de um aumento de 167 kg.ha-1 ao ano de 1990 a 2008, esta redução no inicío do programa ocorreu pela superação dos genes de resistência à ferrugem da folha em genótipos mais antigas. Além disso, ocorreu redução do número de dias da emergência ao florescimento, estatura de plantas e acamamento durante os 30 anos de melhoramento. Redução da estatura, sem mudança na biomassa, resultou em índice de colheita maior. Número de panículas por metro quadrado e peso de mil grãos também aumentou, sem modificação do peso de grãos da panícula, resultando em maior potencial produtivo. O aumento da massa de mil grãos e peso do hectolitro permitiu melhoria na qualidade dos grãos. Muitas variáveis foram associados com o rendimento de grãos, mas de forma fraca, indicando que o aumento do potencial produtivo foi resultado da modificação de diferentes características, genótipos e combinações. / The UFRGS Oat Breeding Program, started in 1974, has as its major objective to develop oat cultivars adapted to Southern Brazil environments, with high grain yield and quality potential. The genetic progress of a given trait is a sustained phenotypic change, observed in different genotypes developed along the selection period considered, caused by changes in allele frequencies in the germplasm. This study aimed to estimate the genetic progress of different important agronomic traits in the UFRGS oat germplasm and associate the gains in grain yield with changes in other characteristics. The study was conducted in Eldorado do Sul-RS, Southern Brazil, in the years 2010 and 2011. We tested 92 UFRGS oat genotypes, developed between 1978 and 2008, and six checks: two old oat cultivars, developed in the U.S.A. and adapted to Southern Brazil conditions, three modern Brazilian wheat cultivars and one modern barley cultivar, also from Brazil. In 2010, the genotypes were evaluated with and without fungicide, while in 2011 only with fungicide. The analysis of genetic progress was based on linear regression between the period of three years which the genotype was obtained and the trait evaluated, where the regression coefficient (b) provides an estimate of the genetic gain. The genetic progress of grain yield with fungicide was estimated as 38.7 kg.ha-1.year in 2010 and 25.3 kg.ha-1.year in 2011, from 1978 to 2008. Grain yield without fungicide showed a reduction of 63.8 kg.ha-1.year between 1978 and 1990, followed by an increase of 167 kg.ha-1.year from 1990 to 2008, this reduction in the early breeding period resulted from the overcome of the resistance genes to leaf rust in the older genotypes of the program. Also, reduction in the number of days from emergence to flowering, plant height and lodging were observed along the 30 years of breeding. Decrease in height, with no change in biomass, resulted in increased harvest index. Number of panicles per square meter and thousand grain weight also increased, without modification of the grain weight of the panicle, resulting in increased grain yield potential. The increase in thousand grain weight and test weight allowed improvement on grain quality. Several variables were associated with grain yield, but weakly, indicating that the increase in grain yield potential was the result of modification of different traits, under different combinations, at different genotypes.

O transtorno de déficit de atenção e hiperatividade (TDAH) é uma doença psiquiátrica de etiologia complexa, muito comum em crianças e adolescentes. Caracteriza-se pelos sintomas de desatenção, hiperatividade e impulsividade, além de uma alta taxa de comorbidade com transtornos disruptivos do comportamento. Em relação a sua neurobiologia, uma hipótese atualmente aceita é de que crianças com TDAH apresentam um déficit funcional significativo do córtex pré-frontal, com um aparente desequilíbrio de catecolaminas. A enzima Catecol-O-metiltransferase (COMT) atua na degradação de catecolaminas na fenda sináptica e é responsável pela maior parte da degradação de dopamina no córtex pré-frontal. Dessa forma, esta enzima age diretamente no balanço dopaminérgico e noradrenérgico. O polimorfismo Val158Met do gene COMT ocasiona uma troca de aminoácidos, afetando sua termoestabilidade enzimática. Estudos indicam que esta variação enzimática da COMT tem um papel relevante na heterogeneidade fenotípica encontrada no TDAH, podendo estar envolvida no surgimento de transtornos disruptivos do comportamento. Em relação ao tratamento, o fármaco comumente prescrito é o metilfenidato. Este medicamento parece agir diretamente no aumento dos níveis de catecolaminas na fenda sináptica, através do bloqueio do transportador de dopamina e de noradrenalina. Devida a ação direta da COMT na degradação de catecolaminas e a importância do nível desses neurotransmissores na melhora da sintomatologia do TDAH, fazse também necessário o conhecimento sobre o possível efeito farmacogenético do gene no transtorno. Um total de 473 crianças foram genotipadas para o polimorfismo Val158Met. O diagnóstico de TDAH e suas comorbidades foi realizado através de três estágios, previamente descrito na literatura. Dentre esses pacientes, 251 satisfizeram os critérios de inclusão para participar do estudo farmacogenético. Variáveis que poderiam atuar como potenciais confundidores foram analisadas. As dosagens de metilfenidato foram aumentadas até não haver mais melhora clínica ou até existirem efeitos adversos significativos (doses acima de 0,3 mg/kg/dia). A medida dos sintomas foi baseada na Escala de Swanson, Nolan e 4 Pelham versão IV, e aplicada pelos psiquiatras (sem o conhecimento dos genótipos dos pacientes) antes do tratamento e no primeiro e terceiro mês de tratamento Pacientes com o genótipo Val/Val mostraram uma taxa 12% maior de transtornos disruptivos do comportamento quando comparados com indivíduos portadores do alelo Met (2 = 5,729, p = 0,017, OR = 1,62). De acordo com o teste farmacogenético, foi encontrado um efeito significante do tempo de tratamento (n = 112; F2,231 = 5,35, p = 0,005) e do gene COMT (F1,148 = 5,02, p = 0,027) na melhora clínica dos escores de oposição. Além disso, também foi vista uma interação significante entre a presença do alelo Met e o tempo de tratamento nos escores de oposição nesse período (F2,229 = 6,40, p = 0,002). Nossos resultados indicam que existe uma diferença significante na presença de transtorno disruptivo do comportamento em crianças com TDAH, de acordo com o genótipo do polimorfismo Val158Met. O genótipo Val/Val parece predizer a presença desse comportamento antissocial em crianças com TDAH. Além disso, nosso estudo farmacogenético mostrou um efeito prejudicial do genótipo Val/Val na melhora clínica dos sintomas de oposição em meninos com TDAH tratados com metilfenidato. / Attention-Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD) is a common psychiatric condition that affects children and adolescents worldwide. This disorder is defined by symptoms of inattention and hyperactivity/impulsivity. Comorbidity with other disorders, such as Disruptive Behaviour Disorders (DBD) is very common. Regarding ADHD‟s neurobiology, there is a hypothesis that children with ADHD have prefrontal cortex (PFC) deficits with inadequate catecholamine transmission. The enzyme catechol-O-methyltransferase (COMT) degrades catecholamines and it has been suggested that it plays a key role in prefrontal cortical functioning. COMT accounts for most of the degradation of dopamine in the PFC. The Val158Met polymorphism is functional. It affects the thermostability of the protein. Several studies suggest that this variation in COMT has a relevant role in ADHD heterogeneity, and it can lead to emergence of DBD. Methylphenidate (MPH) is the most widely used drug to treat ADHD. The effect of MPH on catecholaminergic pathways results in an improvement of the PFC functioning by blockade of dopamine and norepinephrine transporters. Due to action of COMT in catecholaminergic balance, it is necessary to know about the pharmacogenetic effect of COMT in ADHD. A sample of 473 children with ADHD was genotyped for the Val158Met polymorphism. A consensus diagnosis of ADHD with or without comorbidity was achieved through a three-stage process, as previously described in the literature. Around these patients, 251 children with ADHD fulfilled inclusion criteria to participate in the pharmacogenetic study. Potential confounders were evaluated. Dosages of short-acting MPH were augmented until no further clinical improvement was detected or until there were significant adverse events (MPH dose always > 0.3 mg/kg/day). The outcome measure was the parent-rated oppositional subscale of the Swanson, Nolan and Pelham Scale – version IV. The scale was applied by child psychiatrists blinded to genotype at baseline and in the first and third months. Patients homozygous for Val allele showed a higher frequency of DBD (+ 12%) than Met allele carriers (2 = 5.729, p = 0.017, OR = 1.62). We detected 6 significant improvement in SNAP-IV oppositional scores from baseline to the first and three months of treatment (n = 112; F2,231 = 5.35, p = 0.005). A significant effect of the presence of Met allele during three months of treatment (F1,148 = 5.02, p = 0.027), and a significant interaction between the Met allele and treatment over time for the SNAP-IV oppositional scores during this period of treatment (F2,229 = 6.40, p = 0.002) were both observed. Therefore, our results indicate that there is a significant difference in the presence of disruptive behavior disorders in children with ADHD according to Val158Met genotype. This antisocial behavior in children with ADHD seems to be predicted by Val/Val genotype in COMT gene. Moreover, pharmacogenetic results suggest an effect of the COMT genotype on the trajectory of ODD symptoms improvement with MPH treatment in boys with ADHD.

Introdução: Diferentes estudos sugerem que a diidrotestosterona (DHT) exerce um importante papel na carcinogênese prostática. A incompleta inativação ou a baixa degradação da DHT na próstata pode levar ao acúmulo de DHT, e talvez, aumento da ação androgênica. A enzima 3 beta-hidroxiesteróide desidrogenase tipo II (HSD3B2) é responsável pela inativação da DHT na próstata. Neste estudo, um complexo polimórfico de repetições dinucleotídicas (TG)n(TA)n(CA)n no gene HSD3B2 foi avaliado em relação ao risco do desenvolvimento do câncer de próstata. Métodos: Amostras de sangue foram coletadas de 169 indivíduos com câncer de próstata e 161 de indivíduos controle. A análise do polimorfismo no gene HSD3B2 foi realizada utilizando PCR para amplificar a região do polimorfismo, os produtos de PCR foram analisados através de eletroforese Capilar. Os alelos do polimorfismo (TG)n(TA)n(CA)n foram dicotomizados em curto (≤285) e longo (>285). Resultados: Um total de 36 alelos, que variam de 267 pb a 361 pb de tamanho foram genotipados em nosso estudo. O alelo com o comprimento de 285 pb foi o mais frequente, representando 36,4% de todos alelos genotipados, sendo seguido pelo alelo 288 pb e 337 pb, representando 17,3% e 15,4%, respectivamente. Na análise de risco, não foi verificado diferença significativa entre os diferentes genótipos em relação ao grupo câncer e controle em relação ao risco no desenvolvimento do câncer de próstata, bem como em relação a sua distribuição nos diferentes grupos (p > 0,05). Conclusões: Estes resultados sugerem que não há correlação na amostra estudada entre o número de repetições do polimorfismo HSD3B2 e o risco de câncer de 9 próstata. Outros dados clínicos, tais como idade, níveis de testosterona total e livre também não estiveram associados com o polimorfismo no presente estudo. / Background: Different studies suggest that dihydrotestosterone (DHT) plays an important role in prostate carcinogenesis. The incomplete inactivation or low degradation of DHT in the prostate can lead to its accumulation, and probable increased androgen action. The enzyme 3 beta-hydroxysteroid dehydrogenase type II (HSD3B2) is responsible for the inactivation of DHT in the prostate. A complex polymorphic dinucleotide repeat (TG)n(TA)n(CA)n in the HSD3B2 gene was evaluated against the risk of developing prostate cancer. Methods: Blood samples were collected from 169 individuals with prostate cancer and 161 control individuals. The analysis of the HSD3B2 gene polymorphism was performed using PCR to amplify the region of polymorphism; the PCR products were analyzed by Capillary electrophoresis. The alleles of the polymorphism (TG)n(TA)n(CA)n were dichotomized into short (≤ 285) and long (> 285). Results: A total of 36 alleles varying from 267 pb to 361 pb were genotyped in our study. The 285 pb allele was the most frequent representing 36.4% of all genotyped alleles, followed by 288 pb and 337 pb, representing 17.3% and 15.4%, respectively. In the risk analysis, there were no significant differences between the different genotypes in relation to cancer and control group in relation to risk in the development of prostate cancer and compared distribution in different groups (p > 0.05). Conclusion: These results suggest that there is no correlation in the sample between the number of repetitions of the HSD3B2 polymorphism and risk of prostate 11 cancer. Other clinical data such as age and levels of total and free testosterone are not associated with polymorphism in this study.