O nematóide das lesões Pratylenchus coffeae é um dos principais parasitos do cafeeiro e de outras culturas e sua variabilidade biológica, que dificulta a adoção de métodos de controle, contribui para aumentar a sua importância no Brasil. Pela importância da cafeicultura e a falta de estudos com esse nematóide no Brasil, foram realizados experimentos com dois de seus isolados (K5 e M2), com os objetivos de correlacionar densidades populacionais do nematóide aos danos causados e estabelecer possíveis fontes de resistência de cafeeiros ao isolado K5. Foram testadas diferentes densidades populacionais iniciais do isolado M2 em plantas (seis pares de folhas) e plântulas (dois pares de folhas) do cafeeiro arábico ‘Catuaí Vermelho’. As densidades populacionais utilizadas foram de 0, 333, 1.000, 3.000 e 9.000 nematóides por plântula ou planta. A avaliação ocorreu aproximadamente cinco (plântulas) e sete (plantas) meses após a inoculação. Os resultados mostraram que houve uma acentuada redução do crescimento das plântulas, bem como massa fresca das raízes e massa seca da parte aérea, já a partir das densidades mais baixas. A variação populacional (Pf/Pi) foi menor que um (1,0) para todas as densidades de inóculo, indicando que esta cultivar, no estágio de plântulas com dois pares de folhas, mostrou-se intolerante ao parasitismo. Em relação à inoculação das plantas, já com seis pares de folhas, não houve diferenças significativas nas variáveis analisadas e ocorreram decréscimos populacionais do nematóide, indicando que, nessas condições, ‘Catuaí Vermelho’ mostrou-se resistente ao isolado M2. Em relação ao isolado K5, foram realizados cinco experimentos, visando caracterizar as reações de genótipos de Coffea canephora ('Robusta' e 'Conilon'), além de C. arabica ‘Mundo Novo’, comparado às reações frente ao nematóide de galhas Meloidogyne incognita raça 2. No Experimento 1, foram utilizadas plantas de C. arabica ‘Mundo Novo’, inoculadas com 1.480 nematóides por planta (isolado K5 e M. incognita). Após sete meses da inoculação foi feita a avaliação, mostrando que o crescimento populacional dos nematóides foi alto e a reação de suscetibilidade. Mesmo em mudas desenvolvidas de cafeeiro ‘Mundo Novo’, o isolado K5 destacou-se como tão agressivo quanto M. incognita. Os outros genótipos testados, de C. canephora, foram inoculados com 3.000 nematóides por planta. Nos Experimentos 2 e 3, as linhagens IAC 4804 e IAC 4810 de ‘Robusta’ foram suscetíveis ao isolado K5, mas em um deles (IAC 4804) ocorreu grande variação entre as repetições em relação à M. incognita. Apenas o isolado K5 promoveu redução do crescimento do cafeeiro, evidenciado na variável massa fresca das raízes, em ambas as linhagens, sendo que IAC 4810 comportou-se como resistente a M. incognita. No caso de C. canephora ‘Conilon’, ambas as linhagens testadas (IAC 4764 e IAC 4765) foram resistentes ao isolado K5 e suscetíveis a M. incognita. / The lesion-nematode Pratylenchus coffeae is a major pest of coffee and other economic crops and its biological variability, which often makes difficult the adoption of control methods, contributes to increase the importance of this parasite in Brazil. Due to the importance of coffee production and the lack of studies involving this nematode species in Brazil, experiments were set with two of its available isolates (K5 and M2) to correlate initial population densities with the damage caused on coffee plants and to establish possible resistance sources in relation to the isolate K5. Different population densities of isolate M2 were tested in plants (six pairs of leaves) and seedlings (two pairs of leaves) of Coffea arabica ‘Catuaí Vermelho’. The population densities (Pi) were: 0, 333, 1.000, 3.000 and 9.000 nematodes per seedling or plant. The evaluation was done at approximately five (seedlings) and seven (plants) months after inoculation. The results showed that there was a marked reduction of the height, as well as root fresh weight and shoot dry weight of the seedlings, starting from the lower Pi values. The nematode population decreased (Pf/Pi < 1), indicating that this cultivar, at the seedling stage, was intolerant to parasitism. In relation to the inoculation of older plants, there were no significant differences in the growth parameters and the nematode population also decreased allowing ‘Catuaí Vermelho’ to be rated as resistant to the isolate M2. In relation to isolate K5, five experiments (referred to as 1, 2, 3, 4, and 5) were set to characterize the reaction of different genotypes of Coffea canephora ('Robusta' and 'Conilon') and C. arabica ‘Mundo Novo', as compared with their reaction to the root-knot nematode Meloidogyne incognita race 2. In Experiment 1, plants of C. arabica ‘Mundo Novo’ were inoculated with 1,480 nematodes per plant (K5 and M. incognita). The final evaluation after seven months of the inoculation showed a high populational increase of the nematodes and that both were pathogenic at a same extent. The other genotypes tested, belonging to C. canephora, were inoculated with 3,000 nematodes per plant. The genotypes (IAC 4804 and IAC 4810) of ‘Robusta’ were susceptible to isolate K5, but in one of them (IAC 4804) there was great variation among the repetitions in relation to M. incognita. The isolate K5 caused marked reduction in the growth of coffee Robusta plants as evidenced particularly through the root fresh weight values in both tested genotypes; in addition, IAC 4810 was rated as resistant to M. incognita. With regard to C. canephora 'Conilon', both tested genotypes (IAC 4764 and IAC 4765) were resistant to isolate K5 and susceptible to M. incognita.

Este trabalho está inserido no programa de melhoramento genético de Capsicum da Embrapa Hortaliças. Teve como principal objetivo investigar a base genética e a variabilidade de uma população segregante de Capsicum em relação à pungência e a alguns caracteres do fruto para, fornecer informações úteis ao programa. Os genótipos utilizados compreenderam dois genitores homozigóticos contrastantes para o caráter principal, a pungência, bem como as respectivas gerações F1, RC11 e progênies F4.3. Estas últimas num total de 100, foram obtidas pelo método SSD (single seed descent). Empregou-se delineamento em blocos casualizados com três repetições e dez plantas por parcela. As análises biométricas foram feitas com base em médias de parcelas. Os caracteres avaliados foram: pungência, produtividade, largura, comprimento, número e peso médio dos frutos e espessura da polpa. Investigou-se a segregação fenotípica das progênies F4.3, classificando-as em pungentes e doces. Estimou-se o coeficiente de herdabilidade na base de médias de progênies em todos os caracteres. Simulando uma seleção entre progênies somente para a pungência, tanto para aumento como redução deste caráter, estimou-se o ganho esperado (Gs) sob intensidades de 20%, 10% e 5%. Calculou-se a resposta correlacionada desta seleção sobre os demais caracteres. Paralelamente verificou-se a acuidade de avaliar a pungência utilizando métodos sensoriais, em comparação com o processo cromatográfico (CLAE). Estimaram-se os componentes genéticos das médias dos caracteres nas cinco gerações, considerando modelo aditivo-dominante e, quando necessário, incluindo componente epistático aditivo x aditivo. Verificou-se que, os genitores são contrastantes para todos os caracteres com exceção da espessura da polpa. O genitor doce deve conter genes para pungência não expressos. Os dados sugerem que, na população estudada, este caráter deve ser controlado por dois locos epistáticos, duplo-dominantes (9 pungentes : 7 doces em F2) e genes modificadores. Os coeficientes de herdabilidade variaram de intermediários (66%) a altos (92%). Isso explicou os elevados ganhos esperados com a seleção para incrementar ou diminuir a pungência. Pelas respostas correlacionadas, verificou-se que, uma seleção para aumento da pungência deverá levar a uma redução na produtividade, sendo a recíproca também verdadeira. A avaliação da pungência por método cromatográfico foi de aproximadamente 30% mais eficiente do que o método sensorial. Pelos componentes de média observou-se a existência de heterose em todos os caracteres avaliados. O modelo incluindo efeitos epistáticos foi o mais adequado para explicar as médias das gerações, na maioria dos caracteres. Podem surgir indivíduos com frutos pungentes ao cruzar genitores doces. A segregação transgressiva em F4 é indicador de que tipos mais pungentes que o genitor pungente podem ser selecionados a partir desta população segregante. O melhoramento genético deste caráter pode ser estruturado tanto para explorar as variâncias genéticas aditiva e aditiva x aditiva em linhagens superiores como pode ser conduzido para capitalizar a heterose em híbridos de linhagens. Em programas iniciados cruzando-se linhagens, é fundamental identificar a constituição alélica dos genitores. É preciso monitorar a pressão seletiva numa seleção visando a pungência para evitar repostas correlacionadas indesejáveis. Para atingir máximos seletivos, para este caráter, é necessário levar em conta a existência de genes modificadores. / This work is part of the Capsicum plant breeding program at Embrapa Hortaliças. The main objective was to investigate the genetic basis and variability of a segregating population of Capsicum, related to pungency and to some characteristics of the fruit, to provide information for the program. The genotypes that were used had two homozygotic parents, contrasting in their main characteristic, pungency, as well as the respective generations F1, RC11 and progenies F3.4. The latter, totaling 100, were obtained using the SSD method (single seed descent). Randomized complete block design was used with three repetitions and ten plants per plots. The biometric analyses were based on a plot mean basis. The characters evaluated were pungency, productivity, width, length, number and average weight of the fruits and the thickness of the pulp. The fenotypical segregation of the F3.4 progenies were studied, being classified in pungent and sweet. The coefficient of heritability on a progeny mean basis were estimated in all the characters. Simulating a selection among progenies, only for pungency, for the increase as well as the reduction of this character, the expected gain (Gs) was estimated under intensities of 20%, 10% and 5%. The correlated response of this selection was calculated over the remaining characters. Parallel to this, the acuity of evaluating the pungency, using sensorial methods, in comparison to the high pressure liquid chromatographic process (HPLC) was investigated. The genetic components of the trait means of the five generations, were estimated considering the additive dominant model, and, when necessary, including an additive x additive epistatic component. Results indicated that the parents are contrasting for all characters, with the exception of pulp thickness. The sweet parent should contain genes for pungency wich are not expressed. The data suggests that, in the population studied, this character is controlled by two doubly dominant epistatic loci, (9 pungent ones : 7 sweet ones in F2) and modifier genes. Coefficients of heritabilty varied from intermediate (66%) to high (92%). This explained the elevated expected gains from selection, to increase or decrease pungency. From the correlated responses, one could see that, selecting to increase pungency should lead to a reduction in productivity, being the reciprocal also true. The evaluation of pungency by a chromatographic method was approximately 30% more efficient than the sensorial method. By the genetic components of means, the existence of heterosis was observed in all the characters evaluated. The model which included epistatic effects was the most adequate to explain the average generation means in most of the characters. Individuals with pungent fruits can appear on crossing sweet parents. The transgressive segregation in F4 is an indicator that more pungent types than the pungent parent can be selected from this segregating population. Plant breeding of this character can be structured for the exploration of additive and additive x additive genetic variances in superior lines, or to capitalize the heterosis in hybrid of inbred lines. In programs initiated by crossing lines, it is fundamental to identify the allelic constitution of the parents. It is necessary to monitor the selective pressure in selection aiming at pungency, to avoid undesired correlated responses. To attain selective maximums, for this character, it is necessary to take into account the existence of modifier genes.

A utilização de variedades resistentes é uma importante ferramenta no manejo integrado de pragas e vem sendo valorizada nos programas de melhoramento de plaritas. Neste estudo foram avaliados 12 genátipas de milho, em relação aos danos causados por Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 179r7) em condições de campo, e em relação ao efeito desses genófípos na biologia da praga, em condições de laboratório. Os experimentos de campo foram realizados nos municípios de Casa Branca, Florínea e Miguetópotis/Guaíra, representando três diferentes regiões do Estado de São Pauto. As plantas foram avaliadas nas idades de 6 a 8 e de 10 a 12 folhas, através de uma escala de notas de O a 9. Os resultados da anáfíse de varíãncía mostraram que os danos causados pela lagarta-do-cartucho nos genótipos de milho foram diferentes nos três locais avaliados. A interação idade*local foi significativa, indicando que, dependendo do local avaliado, os danos foram diferentes em cada idade. Na idade de 6 a 8 folhas, os danos foram significativamente menores em Casa Branca em relação à Florínea e à Miguelápolis/Guaíra. Na idade de 10 a 12 folhas, os três locais apresentaram danos significativamente distintos. Miguelápolis/Guaíra foi o local que apresentou menos -úanos, em relação à r'lorínea. Casa Branca foi o local em que ocorreu mais danos. Na comparação das médias entre as idades em cada local, Casa Branca apresentou os menores danos na idade de 6 a 8 folhas, enquanto que, em Florinea e iviiguetópolis/Guaíra, isso ocorreu na idade de 10 a 12 folhas. Corri base na analise -úe agrupamento para os experimentos de campo, os genótipos Z 8486, C 333 B e Diria 766 formaram o grupo daqueles menos danificados, enquanto que os genótipos XL 212 e Piranão formaram o grupo dos mais danificados peia iagarta-do-cartucho. Houve pouco efeito dos genótipos avaliados sobre a biologia do inseto. Nos experimentos de laboratório, os genótipos Z 8486 e Master proporcionaram menor peso de lagartas aos 7 e 14 dias, em relação aos genótipo XL 212, enquanto em Z 8486 e IAC-Vitória ocorreu menor viabilidade larval em relação à Dina 766. O genótipo Dina 766, que ficou entre os menos danificados em condições de campo, proporcionou maior peso larval aos 7 dias e maior viabilidade larval. / Plant resistance is a usefui component of integrated pest management and its value has been increasing in plant breeding programs, ln this study, 12 maize genotypes were evaluated to damage of fali armyworm Spodoptera frugíperda (J.E. Smith, 1797) in field conditions. The effect of these genotypes on fali armyworm biology was evaluated in laboratory conditions. The field experiments were carried out in Casa Branca, Florínea and Miguelópolis/Guaíra, whích represent three different regions of São Paulo State. The plants were evaluated at 6-8 and 10-12 exposed leaves, using a rank scale from O to 9. The analysis of variance showed that the fali armyworm damage on maize genotypes differed in each of three places. The interaction age*piace was significant and it indicares that the damage differed according to the age of the plants, depending on where they were evaluated. At 6-8 leaf stage, the damage were less significant in Casa Branca comparing to Florínea and Miguetópolis/Guaíra. At 10-1 2 leaf stage, the three places showed damage with significant differences. Migueiópolis/Guaíra was the place with fewer damage, comparing to Florínea. ln Casa Branca occurred more damage. Comparing the age average of the plants in each region, the plants in Casa Branca showed fewer damage at 6-8 leaf stage whereas the plants in Florinea and Miguelópolis/Guaíra showed it at 10-12 leaf stage. ln the field experiments, the Cluster Analysis showed that Z 8486, C 333 B and Dina 766 genotypes set the group wíth fewer fali armyworm damage whereas XL 212 and Piranão genotypes set the most damaged group. The genotypes provided littie effect on fali armyworm biology. ln the laboratory experíments, the larvae reared on Z 8486 and Master genotypes provided lower weight on days 7 and 14, when compadng to XL 212. The genotypes Z 8486 and IAC-Vitória presented lower larval survival when comparing to Dina 766. The larvae reared on Dina 766 genotype provided the highest weight for day 7 and the greatest larval survival, even though, this genotype was one of the least damaged in the field.

Interação genótipo × ambiente (GEI) é uma questão extremamente importante no melhoramento genético de plantas e produção. A seleção e recomendação de genótipos superiores são dificultadas devido à ocorrência de GEI e representa um grande desafio para os pesquisadores. Nesse contexto, as análises biplot têm sido cada vez mais utilizadas na análise de dados agronômicos, em que os dados são representados por uma tabela de dupla entradas de médias de GEI. Entretanto, as particularidades existentes no gráfico biplot dificultam sua interpretação, podendo induzir o pesquisador a erros. Existem vários modelos na literatura para análise de DGE (dados de GEI), entre eles, os mais utilizados são os modelos AMMI (Additive Main effects and Multiplicative Interaction) e GGE biplot (Genotype main effects + Genotype environment interaction). O modelo AMMI é um método estatístico para compreender a estrutura de interações entre genótipos e ambientes, que combina a análise de variância e a análise de componentes principais, para ajustar, respectivamente, os efeitos principais (G e E) e os efeitos da GEI. O GGE Biplot agrupa o efeito aditivo de genótipo com o efeito multiplicativo da GEI, e submete estes à análise de componentes principais. Existem dois problemas na utilização destes modelos: i) só pode ser utilizado para analisar dados MET (multi-ambientes), que tenha uma única característica e ii) cujos ambientes são heterogêneos. O presente trabalho tem como objetivos propor novos modelos W-GGE biplot (Weighted Genotype main effects + Genotype environment interaction) e AMMI-ponderado para análise de dados multi-ambientes, além de fazer uma comparação entre os modelos existentes como AMMI e GGE biplot; análise de mega-ambiente; avaliação de genótipos, ambiente de teste dentro de cada mega-ambiente e compreender as causas da GEI. / Genotype × environment interaction (GEI) is an extremely important issue in plant breeding and production. The selection and recommendation of superior genotypes are hampered due to the occurrence of GEI and represents a major challenge for researchers. In this context, biplot analyzes have been increasingly used in analyzing agronomic data, in which data are represented by a table of two entries of means of GEI. However, the particularities in the biplot graphic hamper its interpretation, and could lead the researcher to errors. There are several models in the literature for DGE analysis (GEI data), among them, the most used are the AMMI model (Additive Main effects and Multiplicative Interaction Models) and GGE biplot (Genotype main effects + Genotype environment interaction). The AMMI model is a statistical method to understand the structure of interactions between genotypes and environments, combining the analysis of variance and principal component analysis, to adjust, respectively, the main effects (G and E) and the effects of GEI. The GGE Biplot groups genotype of additive effect with multiplicative effect of GEI, and submit these to the principal component analysis. There are two problems in using these models: i) can only be used to analyze MET data (multi-environments), which has a unique feature and ii) whose environments are heterogeneous. This paper aims to propose new W-GGE biplot models (Weighted Genotype main efffects + Genotype environment interaction) and AMMI-weighted multi-environments for data analysis, and make a comparison between the existing models as AMMI and GGE biplot; mega-environment analysis; genotype evaluation, test environment within each mega-environment and understand the causes of GEI.

Geralmente, nos experimentos genótipo por ambiente (G × E) é comum observar o comportamento dos genótipos em relação a distintos atributos nos ambientes considerados. A análise deste tipo de experimentos tem sido abordada amplamente para o caso de um único atributo. Nesta tese são apresentadas algumas alternativas de análise considerando genótipos, ambientes e atributos simultaneamente. A primeira, é baseada no método de mistura de máxima verossimilhança de agrupamento - Mixclus e a análise de componentes principais de 3 modos - 3MPCA, que permitem a análise de tabelas de tripla entrada, estes dois métodos têm sido muito usados na área da psicologia e da química, mas pouco na agricultura. A segunda, é uma metodologia que combina, o modelo de efeitos aditivos com interação multiplicativa - AMMI, modelo eficiente para a análise de experimentos (G × E) com um atributo e a análise de procrustes generalizada, que permite comparar configurações de pontos e proporcionar uma medida numérica de quanto elas diferem. Finalmente, é apresentada uma alternativa para realizar imputação de dados nos experimentos (G × E), pois, uma situação muito frequente nestes experimentos, é a presença de dados faltantes. Conclui-se que as metodologias propostas constituem ferramentas úteis para a análise de experimentos (G × E) multiatributo. / Usually, in the experiments genotype by environment (G×E) it is common to observe the behaviour of genotypes in relation to different attributes in the environments considered. The analysis of such experiments have been widely discussed for the case of a single attribute. This thesis presents some alternatives of analysis, considering genotypes, environments and attributes simultaneously. The first, is based on the mixture maximum likelihood method - Mixclus and the three-mode principal component analysis, these two methods have been very used in the psychology and chemistry, but little in agriculture. The second, is a methodology that combines the additive main effects and multiplicative interaction models - AMMI, efficient model for the analysis of experiments (G×E) with one attribute, and the generalised procrustes analysis, which allows compare configurations of points and provide a numerical measure of how much they differ. Finally, an alternative to perform data imputation in the experiments (G×E) is presented, because, a very frequent situation in these experiments, is the presence of missing values. It is concluded that the proposed methodologies are useful tools for the analysis of experiments (G×E) multi-attribute.

A soja é uma cultura de importância econômica fundamental e o Brasil está entre os principais produtores mundiais. A ferrugem asiática, causada pelo fungo Phakopsora pachyrhizi, é uma doença relativamente recente no Brasil e pode causar grandes perdas na cultura da soja, representadas pela diminuição da produtividade e pelas despesas com aquisição e aplicação de fungicidas. Já existem algumas fontes de genes de resistência vertical para esta doença, mas também já existem casos de quebra de resistência de alguns destes genes principais. A tolerância, definida como a capacidade da planta em suportar o ataque do patógeno sem apresentar perdas significativas, é uma estratégia complementar que pode ser utilizada no controle da ferrugem. O objetivo desta pesquisa foi estudar a tolerância à ferrugem asiática em genótipos experimentais derivados de 45 cruzamentos em dialelo 10 x 10 do Setor de Genética Aplicada às Espécies Autógamas do Departamento de Genética/ESALQ/USP por meio de métodos de estimação do efeito ferrugem e da estabilidade fenotípica em combinações de manejos de fungicidas, locais e anos agrícolas, além de identificar linhagens promissoras para inclusão em futuros programas de melhoramento. Os delineamentos experimentais utilizados foram blocos aumentados de Federer nos anos 2011/12 e 2012/13 e blocos ao acaso estratificados em conjuntos em 2013/14. Em cada ano e local foram realizados dois experimentos: manejo 1, com aplicações de fungicidas para o controle da ferrugem e outras doenças fúngicas, incluindo as doenças de final de ciclo; manejo 2, com apenas o controle de outras doenças fúngicas, excluindo-se a ferrugem. O contraste entre estes dois manejos com fungicidas permitiu uma estimativa da tolerância. Além disso, foram utilizadas as medidas de estabilidade-bmg (Pi) e ecovalência (Wi) para quantificar a tolerância relativa entre genótipos. Foram pesquisadas 225 progênies F2:7 em 2011/12; 675 linhagens F7:8 em 2012/13 e as melhores 225 linhagens F7:9 em 2013/14. Os resultados obtidos permitiram concluir que: a) houve evidências claras de tolerância à ferrugem asiática entre e dentro de cruzamentos; b) a estratégia de utilizar a comparação entre diferentes manejos de fungicidas para estimar a tolerância (efeito ferrugem) foi útil para a seleção, mas sofreu instabilidade, apresentando baixas correlações entre anos agrícolas; c) os métodos da estabilidade baseada no melhor genótipo (bmg) e da ecovalência complementaram as informações obtidas do efeito ferrugem e auxiliaram na seleção de linhagens tolerantes; d) avaliações iniciais da severidade de ferrugem (nota de ferrugem NF1) apresentaram baixa precisão, tornando recomendável concentrar as avaliações da severidade após maior tempo de infecção (NF2 e NF3) para melhor eficácia na estimação da tolerância; e) a tolerância estimada pelo peso de cem sementes mostrou baixa correlação com a tolerância estimada para produtividade de grãos, de maneira que o uso combinado dos dois critérios melhorou a eficiência da seleção para tolerância e produtividade; f) na seleção simulada foram identificadas 48 linhagens promissoras para tolerância à ferrugem e produtividade, correspondente a um porcentual de seleção de cerca de 22%. / Soybean is an economically important culture and Brazil is among the largest world producers. Asian rust, caused by the fungus Phakopsora pachyrhizi, is a relatively new disease in Brazil and can cause large losses in this culture, represented by yield decreases and increases in costs for fungicide applications. There are some sources of vertical resistance genes for this disease, but there are also cases of resistance breakdown for some of these main genes. Tolerance, defined as the capacity of plants to endure a pathogen attack without significant losses, is a complementary strategy that can be used to control rust. The objective of this research was to study tolerance to Asian rust in experimental genotypes derived from 45 crosses in a 10 x 10 diallel design developed at the Sector of Applied Genetics to Self- Pollinated Crops, Department of Genetics/ESALQ/USP through methods of estimation of the rust effect and of phenotypic stability in combinations of fungicide managements, locations and years, besides identifing promising lines for inclusion in future breeding programs. The experimental designs used were Federer\'s augmented blocks in 2011/12 and 2012/13 and a randomized block design stratified in sets in 2013/14. In each year and location two experiments were performed: management 1, with the application of fungicides to control rust and other fungal diseases, including late season leaf diseases; management 2, only controlling other fungal disease, excluding rust. The contrast between these two managements allowed for an estimate of tolerance. Besides that, the stability based on the best genotype (Pi) and ecovalence (Wi) measurements were also used to estimate relative tolerance between genotypes. In 2011/12 225 F2:7 progenies were evaluated; in 2012/13 675 F7:8 lines were evaluated and the best 225 F7:9 lines were evaluated in 2013/14. The results let to the following conclusions: a) there was clear evidence of tolerance to Asian rust among and within crosses; b) the strategy of comparing different fungicide managements to estimate tolerance (rust effect) was useful, but suffered instability, presenting low correlations among years; c) the methods of superiority or stability based on the best genotype (bmg) and ecovalence complemented the information based on the rust effect and aided in the selection of tolerant lines; d) initial evaluations for rust severity (rust score NF1) had low precision and it was recommended to concentrate on rust tolerance evaluations after longer periods of infection (NF2 and NF3); e) tolerance estimated by means of hundred-seed weights had low correlation with tolerance estimated by seed yield, therefore the combined use of both criteria improved the efficiency of selection for tolerance and seed yield; f) in the simulated selection 48 promising lines were identified for rust tolerance and seed yield, corresponding to approximately 22% selection percentage.

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Sendo estes atributos decisivos na adoção de uma linhagem melhorada como uma cultivar comercial, pois reflete diretamente no seu valor de mercado e aceitação do consumidor. Neste sentido, o presente trabalho teve por objetivo determinar a adaptabilidade e estabilidade, bem como, estudar as correlações genéticas, dos caracteres de qualidade de grão de cultivares e linhagens elites de arroz irrigado para facilitar as inferências requisitadas pelos melhoristas. Dois ensaios experimentais foram conduzidos em diferentes ambientes, nas safras agrícolas de 2014/15 e 2015/16. O primeiro experimento teve como objetivos avaliar a adaptabilidade e estabilidade de linhagens elites de arroz irrigado em oito ambientes distintos, pelos métodos de MHVG, PRVG e MHPRVG. As linhagens AB11502, AB10501, AB13008, AB13002 e AB13003 apresentaram bom desempenho agronômico, além de adaptabilidade e estabilidade para os caracteres de qualidade de grãos, perante os métodos propostos. O segundo experimento teve o objetivo de evidenciar as correlações genéticas e as associações diretas e indiretas de caracteres agronômicos e atributos de qualidade de grãos, relacionados ao rendimento de grãos inteiros em arroz irrigado pela análise de trilha. A área gessada total, juntamente com a brancura total são os fatores que mais influenciaram no percentual de grãos inteiros, tanto via correlações genotípicas, quanto via efeitos diretos pela análise de trilha, demonstrando assim, potencial para utilização como critérios de seleção indireta para rendimento de grãos inteiros. Cabe ressaltar que ainda há poucos trabalhos na área de genética quantitativa para o caráter de qualidade dos grãos, de maneira que o progresso genético da mesma está apenas no começo. Neste sentido, novas pesquisas devem ser realizadas, visando utilizar cada vez mais, tais ferramentas no processo de seleção. Palavras-chave: Oryza sativa L.; rendimento de engenho; grãos inteiros; / Nowadays, the incessant quest for greater productivity and food quality is one of the world's biggest concerns. Rice (Oryza sativa L.) is one of the bases in human nutrition, being the second most produced cereal in the world, considered one of the main crops with potential to fight hunger. In this way, they are highly important among breeding programs. These factors that intensify the search for superior genotypes, mainly for productivity, however, the attributes of grain quality are also classified at this same level of priority. These attributes are decisive in the adoption of an improved lineage as a commercial cultivar, as it directly reflects its market value and consumer acceptance. In this sense, the objective of the present work was to determine the adaptability and stability, as well as to study the genetic correlations of grain quality traits of cultivars and elite breeding lines of irrigated rice to facilitate the inferences requested by breeders. Two experimental trials were conducted in different environments, in the agricultural crops of 2014/15 and 2015/16. The first experiment had as objectives to evaluate the adaptability and stability for elite breeding lines of irrigated rice in eight different environments, by the methods of MHVG, PRVG and MHPRVG. The lines AB11502, AB10501, AB13008, AB13002 and AB13003 showed good agronomic performance, besides adaptability and stability for grain quality characters, in relation to the proposed methods. The second experiment had the objective of evidencing the genetic correlations and the direct and indirect associations of agronomic traits and grain quality attributes, related to the yield of whole grains in rice irrigated by path analysis. The total chalky area together with the total whiteness were the factors that influenced the percentage of whole grains, both via genotypic correlations and via direct effects through path analysis, thus showing potential for use as indirect selection criteria for yield whole grain. It should be emphasized that there are still few studies in quantitative genetics for the grain quality traits, so that the genetic progress is only at the beginning. In this sense, new research must be carried out, aiming to use these tools more and more in the selection process.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:26:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese valeria.pdf: 2053227 bytes, checksum: 9897e5628e288900b234c5acbe0fb42b (MD5) Previous issue date: 2008-08-06 / Nowadays, dengue constitute the major public health problem, because is relevant cause of illness and death between thousands people that resident in the tropical and subtropical regions in world. The dengue virus is classified as four serotypes (DENV-1, 2, 3 and 4) according to antigenic differences and characterized intra-typical groups called genotypes. The laboratorial surveillance enables the diagnostic confirmation of dengue infection and monitoring serotypes circulating through the routine diagnostic techniques. Recently, the use molecular techniques has contributed to characterize and monitoring of the genotypes potentially virulent during epidemic and knowledge of biology of dengue virus. This thesis was organized in an introduction section, that include a literature review on dengue, and two manuscripts that describing the research conducted with focus on laboratory diagnostic and molecular epidemiology. The first manuscript entitled Laboratorial Surveillance of Dengue Virus in Central-Brazil, 1994-2003, was published at Journal of Clinical Virology, 2006 37 (3): 179-83. In this study we present the results of the virological surveillance for dengue cases conducted in the city of Goiânia (~1,200,000 population) from 1994 to 2003. Suspected cases were from the main public infectious disease reference hospital and outpatient clinics covering the metropolitan area. Serological and virus isolation tests were conduced at the regional reference laboratory. Our objective was to report dengue circulating serotypes from 1994 to 2003 and the role of distinct serotypes on dengue clinical outcomes in Central Brazil and to characterize serotypes and genotypes by reverse transcriptase PCR (RT-PCR) and by restricted site-specific PCR (RSS-PCR) patterns in selected samples. Laboratory surveillance identified mainly DEN-1 serotype from 1994 to 2002 shifting to a high circulation of DEN-3 in 2003. The adults (87,4%) were the most affected group and dengue fever accounted for the majority of the cases. Diagnosis of dengue was confirmed in ~50% of the suspected and enhanced by RT-PCR. RSS-PCR patterns for DEN-1 and DEN-3 corresponded to the circulating subtypes in the country. The infection DENV-3 did not suggest a major role of infecting DEN-3 in increasing disease severity during its first-year spread in Central Brazil. The second manuscript, to be submitted for publication is entitled: Epidemiologia Molecular do Vírus Dengue tipo 3 em Goiânia GO, 2005-2006. The objective of this manuscript was to characterize the DENV-3 genotype circulating isolated from well-characterized clinical and laboratory samples in Goiânia-GO/Brasil. Seven samples had sequences of the prM/M/E region obtained and comparative analysis was performed with the reference strains. The results showed the homology of the genomics sequences with genotype III strains. The nucleotide identity of the all the samples varied from 97.0% to 99.6% and the amino acid sequences from 97.5% to 99.5%. The analysis of the nucleotide sequence revealed silent mutation and 14 amino acid changes in the protein deduced from gene prM/M/E. In conclusion, the study confirms that the strains of DENV-3 in Central Brazil relate to genotype III. The genomic changes along Domain III of the protein E were observed, which could affect the pathogenicity, but were not consistent between samples of DCC and DHF. Samples of patients with dengue fever had mutations related to viral attenuation. More investigation is necessary to evidence of genomic changes found in relationship with clinical forms. / Atualmente, a dengue representa um dos maiores problemas em saúde pública, pois é causa de doença e morte entre milhares de pessoas que residem nas regiões tropicais e subtropicais do mundo. Os vírus dengue existem como quatro sorotipos virais (DENV-1 a DENV-4) de acordo com diferenças antigênicas, sendo caracterizados grupos intra-típicos denominados genótipos. A vigilância laboratorial possibilita a confirmação diagnóstica de infecção por dengue e o monitoramento de sorotipos circulantes, através de técnicas diagnósticas de rotina. Recentemente, o uso de técnicas moleculares tem contribuído para a caracterização e monitoramento de genótipos potencialmente virulentos na vigência de epidemias e melhor entendimento da biologia do vírus. Esta tese de doutorado compreende uma introdução que contempla uma revisão da literatura sobre dengue e dois manuscritos que descrevem as pesquisas realizadas com enfoque no diagnóstico laboratorial e epidemiologia molecular. O primeiro manuscrito intitulado Laboratorial Surveillance of Dengue Virus in Central-Brazil, 1994-2003, foi publicado no Journal of Clinical Virology, 2006 37 (3): 179-83. Neste estudo, apresentamos os resultados de uma vigilância laboratorial conduzida na cidade de Goiânia na região Centro-Oeste do Brasil, desde a introdução dos vírus dengue em 1994 até 2003. Casos com suspeita clínica de dengue foram atendidos em unidades de saúde e hospitais de referência da região metropolitana e os testes sorológicos e/ou isolamento viral realizados no laboratório de referência estadual LACEN-GO. Nosso objetivo foi descrever sobre os sorotipos virais circulantes de dengue nos anos de 1994 a 2003 e o seu papel nos desfechos clínicos de dengue na região Centro-Oeste do Brasil e caracterizar sorotipos e genótipos ou subtipos genômicos pela RT-PCR e RSS-PCR em amostras selecionadas. O sorotipo DENV-1 foi identificado como prevalente nos anos 1994 a 2002, sendo substituído por DENV-3 em 2003. Os adultos (87,4%) foram mais atingidos e a dengue clássica a mais diagnosticada. A dengue foi confirmada em 50% dos casos suspeitos de dengue incrementado pela RT-PCR. Os genótipos ou subtipos genômicos do DENV-1 e DENV-3 corresponderam circulantes no país. A infecção pelo DENV-3 não sugere um papel relevante no aumento da gravidade da doença durante seu primeiro ano de dispersão no Centro-Oeste do Brasil. O segundo manuscrito, a ser submetido à publicação, foi intitulado Epidemiologia Molecular do Vírus Dengue tipo 3 em Goiânia GO, 2005-2006. O objetivo desse trabalho foi caracterizar o genótipo circulante do DENV-3 isolado de amostras bem caracterizadas clínica e laboratorialmente em Goiânia-GO/Brasil e analisar as alterações genômicas encontradas. Sete seqüências regiões prM/M/E, foram obtidas e analisadas em comparação com cepas protótipo do DENV-3. As seqüências do estudo apresentaram maior homologia com a cepas do genótipo III. O percentual de identidade nucleotídica das amostras do DENV-3 seqüenciadas variou de 97,0% a 99,6% e de aminoácidos 97,5% a 99,5%, mostrando-se conservadas. A análise da seqüência nucleotídica das amostras do estudo revelou mutações silenciosas e 14 substituições de aminoácidos na seqüência da proteína deduzida do gene prM/M/E. Em conclusão, o estudo confirma que as cepas de DENV-3 da região centrooeste pertencem ao genótipo III. Alterações genômicas significativas foram observadas ao longo do domínio III da proteína E, as quais poderiam afetar a patogenicidade, entretanto não foram consistentes entre as amostras de DCC e FHD. As amostras de pacientes com dengue clássica apresentaram alterações em resíduos de aminoácidos no domínio III relatados como pontos de atenuação viral. Maiores investigações serão necessárias para confirmar as alterações encontradas e sua relação com as formas clínicas.

Este trabalho está inserido no programa de melhoramento genético de Capsicum da Embrapa Hortaliças. Teve como principal objetivo investigar a base genética e a variabilidade de uma população segregante de Capsicum em relação à pungência e a alguns caracteres do fruto para, fornecer informações úteis ao programa. Os genótipos utilizados compreenderam dois genitores homozigóticos contrastantes para o caráter principal, a pungência, bem como as respectivas gerações F1, RC11 e progênies F4.3. Estas últimas num total de 100, foram obtidas pelo método SSD (single seed descent). Empregou-se delineamento em blocos casualizados com três repetições e dez plantas por parcela. As análises biométricas foram feitas com base em médias de parcelas. Os caracteres avaliados foram: pungência, produtividade, largura, comprimento, número e peso médio dos frutos e espessura da polpa. Investigou-se a segregação fenotípica das progênies F4.3, classificando-as em pungentes e doces. Estimou-se o coeficiente de herdabilidade na base de médias de progênies em todos os caracteres. Simulando uma seleção entre progênies somente para a pungência, tanto para aumento como redução deste caráter, estimou-se o ganho esperado (Gs) sob intensidades de 20%, 10% e 5%. Calculou-se a resposta correlacionada desta seleção sobre os demais caracteres. Paralelamente verificou-se a acuidade de avaliar a pungência utilizando métodos sensoriais, em comparação com o processo cromatográfico (CLAE). Estimaram-se os componentes genéticos das médias dos caracteres nas cinco gerações, considerando modelo aditivo-dominante e, quando necessário, incluindo componente epistático aditivo x aditivo. Verificou-se que, os genitores são contrastantes para todos os caracteres com exceção da espessura da polpa. O genitor doce deve conter genes para pungência não expressos. Os dados sugerem que, na população estudada, este caráter deve ser controlado por dois locos epistáticos, duplo-dominantes (9 pungentes : 7 doces em F2) e genes modificadores. Os coeficientes de herdabilidade variaram de intermediários (66%) a altos (92%). Isso explicou os elevados ganhos esperados com a seleção para incrementar ou diminuir a pungência. Pelas respostas correlacionadas, verificou-se que, uma seleção para aumento da pungência deverá levar a uma redução na produtividade, sendo a recíproca também verdadeira. A avaliação da pungência por método cromatográfico foi de aproximadamente 30% mais eficiente do que o método sensorial. Pelos componentes de média observou-se a existência de heterose em todos os caracteres avaliados. O modelo incluindo efeitos epistáticos foi o mais adequado para explicar as médias das gerações, na maioria dos caracteres. Podem surgir indivíduos com frutos pungentes ao cruzar genitores doces. A segregação transgressiva em F4 é indicador de que tipos mais pungentes que o genitor pungente podem ser selecionados a partir desta população segregante. O melhoramento genético deste caráter pode ser estruturado tanto para explorar as variâncias genéticas aditiva e aditiva x aditiva em linhagens superiores como pode ser conduzido para capitalizar a heterose em híbridos de linhagens. Em programas iniciados cruzando-se linhagens, é fundamental identificar a constituição alélica dos genitores. É preciso monitorar a pressão seletiva numa seleção visando a pungência para evitar repostas correlacionadas indesejáveis. Para atingir máximos seletivos, para este caráter, é necessário levar em conta a existência de genes modificadores. / This work is part of the Capsicum plant breeding program at Embrapa Hortaliças. The main objective was to investigate the genetic basis and variability of a segregating population of Capsicum, related to pungency and to some characteristics of the fruit, to provide information for the program. The genotypes that were used had two homozygotic parents, contrasting in their main characteristic, pungency, as well as the respective generations F1, RC11 and progenies F3.4. The latter, totaling 100, were obtained using the SSD method (single seed descent). Randomized complete block design was used with three repetitions and ten plants per plots. The biometric analyses were based on a plot mean basis. The characters evaluated were pungency, productivity, width, length, number and average weight of the fruits and the thickness of the pulp. The fenotypical segregation of the F3.4 progenies were studied, being classified in pungent and sweet. The coefficient of heritability on a progeny mean basis were estimated in all the characters. Simulating a selection among progenies, only for pungency, for the increase as well as the reduction of this character, the expected gain (Gs) was estimated under intensities of 20%, 10% and 5%. The correlated response of this selection was calculated over the remaining characters. Parallel to this, the acuity of evaluating the pungency, using sensorial methods, in comparison to the high pressure liquid chromatographic process (HPLC) was investigated. The genetic components of the trait means of the five generations, were estimated considering the additive dominant model, and, when necessary, including an additive x additive epistatic component. Results indicated that the parents are contrasting for all characters, with the exception of pulp thickness. The sweet parent should contain genes for pungency wich are not expressed. The data suggests that, in the population studied, this character is controlled by two doubly dominant epistatic loci, (9 pungent ones : 7 sweet ones in F2) and modifier genes. Coefficients of heritabilty varied from intermediate (66%) to high (92%). This explained the elevated expected gains from selection, to increase or decrease pungency. From the correlated responses, one could see that, selecting to increase pungency should lead to a reduction in productivity, being the reciprocal also true. The evaluation of pungency by a chromatographic method was approximately 30% more efficient than the sensorial method. By the genetic components of means, the existence of heterosis was observed in all the characters evaluated. The model which included epistatic effects was the most adequate to explain the average generation means in most of the characters. Individuals with pungent fruits can appear on crossing sweet parents. The transgressive segregation in F4 is an indicator that more pungent types than the pungent parent can be selected from this segregating population. Plant breeding of this character can be structured for the exploration of additive and additive x additive genetic variances in superior lines, or to capitalize the heterosis in hybrid of inbred lines. In programs initiated by crossing lines, it is fundamental to identify the allelic constitution of the parents. It is necessary to monitor the selective pressure in selection aiming at pungency, to avoid undesired correlated responses. To attain selective maximums, for this character, it is necessary to take into account the existence of modifier genes.

Geralmente, nos experimentos genótipo por ambiente (G × E) é comum observar o comportamento dos genótipos em relação a distintos atributos nos ambientes considerados. A análise deste tipo de experimentos tem sido abordada amplamente para o caso de um único atributo. Nesta tese são apresentadas algumas alternativas de análise considerando genótipos, ambientes e atributos simultaneamente. A primeira, é baseada no método de mistura de máxima verossimilhança de agrupamento - Mixclus e a análise de componentes principais de 3 modos - 3MPCA, que permitem a análise de tabelas de tripla entrada, estes dois métodos têm sido muito usados na área da psicologia e da química, mas pouco na agricultura. A segunda, é uma metodologia que combina, o modelo de efeitos aditivos com interação multiplicativa - AMMI, modelo eficiente para a análise de experimentos (G × E) com um atributo e a análise de procrustes generalizada, que permite comparar configurações de pontos e proporcionar uma medida numérica de quanto elas diferem. Finalmente, é apresentada uma alternativa para realizar imputação de dados nos experimentos (G × E), pois, uma situação muito frequente nestes experimentos, é a presença de dados faltantes. Conclui-se que as metodologias propostas constituem ferramentas úteis para a análise de experimentos (G × E) multiatributo. / Usually, in the experiments genotype by environment (G×E) it is common to observe the behaviour of genotypes in relation to different attributes in the environments considered. The analysis of such experiments have been widely discussed for the case of a single attribute. This thesis presents some alternatives of analysis, considering genotypes, environments and attributes simultaneously. The first, is based on the mixture maximum likelihood method - Mixclus and the three-mode principal component analysis, these two methods have been very used in the psychology and chemistry, but little in agriculture. The second, is a methodology that combines the additive main effects and multiplicative interaction models - AMMI, efficient model for the analysis of experiments (G×E) with one attribute, and the generalised procrustes analysis, which allows compare configurations of points and provide a numerical measure of how much they differ. Finally, an alternative to perform data imputation in the experiments (G×E) is presented, because, a very frequent situation in these experiments, is the presence of missing values. It is concluded that the proposed methodologies are useful tools for the analysis of experiments (G×E) multi-attribute.