Made available in DSpace on 2016-04-01T17:55:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-07-31. Added 1 bitstream(s) on 2016-04-01T18:01:11Z : No. of bitstreams: 1 000859885_20160831.pdf: 501569 bytes, checksum: a0cc408425c296c55fc943e16b14c561 (MD5) Bitstreams deleted on 2016-09-01T14:08:38Z: 000859885_20160831.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-09-01T14:09:16Z : No. of bitstreams: 1 000859885.pdf: 1928998 bytes, checksum: 219f6bfbc443d17c19585615178fda23 (MD5) / O Brasil é o terceiro maior produtor mundial de frutas, com mais de 40 milhões de toneladas anuais, e uma área plantada em torno de três milhões de hectares. Entretanto, esse setor ressente-se de problemas complexos, de natureza diversa, como os de ordem fitossanitária, dentre eles, destaca-se a antracnose, causada por fungos do gênero Colletotrichum. As perdas resultantes desta doença dão-se em pré e pós-colheita, podendo chegar a 90% de prejuízo dependendo das condições ambientais e do manejo adotado. Nas frutíferas tropicais o Colletotrichum gloeosporioides é descrito com maior frequência, como agente causal da antracnose, porem estudos recentes demonstram que nem sempre apenas essa espécie é a responsável pela doença. De um modo geral, os patógenos descritos em associação com o complexo de sintomas de antracnose em frutas são classificados Colletotrichum gloeosporioides e Colletotrichum acutatum. Estudos recentes demonstram que nem sempre os critérios adotados para a classificação da espécie do patógeno associado aos sintomas são os adequados. Com isso, para maior precisão e clareza é fundamental o estudo completo desses patógenos, envolvendo analises simultâneas das caracteristicas morfoculturais e moleculares / Brazil ranks third among the largest fruit producers in the world with more than 40 million tons per year and a planted area of about three million hectares. However, this sector has complex problems of different nature, such as plant diseases and among them, anthracnose. This disease is caused by fungi of the Colletotrichum genus. Losses resulting from this disease happen pre- and post-harvest, reaching 90% of damage depending on environmental conditions and management adopted. Colletotrichum gloeosporioides is described most often as the causal agent of anthracnose in tropical fruits; however, recent studies have shown that this is not always the case. In general, the pathogens described in connection with the complex symptoms of anthracnose in fruits are classified either as Colletotrichum gloeosporioides or Colletotrichum acutatum. But, recent studies have shown that the criteria adopted to classify the pathogen species associated with the symptoms are not always the most appropriate. Thus, simultaneous analysis of morphocultural and molecular characteristics are necessary to classify these pathogen species more accurately

Made available in DSpace on 2015-04-09T12:28:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-27Bitstream added on 2015-04-09T12:47:51Z : No. of bitstreams: 1 000817867_20160327.pdf: 244238 bytes, checksum: 138a4f9eeffca640708f9f2b8c3597ac (MD5) Bitstreams deleted on 2016-03-28T13:37:38Z: 000817867_20160327.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-03-28T13:38:43Z : No. of bitstreams: 1 000817867.pdf: 1263525 bytes, checksum: 3a4be59983c22dd3e70c88a764890456 (MD5) / Phyllosticta corresponde a um importante gênero de fungos associados ao reino vegetal. Devido à importância econômica dos prejuízos ocasionados por algumas espécies de Phyllosticta e ao comportamento cosmopolita das espécies endofíticas, várias pesquisas têm sido realizadas no intuito de identificar e reclassificar as espécies desse gênero. Mediante a aplicação do sequenciamento de diferentes regiões gênicas, novas espécies de Phyllosticta foram relatadas recentemente, e concomitante aos novos relatos, surgiram dúvidas acerca da identificação das espécies já relatadas e comumente citadas na literatura. Neste contexto, estudos indicaram que mangueiras são hospedeiras de diferentes espécies endofíticas de Phyllosticta spp. e, que P. capitalensis pode ocasionar lesões em frutos de goiabeiras, cujos sintomas eram até então atribuídos à outra espécie do gênero. Assim, tendo em vista a reclassificação e identificação de novas espécies, fez-se necessário a realização de estudos do complexo de espécies de Phyllosticta ainda não conhecidas, dando continuidade aos trabalhos já realizados no Brasil em mangueiras e goiabeiras, culturas nas quais a identificação do fungo ainda não está bem esclarecida. Para tanto, este trabalho objetivou obter uma coleção atual de isolados de Phyllosticta de folhas assintomáticas de goiabeiras e de mangueiras, e de frutos sintomáticos de goiabeiras. Amostras de folhas de ambas as espécies de plantas foram coletadas em bancos de germoplasma e em áreas de produção comercial. Foram selecionados 102 isolados, segundo suas características fenotípicas em meio de cultura, para serem submetidos ao sequenciamento da região ITS1-5.8S-ITS2, e dos genes codificadores da actina (ACT) e do gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase (GPDH). Ainda, a fim de corroborar os resultados obtidos pelo sequenciamento e objetivando analisar o perfil genético dos indivíduos, foram ... / Phyllosticta corresponds to an important genus of fungi associated with the plant kingdom. Due to the economic importance of damages caused by some species of Phyllosticta and the cosmopolitan behavior of endophytic species, several studies have been conducted in order to identify and reclassify species of this genus. Through the application of sequencing of different gene regions, new species of Phyllosticta were recently reported, and concomitant to the new reports, doubts were raised about the identification of previously reported and commonly cited species in literature. In this context, studies indicated that mango is hosted by different endophytic species of Phyllosticta spp. and that P. capitalensis can cause lesions on guava fruits, whose symptoms were previously attributed to other species of the genus. Thus, because of the reclassification and identification of new species, it was necessary to perform studies of the complex of Phyllosticta species not yet known, by continuing the work already carried out in Brazil with guava and mango crops in which the identification of the fungus is still unclear. Therefore, this study aimed to obtain a current collection of Phyllosticta isolates from asymptomatic leaves of guava and mango, and symptomatic fruits of guava. Leaves samples of both plant species were collected in germplasm banks and in areas of commercial production of the fruits. It were selected 102 isolates, according to their phenotypic characteristics in culture medium, to be submitted to the sequencing of ITS1-5.8S-ITS2, actin (ACT) and glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase (GPDH) genes. Also, in order to corroborate the results obtained by sequencing and aiming to analyze the genetic profile of the isolates, fAFLP markers (fluorescent Amplified Fragment Length Polymorphism) analysis were applied. Both techniques allowed the separation of isolates according to their species, which were identified as ...

abstract: Intervertebral Disc Degeneration (IVDD) is a complex phenomenon characterizing the desiccation and structural compromise of the primary joint in the human spine. The intervertebral disc (IVD) serves to connect vertebral bodies, cushion shock, and allow for flexion and extension of the vertebral column. Often presenting in the 4th or 5th decades of life as low back pain, this disease was originally believed to be the result of natural “wear and tear” coupled with repetitive mechanical insult, and as such most studies focus on patients between 40 and 50 years of age. Research over the past two decades, however, has demonstrated that environmental factors have only a modest effect on disc degeneration, with genetic influences playing a much more substantial role. Extensive research has focused on this process, though definitive risk factors and a clear pathophysiology have proven elusive. The aim of this study was to assemble a cohort of patients exhibiting definitive signs of degeneration who were well below the average age of presentation, with minimal or no exposure to suspected environmental risk factors and to conduct a targeted genome analysis in an attempt to elucidate a common genetic component. Through whole genome sequencing and analysis, the results corroborated findings in a previous study, as well as demonstrated a potential connection and influence between mutations found in IVD structural or functional genes, and the provocation of IVDD. Though the sample size was limited in scale and age, these findings suggest that further IVDD research into the association of variants in collagen, aggrecan and the insulin-like growth factor receptor genes of young patients with an early presentation of disc degeneration and minimal exposure to suspected risk factors is merited. / Dissertation/Thesis / Masters Thesis Biology 2016

Orientador: Luciana Rossini Pinto / Coorientador: Renato Vicentini dos Santos / Banca: Dilermando Perecin / Banca: Gustavo Vitti Môro / Banca: Fernanda Raquel Camilo dos Santos / Banca: Michael dos Santos Brito / Resumo: O genoma do sorgo tem sido utilizado como referência em estudos de genômica funcional e comparativa em cana-de-açúcar. A utilização do genoma do sorgo, em estudos de mapeamento comparativo, tem contribuído para auxiliar a detecção de QTL (locus de caracteres quantitativos) em cana-de-açúcar. Marcadores microssatélites de sorgo podem ser empregados no mapeamento comparativo com a cana-de-açúcar, assim como, o desenvolvimento de marcadores microssatélites a partir de sequências ortólogas conservadas (COS - Conserved Orthologous Sequences) podem servir de "marcadores âncoras" entre estas duas espécies. No presente trabalho, marcadores microssatélites de sorgo foram incorporados em um mapa prévio de ligação derivado do cruzamento entre o clone IACSP95-3018 e a cultivar IACSP93-3046, ambos do Programa de Melhoramento Genético de Cana-de-Açúcar do Instituto Agronômico de Campinas (IAC). Paralelamente, um conjunto de marcadores microssatélites obtidos a partir da identificação de sequências expressas ortólogas conservadas (COS) entre cana-de-açúcar e sorgo foram desenvolvidos e avaliados quanto ao seu potencial de polimorfismo e mapeamento em cana-de-açúcar. Os marcadores obtidos também foram utilizados para identificar associações putativas aos parâmetros de qualidade (Fibra% e Pol%Cana). Um total de 41 pares de microssatélites COS-EST-SSRs foi desenhado, dos quais 34 produziram amplicons em um grupo de 24 genótipos de Saccharum e Sorghum. O número de alelos variou de 2 a 15 com va... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Sorghum genome has been used as a reference in functional and comparative genomics studies of sugarcane. The sorghum genome has aided to colocalize QTL (quantitative trait locus) in sugarcane through comparative mapping approach. Sorghum microsatellite markers, as well as, the development of microsatellite markers derived from orthologous conserved sequences (COS) can serve as "anchors markers" in comparative mapping between these two species. In the present study, sorghum microsatellite markers were included in a previous map derived from a bi-parental cross between a clone (IACSP95-3018) and a sugarcane cultivar (IACSP93-3046) from the Instituto Agronômico de Campinas (IAC) sugarcane breeding program. A set of microsatellite markers derived from conserved orthologous (COS-EST-SSRs) sequences between sugarcane and sorghum was developed and evaluated for their polymorphism and mapping potential in sugarcane. These markers were also used to identify putative associations for sugarcane quality parameters (fiber% and Pol% Cane). A total of 41 COS-EST-SSRs primer pairs was designed, of which 34 produced amplicons in a group of 24 genotypes of Saccharum and Sorghum. The number of alleles ranged from 2 to 15 with an PIC (polymorphism information content) average value of 0.71. The 29 sorghum SSR primer pairs along with the 41 COS-EST-SSR primer pairs was genotyped in the mapping population and produced a total of 120 polymorphic markers, of which 92 were single dose markers. Of the... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Thesis (MTech (Medical Technology))--Cape Technikon, 1996. / Intensive investigations in many different populations over the last decade, have indicated a failure to understand the inheritance of rheumatoid arthritis (RA). It was hoped that genes within the class II region of the major histocompatibility complex (MHC) could shed some light on the inheritance of this autoimmune disease and which are now known without doubt, to confer susceptibility to the disease. Genetic studies of RA have concentrated primarily on its autoimmune nature and several investigations of MHC class II molecules, have demonstrated an association between specific HLA alleles and susceptibility to RA, in particular the DRB1 *04 and DRB1 *01 alleles. The HLA system is known to be associated with many diseases involving an immune aetiology. The structural features of specific DR and DQ genes give clues to the molecular mechanisms by which these alleles are associated with RA. It has been found by many investigators that there is more than one susceptibility allele for RA at the DRB1 locus. Questions arise whether the DRB1 molecule itself directly contributes to the pathogenesis of RA and why some DRB1 genes carrying DRBI *04 alleles, are not associated with RA.

A germinação pré-colheita em trigo, têm sido responsável por perdas consideráveis de produtividade e qualidade em diversas regiões produtoras a nível mundial. Diversos programas de melhoramento têm buscado selecionar genótipos com elevados níveis de resistência, mas em função da complexidade da característica, os avanços obtidos são pouco expressivos, e técnicas mais eficientes para identificação de genótipos superiores são necessárias. Dessa forma, o objetivo do presente estudo foi realizar uma análise de associação genômica, a fim de identificar marcadores SNPs e regiões genômicas associadas com a resistência a germinação pré-colheita em trigo, para posterior utilização em seleção assistida por marcadores moleculares (SAM). Para isso, foram utilizados 344 genótipos de trigo de diferentes empresas obtentoras e épocas de lançamento, que representam a base genética do trigo cultivado no Brasil. O experimento foi constituído por três etapas principais: a genotipagem, a fenotipagem e a análise de associação genômica. Para a genotipagem, foi realizada a extração e quantificação do DNA, e as amostras foram genotipadas com um chip de DNA para detecção de SNPs contendo 35 mil SNPs para o genoma do trigo. Na etapa de fenotipagem, foi conduzido um experimento em Cascavel-PR, em delineamento experimental de blocos cazualizados com três repetições. Os genótipos foram avaliados na maturidade fisiológica, a partir da coleta de 20 espigas por genótipo, as quais foram submetidas a um simulador de chuva para germinação, sendo então atribuídas notas de acordo com o índice de germinação apresentado. Após as determinações genotípicas e fenotípicas, foi realizada a análise de associação genômica a fim de identificar marcadores moleculares associados com a resistência à germinação pré-colheita. Foram identificados dez marcadores significativos nos cromossomos 3B, 4A, 5B, 5D, 6D, 7B e 7D, onde estão presentes QTLs (Quantitative Trait Loci) associados com a resistência a germinação pré-colheita. Os SNPs foram localizados em genes codificadores de enzimas envolvidas em vias de sinalização de giberelinas e ácido abscísico, hidrólise de maltose e alongamento e divisão celular. A explicação da variação fenotípica pelos marcadores significativos variou de 4,2 a 5,4%, o que é esperado para caracteres quantitativos. Os marcadores significativos identificados no presente estudo, após validados, poderão ser utilizados em programas de SAM, para a seleção precoce de genótipos mais resistentes a germinação pré-colheita, propiciando a obtenção de genótipos desejáveis de maneira mais ágil e precisa. / Pre-harvest sprouting (PHS) in wheat, has been responsible for considerable losses in productivity and quality in several growing regions worldwide. Several breeding programs have sought to select genotypes with high levels of resistance, but due to the complexity of the trait, the advances achieved are inexpressive, and most efficient techniques to identify superior genotypes are demanded. Thus, the objective of this study was to perform a genome-wide association analysis, for identify SNPs markers and genomic regions associated with resistance to PHS in wheat, for later use in marker-assisted selection (MAS). For this, 344 wheat genotypes of different times and companies that represents the genetic basis of wheat grown in Brazil were used. The experiment consisted of three main steps: genotyping, phenotyping and genome-wide association analysis. In the genotyping step, the DNA extraction and quantification was conducted, and the samples were genotyped with a DNA chip for detection of SNPs containing 35,000 SNPs for the wheat genome. In the phenotyping step, an experiment was conducted in Cascavel-PR, in a randomized block design with three replicates. The genotypes were evaluated at physiological maturity, with the collection of 20 spikes per genotype, and these were subjected to a simulated rainfall for germination, being then allocated scores according to the germination rate observed. After the genotypic and phenotypic determinations, it was conducted a genome-wide association analysis to identify molecular markers associated with resistance to PHS. Ten significant markers were identified on chromosomes 3B, 4A, 5B, 5D, 6D, 7B and 7D, where QTLs (Quantitative Trait Loci) associated with pre-harvest sprouting resistance are present. The SNPs were localized in genes encoding enzymes involved in the gibberellin and abscisic acid signaling pathways, maltose hydrolysis and cell division and stretching. The explanation of the phenotypic variation by the significant markers ranged from 4.2 to 5.4%, which is expected for quantitative traits. Significant markers identified in the present study, after being validated, could be used in MAS programs for the early selection of genotypes more resistant to PHS in wheat, allowing the obtainment of desirable genotypes in the more agile and precise way.

No melhoramento de plantas, a variabilidade é fundamental na escolha dos genitores. Em contrapartida, quando comparado a outras espécies do gênero Solanum, o tomateiro dispõe de uma base genética estreita. Atualmente, na região sudoeste do Paraná há carência de cultivares de tomateiro de polinização aberta adaptadas a região e ao cultivo agroecológico. Desse modo, o objetivo deste trabalho foi caracterizar a variabilidade morfológica e molecular de genótipos de tomateiro de polinização aberta do BAGT da UTFPR – Pato Branco. O experimento foi conduzido na Área Experimental da UTFPR – Câmpus de Pato Branco, em delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições. A caracterização morfológica foi realizada em 17 genótipos, a partir de 41 descritores quantitativos e qualitativos de fruto e planta, avaliação de doenças e pragas e análises físicoquímicas de frutos. A variabilidade molecular foi analisada por meio de 20 iniciadores SSR em 19 genótipos de tomateiro. Os dados obtidos foram submetidos a diferentes análises multivariadas. Na caracterização da qualidade de fruto, 76,44% da variabilidade encontrada foi composta pelos descritores cromáticos b* (44,43%) e L*(7,21%), diâmetro da cicatriz do pedicelo (16,78%), número de lóculos (8,02%) e comprimento do fruto (8,02%). A dissimilaridade média morfológica geral entre os genótipos foi considerada baixa, os valores encontrados para os agrupamentos baseados nos caracteres quantitativos de planta foram de 0,34, 0,32 para os de frutos e para os caracteres gerais de 0,33. Dez dos 20 iniciadores que apresentaram bandas visíveis tiveram PIC superior à 0,58. A similaridade média obtida a partir dos fragmentos polimórficos amplificados através de 20 iniciadores SSR foi de 0,72. O genótipo comercial GA é morfologicamente e geneticamente semelhante ao genótipo UTFPR_046. O UTFPR_016 e UTFPR_029 apresentaram 90% de similaridade genética e ficaram alocados no mesmo agrupamento em todas as análises morfológicas, indicando alto grau de parentesco entre esses materiais. Os genótipos de fruto amarelo-alaranjado, UTFPR_008 e UTFPR_015, são morfologicamente semelhantes, no entanto, geneticamente são 41% divergentes. A dissimilaridade média morfológica (0,33) foi muito próxima da molecular (0,28). As análises morfológicas e moleculares permitiram identificar agrupamentos com características de interesse e a existência ou não da duplicidade no BAGT da UTFPR – Pato Branco. Os resultados deste trabalho contribuíram para a formação e caracterização do BAGT da UTFPR – Pato Branco e podem auxiliar no melhoramento genético de variedades de tomateiro de polinização aberta para o cultivo agroecológico na região sudoeste do Paraná. / In plant breeding, variability is critical in choosing the parents. In contrast, when compared to other species of the genus Solanum, the tomato has a narrow genetic base. Currently, in the southwestern region of Paraná there is a lack of openpollinated tomato cultivars adapted to the region and agroecological cultivation. Thus, the objective of this work was to characterize the morphological and molecular variability of the open – pollinated tomato genotypes of BAGT UTFPR – Pato Branco. The experiment was conducted in the Experimental Area of UTFPR – Pato Branco Campus, in a randomized block design, with four replications. The morphological characterization was performed in 17 genotypes, from 41 quantitative and qualitative descriptors of fruit and plant, evaluation of diseases and pests and physical-chemical analyzes of fruits. The molecular variability was analyzed by means of 20 SSR primers in 19 tomato genotypes. The data were submitted to different multivariate analyzes. In the characterization of fruit quality, 76.44% of the variability was composed by the chromatic descriptors b * (44.43%) and L * (7.21%), pedicel scar diameter (16.78%), number of loci (8.02%) and fruit length (8.02%). The general morphological average dissimilarity among the genotypes was considered low, the values found for the groupings based on the quantitative plant characters were 0.34, 0.32 for the fruits and for the general characters 0.33. Ten of the 20 primers that showed visible bands had PIC above 0.58. The average similarity obtained from polymorphic fragments amplified through SSR primers was 0.72. The commercial GA genotype is morphologically and genetically similar to the UTFPR_046 genotype. UTFPR_016 and UTFPR_029 presented 90% genetic similarity and were allocated in the same cluster in all morphological analyzes, indicating a high degree of kinship among these materials. The yellow-orange fruit genotypes, UTFPR_008 and UTFPR_015, are morphologically similar, however, genetically they are 41% divergent. The mean morphological dissimilarity (0.33) was very close to the molecular (0.28). Morphological and molecular analyzes allowed the identification of clusters with characteristics of interest and the existence or not of duplicity in BAGT UTFPR – Pato Branco. The results of this work contributed to the formation and characterization of UTFPR – Pato Branco BAGT and may help in the genetic improvement of open pollinated tomato varieties for agroecological cultivation in the southwestern region of Paraná.

A germinação pré-colheita em trigo, têm sido responsável por perdas consideráveis de produtividade e qualidade em diversas regiões produtoras a nível mundial. Diversos programas de melhoramento têm buscado selecionar genótipos com elevados níveis de resistência, mas em função da complexidade da característica, os avanços obtidos são pouco expressivos, e técnicas mais eficientes para identificação de genótipos superiores são necessárias. Dessa forma, o objetivo do presente estudo foi realizar uma análise de associação genômica, a fim de identificar marcadores SNPs e regiões genômicas associadas com a resistência a germinação pré-colheita em trigo, para posterior utilização em seleção assistida por marcadores moleculares (SAM). Para isso, foram utilizados 344 genótipos de trigo de diferentes empresas obtentoras e épocas de lançamento, que representam a base genética do trigo cultivado no Brasil. O experimento foi constituído por três etapas principais: a genotipagem, a fenotipagem e a análise de associação genômica. Para a genotipagem, foi realizada a extração e quantificação do DNA, e as amostras foram genotipadas com um chip de DNA para detecção de SNPs contendo 35 mil SNPs para o genoma do trigo. Na etapa de fenotipagem, foi conduzido um experimento em Cascavel-PR, em delineamento experimental de blocos cazualizados com três repetições. Os genótipos foram avaliados na maturidade fisiológica, a partir da coleta de 20 espigas por genótipo, as quais foram submetidas a um simulador de chuva para germinação, sendo então atribuídas notas de acordo com o índice de germinação apresentado. Após as determinações genotípicas e fenotípicas, foi realizada a análise de associação genômica a fim de identificar marcadores moleculares associados com a resistência à germinação pré-colheita. Foram identificados dez marcadores significativos nos cromossomos 3B, 4A, 5B, 5D, 6D, 7B e 7D, onde estão presentes QTLs (Quantitative Trait Loci) associados com a resistência a germinação pré-colheita. Os SNPs foram localizados em genes codificadores de enzimas envolvidas em vias de sinalização de giberelinas e ácido abscísico, hidrólise de maltose e alongamento e divisão celular. A explicação da variação fenotípica pelos marcadores significativos variou de 4,2 a 5,4%, o que é esperado para caracteres quantitativos. Os marcadores significativos identificados no presente estudo, após validados, poderão ser utilizados em programas de SAM, para a seleção precoce de genótipos mais resistentes a germinação pré-colheita, propiciando a obtenção de genótipos desejáveis de maneira mais ágil e precisa. / Pre-harvest sprouting (PHS) in wheat, has been responsible for considerable losses in productivity and quality in several growing regions worldwide. Several breeding programs have sought to select genotypes with high levels of resistance, but due to the complexity of the trait, the advances achieved are inexpressive, and most efficient techniques to identify superior genotypes are demanded. Thus, the objective of this study was to perform a genome-wide association analysis, for identify SNPs markers and genomic regions associated with resistance to PHS in wheat, for later use in marker-assisted selection (MAS). For this, 344 wheat genotypes of different times and companies that represents the genetic basis of wheat grown in Brazil were used. The experiment consisted of three main steps: genotyping, phenotyping and genome-wide association analysis. In the genotyping step, the DNA extraction and quantification was conducted, and the samples were genotyped with a DNA chip for detection of SNPs containing 35,000 SNPs for the wheat genome. In the phenotyping step, an experiment was conducted in Cascavel-PR, in a randomized block design with three replicates. The genotypes were evaluated at physiological maturity, with the collection of 20 spikes per genotype, and these were subjected to a simulated rainfall for germination, being then allocated scores according to the germination rate observed. After the genotypic and phenotypic determinations, it was conducted a genome-wide association analysis to identify molecular markers associated with resistance to PHS. Ten significant markers were identified on chromosomes 3B, 4A, 5B, 5D, 6D, 7B and 7D, where QTLs (Quantitative Trait Loci) associated with pre-harvest sprouting resistance are present. The SNPs were localized in genes encoding enzymes involved in the gibberellin and abscisic acid signaling pathways, maltose hydrolysis and cell division and stretching. The explanation of the phenotypic variation by the significant markers ranged from 4.2 to 5.4%, which is expected for quantitative traits. Significant markers identified in the present study, after being validated, could be used in MAS programs for the early selection of genotypes more resistant to PHS in wheat, allowing the obtainment of desirable genotypes in the more agile and precise way.

Toxoplasma gondii é um protozoário formador de cistos capaz de infectar diversas espécies de aves e mamíferos domésticos e selvagens, incluindo o homem. Apesar de evidências sorológicas da infecção por T. gondii em animais selvagens, pouco se sabe sobre o papel da vida selvagem na cadeia epidemiológica e tampouco a susceptibilidade das variadas espécies a este parasito. O presente trabalho consistiu no isolamento e caracterização genotípica de T. gondii de tecidos de animais selvagens, de vida livre e de cativeiro, provenientes de diversas localidades do Brasil e na detecção sorológica de anticorpos contra o parasito nas amostras em que foi possível obter o soro. A sorologia foi realizada em 54 amostras de soros de aves e mamíferos de várias espécies por meio do Teste de Aglutinação Modificado (MAT). Deste total, 18 amostras (cinco de aves e 13 de mamíferos) foram positivas para anticorpos anti-T. gondii. Para o isolamento do parasito foi realizado o bioensaio em camundongos. Homogenados de coração e cérebro de cada um dos animais foram submetidos à digestão péptica e inoculados em grupos de cinco camundongos. Tecidos dos camundongos que vinham à óbito eram examinados para constatar a presença de formas de T. gondii. Seis semanas após inoculação, foi colhido sangue dos camundongos para a realização de testes sorológicos (MAT) para detecção de anticorpos anti-T. gondii e dois meses após a inoculação estes animais foram submetidos à eutanásia para a procura por cistos teciduais do parasito. Por meio desta prova biológica foi possível isolar T. gondii em 18 animais selvagens (16 de diversas espécies de mamíferos e duas de aves) provenientes de diferentes localidades. T. gondii foi isolado em uma coruja-buraqueira (Athene cunicularia), um pica-pau-de-banda-branca (Dryocopus lineatus), um gato-do-mato-pequeno (Leopardus tigrinus), um lobo-guará (Chrysocyon brachyurus), uma mucura (Didelphis marsupialis), uma paca (Cuniculus paca), três queixadas (Tayassu pecari), uma raposa-do-campo (Pseudalopex etulus), três tamanduás-mirim (Tamandua tetradactyla), três tatus-galinha (Dasypus novemcinctus) e dois tatuspeba (Eufractus sexcinctus). Dezesseis dos 18 isolados obtidos foram letais para 100% dos camundongos infectados. O isolado de um tatu-peba não causou mortalidade em camundongos e o isolado da coruja-buraqueira causou 50% de mortalidade. A caracterização genotípica dos isolados foi realizada pela técnica de PCR/RFLP utilizando 12 marcadores genotípicos. As amostras primárias dos tecidos provenientes dos animais selvagens que foram positivas na PCR de triagem também foram submetidas à caracterização genotípica. Por meio da PCR/RFLP foi possível obter o genótipo completo de 22 amostras, 15 delas provenientes de isolados e sete de amostras primárias de tecidos. Dos 18 isolados obtidos através do bioensaio, em três (tatu-peba, coruja-buraqueira e mucura) não foi possível obter a caracterização completa de todos os 12 marcadores utilizados. Pela análise das 22 amostras caracterizadas foram observados 17 genótipos diferentes, sendo que 13 deles são inéditos. A mortalidade de camundongos infectados foi comparada com a ocorrência dos diferentes alelos no marcador CS3 nos 15 genótipos provenientes de isolados, dos quais, sete apresentaram o alelo tipo I, seis o alelo tipo II e os alelos u-1 e u-3 foram encontrados em um isolado cada. Todos os isolados apresentaram 100% de mortalidade para os camundongos infectados. / Toxoplasma gondii is an intracellular protozoan parasite that infects almost all warmblooded animals, including humans. Although studies indicate that wild animals are frequently positive for antibodies anti-T. gondii, the role of wild life in the epidemiology of this parasite is not well understood nor the susceptibility of different wild species. The present study aimed to isolate T. gondii from free-living and captive wild birds and mammals from different locations from Brazil, to perform the genotipic characterization of T. gondii found in the analyzed tissue samples and to detect aintibodies anti-T. gondii in samples which were possible to obtain the serum. Serology was performed in 54 serum samples from different species of wild birds and mammals by the Modified Agglutination Test (MAT). From this total, 18 samples (five from birds and 13 from mammals) were seropositive for antibodies anti-T. gondii. For the isolation of the parasite, mice bioassay was performed. Brain and heart homogenates were submitted to peptic digestion and were inoculated in groups of five mice per animal sampled. Tissues of mice that died were examined for the presence of T. gondii. Mice were bled six weeks post-inoculation, and their sera were tested for anti-T. gondii antibodies by MAT. Surviving mice were euthanized two months after the inoculation and their brains were examined for the presence of T.gondii tissue cysts. T. gondii was isolated in 18 wild animals (16 from different species of mammals and two from birds) from different locations. T. gondii was isolated from one burrowing owl (Athene cunicularia), one lineated woodpecker (Dryocopus lienatus), three collared anteater (Tamandua tetradactyla), one hoary fox (Pseudalopex vetulus), one maned wolf (Chrysocyon brachyurus), one oncilla (Leopardus tigrinus), one opossum (Didelphis marsupialis), one paca (Cuniculus paca), three nine-banded armadillo (Dasypus novemcinctus), two six-banded armadillo (Euphractus sexcincticus) and three white-lipped peccary (Tayassu pecari). Sixteen of the 18 isolates were lethal to 100% of inoculated mice. The genotypic characterization was performed using 12 PCR-restriction fragment length polymorphism (RFLP) Primary tissue samples which were positive in a trial PCR were also submitted to genotypic characterization. It was possible, by PCR/RFLP, to obtain the complete genotype of 22 samples, 15 from isolates and seven from primary tissue samples. It was not possible to accomplish the complete genotypic characterization in three isolates; one burrowing owl, one opossum and one sixbanded armadillo. In this 22 samples characterized, a total of 17 different genotypes were found with 13 of them described for the first time. Mortality of infected mice was compared between the different alleles of the marker CS3 in the 15 genotypes originated from isolates, which seven were type I, six were type II and alleles u-1 and u-3 were found in one isolate each. All the isolates presented 100% of mortality in infected mice.

Orientador: Ana Maria Lima de Azeredo-Espin / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-07T07:13:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Torres_TatianaTeixeira_D.pdf: 5404919 bytes, checksum: 33cdb805f7c8934dd855ce4d3d6ea798 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: A importância cultural e econômica da produção animal na América Latina tem suas raízes na era colonial. Este continente possui uma das maiores populações de gado do mundo e países como o Brasil, a Argentina e o Uruguai têm um papel importante no cenário mundial como produtores e exportadores de uma grande variedade de produtos pecuários. Doenças parasitárias afetam profundamente a produtividade animal e a venda de animais vivos ou derivados e, conseqüentemente, representam um grande impacto no desenvolvimento do setor agropecuário nos países sul americanos. A mosca da bicheira, Cochliomyia hominivorax (Coquerel) é um dos principais agentes causadores de miíases traumáticas na região Neotropical. Larvas da mosca da bicheira alimentam-se de tecidos vivos de animais de sangue quente. Esta espécie foi erradicada da América do Norte e parte da América Central através da técnica do inseto estéril (SIT). Na América do Sul, no entanto, esta peste continua causando um grande prejuízo à pecuária e um projeto internacional está em andamento para se avaliar a execução de um programa de controle da mosca da bicheira neste continente. Neste sentido, o principal objetivo deste estudo foi gerar informações sobre padrões de variabilidade, estrutura genética e fluxo gênico de populações sul americanas de C. hominivorax. Estas são importantes informações para o investimento em programas de controle de insetos-praga. Os microssatélites são uma classe especial de marcadores moleculares tipicamente codominantes e multi-alélicos altamente polimórficos e com uma alta heterozigosidade esperada. Estas características fazem com estes marcadores sejam cada vez mais empregados para investigar questões acerca da variabilidade genética, fluxo gênico e sistemas de acasalamento, até mesmo em espécies com baixos níveis de variabilidade em outros marcadores. A principal limitação dos microssatélites é a necessidade de se desenvolver marcadores microssatélites de novo para cada nova espécie a ser estudada, o que pode ser uma tarefa cara e demorada, mas indispensável na maioria dos casos. Para investigar padrões de variabilidade genética e diferenciação populacional na atual distribuição de C. hominivorax, duas abordagens foram empregadas para isolar marcadores microssatélites a partir de bibliotecas genômicas. Inicialmente, 10 locos foram isolados a partir de uma biblioteca enriquecida em repetições (AC)n. A amplificação destes locos em 30 indivíduos de C. hominivorax, revelou uma média de 6,9 alelos por loco, com heterozigosidades esperadas variando de 0,3831 a 0,8022. Na segunda abordagem, sete novos marcadores polimóficos foram desenvolvidos utilizando uma estratégia diferente, na qual uma sonda (AG)n foi usada em vez de (GT)n na etapa de enriquecimento. A média de alelos encontrados nos sete novos locos foi de 7,8 alelos por loco, com heterozigosidades esperadas variando de 0,4220 to 0,9045. Os "primers" desenvolvidos para C. hominivorax foram utilizados com sucesso na amplificação heteróloga em outras espécies da família Calliphoridae, sugerindo que os locos caracterizados poderão ser úteis em estudos nessas espécies após a avaliação do conteúdo de polimorfismo. Estas duas abordagens também motivaram o desenvolvimento de um conjunto de ferramentas de bioinformática para a análise de seqüências contendo microssatélites, o FiRe ("Find Repeats"). Esta iniciativa representa uma importante contribuição para facilitar o isolamento e caracterização destes marcadores. Doze, dos 17 marcadores desenvolvidos, foram selecionados para caracterizar a variabilidade genética e a estrutura populacional de amostras de C. hominivorax da América do Sul. Em uma análise da estrutura espacial e temporal de populações geográficas do Uruguai, desvios significativos do equilíbrio de Hardy-Weinberg foram observados em todas as subpopulações. Vários pares de locos também apresentaram desequilíbrio de ligação independentemente nas subpopulações. Um baixo, mas significativo, nível de diferenciação foi observado entre as subpopulações, mas não foi detectado isolamento por distância. A análise temporal indicou um aumento na diferenciação populacional global após um ano e foi observada uma diferenciação populacional significativa entre subpopulações da mesma localidade em períodos diferentes. As diferenças observadas entre as populações locais são, provavelmente, um resultado de alterações demográficas em populações da mosca da bicheira. A análise conjunta de 21 populações geográficas da América do Sul (distantes de 15 a 5180 km entre si) revelou uma alta variabilidade genética. Desvios significativos do equilíbrio de Hardy-Weinberg e desequilíbrio de ligação entre pares de locos foram freqüentes nas amostras analisadas. Foi observada uma diferenciação populacional baixa, mas significativa, indicando uma homogeneidade entre as amostras analisadas. A correlação entre as distâncias genéticas e geográficas das amostras não foi significativa. As evidências encontradas apontam para uma expansão populacional recente da espécie no continente sul americano, mas as observações também podem ser uma evidência de uma dinâmica populacional envolvendo eventos freqüentes de extinção e recolonização, na qual cada subpopulação de C. hominivorax se comportaria como uma metapopulação. Independentemente de qual seja o cenário que melhor descreva a história evolutiva desta espécie, fica evidente o potencial de dispersão e adaptação desta espécie, o que terá profundas implicações em programas de controle da espécie. Estudos futuros poderão fornecer um quadro mais completo sobre a dinâmica das populações da mosca da bicheira, gerando informações fundamentais para a tomada de decisões no que concerne à erradicação desta importante praga da pecuária / Abstract: The cultural and economic importance of animal production in South America dates back to the colonial era. This continent has one of the largest percentages of the world's total cattle population and countries like Brazil, Argentina and Uruguay play a major role as exporters of a variety of livestock products. Diseases affecting livestock can have a significant impact on animal productivity, on trade of live animais, meat and other animal products, which, consequently, affects the overall process of the economic development of South American countries. The New World screw-worm (NWS), Cochliomyia hominivorax (Coquerel), is an important parasitic insect pest in Neotropical regions. NWS myiasis is caused by the larval stage of the fly infesting tissues of warm-blooded vertebrates. This species has been successfully eradicated from North and most of Central America by the sterile insect technique. In South America, however, this pest continues to affect the development of the livestock sector and an international effort is underway to evaluate the feasibility of eradicating the NWS from endemic areas of Central and South America. Therefore, the aim of this study was to provide some insight into the patterns of genetic variation, structure and gene flow of C. hominivorax populations from South America. Those are valuable information required prior to an investment on large-scale efforts aiming at controlling insect pests. Microsatellites stand out as co-dominant markers with a high number of alleles per locus, high polymorphism and high-expected heterozygosities. Due to those features, these markers have been increasingly used to investigate questions regarding population structure, gene flow and mC!ting system even in populations that have low levels of allozyme and mitochondrial variation. The major drawback of microsatellites is that they must often be isolated de novo for each species. In order to investigate patterns of genetic differentiation of C. hominivorax from its current distribution using microsatellite loci, two efforts were made to isolate these markers from enriched genomic libraries. Initially, a set of 10 polymorphic microsatellite loci was isolated from an AC-enriched genomic library. Amplification of the reported loci in 30 screw-worms revealed an average of 6.9 alleles per locus with expected heterozygosities ranging from 0.3831 to 0.8022. In the second effort, seven new pOlymorphic microsatellite markers were developed using a different protocol. An (AG)n probe was used instead of (GT)n in the enrichment step. The number of alleles found in the seven new loci ranged from 3 to 13 per locus, with the expected heterozygosities ranging from 0.4220 to 0.9045. Cross-species amplifications of the 17 microsatellite markers were successful in other Calliphoridae species, suggesting that these loci may be useful in those species after evaluating the extent of polymorphism. These efforts have also motivated the development of a web-based, user-friendly toolkit for microsatellite sequence characterization, the FiRe (Find Repeats). This initiative represents an important contribution to other efforts aimed at isolating and characterizing microsatellite markers. Twelve of the 17 isolated loci were used to characterize genetic variability and population structure across NWS South American populations. In the spatio-temporal analysis of C. hominivorax populations from Uruguay, significant departures from Hardy-Weinberg equilibrium were observed for ali populations. Linkage disequilibrium was also detected for severa I locus pairs. Low, but significant, levels of subdivision were recorded between populations, but no evidence of isolation by distance was observed. The temporal analysis indicated a population differentiation increase over time and ali pairwise comparisons between temporal subpopulations yielded significant estimates of population differentiation. The observed differences between local populations are probably a result of the occurrence of demographic changes that affected NWS populations. Analysis of populations from 21 geographical sites in South America (distances ranging from 15 to 5180 km) revealed a high genetic variability within NWS populations. Deviations from Hardy-Weinberg equilibrium and linkage disequilibrium were frequent. A strikingly low, but significant, genetic differentiation was observed, indicating a broad-scale genetic homogeneity in the continent. This low differentiation was coupled with a lack of isolation by distance. These results are consistent with the patterns expected from a species that has undergone range expansion. The pattern of genetic variation among populations could also be an evidence of colonization-extinction dynamics, where subpopulations of this species might usefully be viewed as a metapopulation. Whichever scenario best describes the population structure of NWS, it will have deep implications in contrai strategies. Further studies should complement these findings and provide support for decision makers in the planning and implementation of new area-wide contrai programs of this important livestock pest / Doutorado / Genetica Animal e Evolução / Doutor em Genetica e Biologia Molecular