When a genetic factor is being studied for more than one response variable, estimates of the genetic covariances are essential, specially in breeding programs. In a genetic covariance analysis, genetic and residual mean cross-products are obtained. Stochastically, to quantify the magnitude of the joint variation of two response variables due to genetic effect with respect to the variation due to residual effect may allow one to make inferences about the significance of the associated genetic covariance. In this study it is presented tests of significance for genetic covariance upon a twofold way: tests that take into account the genetic and environmental effects and tests that only consider the genetic information. The first way refers to tests based on the mean cross-products ratio via nonparametric bootstrap resampling and Monte Carlo simulation of Wishart matrices. The second way of testing genetic covariance refers to tests based on adaptation of Wilks\' and Pillai\'s statistics for evaluating independence of two sets of variables. For the first type of tests, empirical distributions under the null hypothesis, i.e., null genetic covariance, were built and graphically analyzed. In addition, the exact distribution of mean cross-products ratio obtained from variables normally distributed with zero mean and finite variance was examined. Writing computational algorithms in R language to perform the proposed tests was also an objective of this study. Only under certain conditions does the probability density function of the product of two random Gaussian variables approximate a normal curve. Therefore, studying the distribution of a mean cross-products ratio as a quotient of two Gaussian variables is not suitable. Tests based on mean cross-products ratio are related to both the value of the genetic covariance and the magnitude of the latter relative to the residual covariance. And both approaches (bootstrap and simulation) are more sensitive than the tests based only on genetic information. The performance of the tests based on mean cross-products ratio is related to the quality of the original data set in terms of the MANOVA assumptions, and the test statistic does not depend on the estimation of the matrix of genetic covariances ΣG. The adaptation of Wilks\' and Pillai\'s statistics can be used to test the genetic covariance. Their approximations to a χ21 distribution were checked and the accuracy of their inferences is related to the quality of G. / Quando um fator genético está sendo estudado em mais de uma variável de resposta, estimativas das covariâncias genéticas são essenciais, especialmente para programas de melhoramento. Em uma análise de covariância genética, produtos cruzados médios devido ao efeito genético, a partir do qual é obtida a covariância genética, e devido ao efeito residual são obtidos. Estocasticamente, quantificar a magnitude da variação conjunta de duas variáveis resposta devido ao efeito genético em relação à variação devida ao efeito residual pode permitir realizar inferências sobre a covariância genética associada. Neste estudo são apresentados testes de significância para a covariância genética de duas formas: testes que levam em conta os efeitos genéticos e ambientais (ou residuais) e testes que consideram apenas a informação genética. A primeira forma refere-se testes baseados na razão de produtos cruzados médios via bootstrap não paramétrico e simulação de matrizes Wishart pelo método de Monte Carlo. A segunda maneira de testar a covariância genética refere-se a testes com base em uma adaptação das estatísticas de Wilks e Pillai para avaliar a independência de dois conjuntos de variáveis. Para o primeiro tipo de testes, as distribuições empíricas sob a hipótese nula, ou seja, covariância genética nula, foram construídas e analisadas graficamente. Além disso, foi feito um estudo analítico da distribuição da razão de produtos cruzados médios obtidos a partir de variáveis normalmente distribuídas com média zero e variância finita. Escrever algoritmos computacionais em linguagem R para realizar os testes propostos também foi um dos objetivos deste estudo. Apenas sob certas condições a função de densidade de probabilidade do produto de duas variáveis aleatórias gaussianas aproxima-se da curva normal. Por conseguinte, o estudo da distribuição da razão de produtos cruzados médios como um quociente de duas variáveis gaussianas não é adequado. Os testes baseados na razão de produtos cruzados médios estão relacionados tanto com o valor da covariância genética quanto com a magnitude desta em relação à covariância residual. Ambas as abordagens (bootstrap e simulação) mostraram-se mais sensíveis do que os testes baseados apenas nas informações genéticas. O desempenho dos testes baseados na razão de produtos cruzados médios está relacionado à qualidade dos dados originais em termos das pressuposições da MANOVA, e a estatística de teste não depende da estimação da matriz de covariâncias genéticas ΣG. A adaptação das estatísticas de Wilks e Pillai pode ser usada para testar a covariância genética. As aproximações à distribuição Χ21 foi verificada. A precisão de suas inferências está relacionada a qualidade da matriz G.

Os caracteres quantitativos normalmente têm elevada importância agronômica e econômica, sendo geralmente os mais importantes nos programas de melhoramento das mais diversas espécies, como é o caso do milho (Zea mays L.). Dentre os vários caracteres considerados, destaca-se a produção de grãos e seus componentes. Dessa forma, o objeto de estudo do presente trabalho foi mapear QTL´s relacionados à vários caracteres de importância agronômica, estimar seus efeitos genéticos e entender as causas da correlação genética (pleiotropia ou ligação), em uma população de milho tropical. Para tanto, foi utilizada uma população com 400 progênies F2:3, foram avaliadas em quatro delineamento látice 10 x 10 em cinco ambientes. Os métodos de mapeamento utilizados foram o Mapeamento por Intervalo Composto (CIM), de forma univariada e multivariada considerando múltiplos caracteres (mCIM). O mapa de ligação previamente construído possui 117 locos marcadores microssatélites, com distância média de 14 cM entre eles em média. Os caracteres avaliados foram: produção de grãos (PG), peso da espiga (PE), prolificidade (PROL), número de espigas (NE), número de ramificações do pendão (NRP), rendimento (REND); altura de planta (AP), altura da espiga (AE), comprimento da espiga (CE), diâmetro da espiga (DE), número de fileiras da espiga (NFI), número de grãos por fileira (NGFI), número de folhas acima da primeira espiga (NFO), posição relativa da espiga (PR), porcentagem de acamamento de plantas (ACP) e porcentagem de quebramento do colmo (QUE). Em geral poucos QTL´s foram mapeados devida à alta interação G x A, e esses resultados foram consistentes com os apresentados na literatura. Usando o mCIM, foi possível separar QTL´s ligados de QTL´s com efeito pleiotrópico, permitindo melhor entendimento das causas genéticas da correlação. De forma geral, caracteres mais correlacionados como PG e AP tiveram predomínio de QTL´s pleiotrópicos, enquanto que caracteres menos correlacionados (como por exemplo, CE e NGFI) tiveram QTL´s segregando de forma independente ou com ligação entre si, ou seja, com baixa presença de efeitos pleiotrópicos. Caracteres correlacionados negativamente com os demais em geral apresentaram efeitos aditivos com sinais opostos aos dos demais caracteres. Dessa forma, foi possível identificar regiões que podem ser manipuladas para realizar seleção assistida de forma mais eficiente. De forma geral, foi difícil localizar QTL´s de grande efeito, principalmente com uso do mCIM, dada a presença de elevada interação entre genótipos e ambientes, que fez que que apenas os QTL´s mais estáveis fossem mapeados. / Quantitative traits normally are the most important ones in plant breeding programs for several species, such as maize (Zea mays L.). Several traits are commonly evaluated and grain yield and its components are normally the major focus of selection. The objective of this study was to map QTL related to the several traits of agronomic importance, estimating their genetic effects and genomic locations, aiming to understand the genetic causes of correlation (pleiotropy or linkage) in tropical maize population. A population with 400 F 2:3 inbred lines was used and the progenies were evaluated in five different environments in Piracicaba, São Paulo, Brazil. QTL were mapped using Composite Interval Mapping (CIM) for several traits in a univariate way, and also using an extension of CIM allowing QTL mapping for several traits simultaneously (multivariate CIM, or mCIM). The genetic map was previously estimated and had 117 microsatelite loci, with average distance of 14 cM between them. The traits considered were: grain yield (GY), ear weight (EW), prolificacy (PROL), ear number (EN), tassel branch number (TBN), plant height (PH), ear height (EH), ear length (EL), ear diameter (ED), kernel row number (KRN), kernels per row (KR), leaf number (LN), ear position (EP) and stalk lodging (SL). In general, few stable QTL were mapped due to high G x E interaction, and the results were consistent with previous ones reported on the literature. Using mCIM, it was possible to separate linked QTL from QTL with pleiotropic effects, allowing a better understand of the genetic causes of the correlation. In general, traits with higher correlation such as GY and PH tend to have more pleiotropic QTL than low correlated traits, such as EL and KR, which have some linked QTL. Negative correlated traits in general had QTL with additive effects with opposite signs. Based on the results, it was possible to identify regions that can be manipulated to do marker assisted selection in a more efficient way, combining QTL alleles in order to build favorable genotypes.

A seleção fenotípica é o método de seleção tradicional utilizado nos estágios iniciais de seleção na maioria dos programas de melhoramento genético de cana-de-açúcar após o desenvolvimento de uma população segregante. A maioria das variedades comerciais utilizadas atualmente deriva deste método. Recentemente tem sido propostas estratégias de seleção baseada na avaliação de famílias em gerações precoces em diversos programas de melhoramento de cana-de-açúcar ao redor do mundo, como o objetivo de melhora a resposta à seleção, bem como reduzir o tempo e custo necessários para o desenvolvimento de novas variedades. No presente estudo foram avaliadas 110 famílias de cana-de-açúcar em um delineamento em blocos ao acaso com duas repetições, no ano agrícola de 2012/2013, na Estação Experimentas da empresa CanaVialis, localizada em Conchal, SP. As parcelas consistiram de um sulco de 50 m, contendo 96 plantas (\"seedlings\"). Os seguintes caracteres foram avaliados no estágio de cana planta: diâmetro do colmo (DIA), altura do colmo (ALT) número de colmos por touceira (NCP), número de colmos por touceira na parcela total (NCT); teor de sólidos solúveis (BRIX), teor de açúcar no laboratório (POL) toneladas de cana por hectare (TCH) e toneladas de açúcar por hectare (TPH). Os resultados indicaram que a população tem grande variabilidade genética entre médias de famílias bem como dentro de famílias. Foram detectadas correlações genotípicas positivas entre TCH e os outros caracteres, bem como entre TPH e os outros caracteres. Com base nestes resultados discute-se uma estratégia de seleção com base na seleção para TPH aplicada nas médias de famílias, seguido da seleção fenotípica para ALT, DIA e NCP dentro das famílias selecionadas, priorizando NCP. / Phenotypic selection is the traditional method used in most of sugarcane breeding programs in early stages after the development of a segregante population. Most of commercial varieties grown currently were developed using this method. Recently, strategies of selection based on family evaluations at early stages have been proposed in sugarcane breeding programs of different research centers around the world, in order to improve the response to selection and to reduce the time and costs necessary to develop new varieties. In the present study 110 sugarcane families and two checks were evaluated using a randomized complete block design with two replications in the 2012/2013 growing season at CanaVialis Experimental Station located in Conchal, state of São Paulo. Plots consisted of a single row with 50 m long, containing 96 plants (seedlings). The following traits were evaluated at plant cane stage: stalk length (ALT), stalk diameter (DIA), stalk number per plant (NCP), soluble solids content (BRIX), average stalk number per plant in the plot (NCT), sugar content (POL), cane yield (TCH) and sugar yield (TPH). The results have shown that the population has enough genetic variability among family means as well as within families. Positive genotypic correlations were detected between TCH and the other traits as well as between TPH and the other traits. Based on these results, a scheme of selection was discussed based on the selection for TPH among family means followed by a phenotypic selection for ALT, DIA and NCP within the selected families, prioritizing NCP.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2017-02-20T17:53:07Z No. of bitstreams: 1 Maria da Conceicao Martiniano de Souza.pdf: 1639350 bytes, checksum: 3a120f3ded9338ab0be766edfe082cfe (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-20T17:53:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maria da Conceicao Martiniano de Souza.pdf: 1639350 bytes, checksum: 3a120f3ded9338ab0be766edfe082cfe (MD5) Previous issue date: 2006-02-20 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The objective of this work was to estimate the genetic variability and the correlations between agronomic characters in thirteen progenies F7 of lettuce, and in the genitors: Verdinha, Regina and Tinto, and in the cultivars Luisa and Baba de Verão. The experiment was conducted in Vitória de Santo Antão – PE, in the period from September to December of 2005. The experimental design was random blocks, with three replicates. The following characteristics were evaluated: number of leaves – NF, plant fresh weight – PFP, plant diameter – DP, leaves fresh weight - PFF, stem length – CC and bolting PEND. The analysis of variance was highly significant (p <0, 01), by the F test, for all studied characteristics showing that the treatments significantly differed between themselves. In the grouping of the averages by the Scott-Knott test at 5% probability, for all characteristics evaluated, the treatments were united into two distinct groups, with the exception of DP, where the cv. Tinto was situated alone in a third group. The genetic variance was higher for all characteristics evaluated and the heritability higher than 50% shows that there was influence of the environment for all the characters. All the variables showed values ofgenetic and environmental variation coefficients (CVG/CVE) near or higher than unity, except for the character PFF, whose value was 0,78. When bolting was correlated to the other characteristics, the results obtained were significant and positive for most of the combinations, considering the genetic correlations. Under the experimental conditions of this experiment, the progeny 76 had better performance, which, although showing a commercial performance slightly lower than the control, to the genitors and even from other progenies, it stood out in relation to the limiting factors such as stem length and bolting. The genetic variances of all variables were superior to the environmental variances for the evaluated characters. / O objetivo deste trabalho foi estimar a variabilidade genética e as correlações entre caracteres agronômicos em 13 progênies F7 de alface, e nos genitores: Verdinha, Regina e Tinto, e nas cultivares Luisa e Babá de Verão. O experimento foi conduzido em Vitória de Santo Antão – PE, no período de setembro a dezembro de 2005. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, com três repetições. Foram avaliadas as seguintes características: número de folhas - NF, peso fresco da planta – PFP, diâmetro da planta - DP, peso fresco das folhas – PFF, comprimento do caule - CC e pendoamento – PEND. A análise de variância foi altamente significativa (p < 0,01), pelo teste F, para todas as características estudadas, demonstrando que os tratamentos diferiram significativamente entre si. No agrupamento das médias pelo teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade, para todas as características avaliadas, os tratamentos foram reunidos em dois grupos distintos, exceto para DP, onde a cv. Tinto se posicionou isoladamente em um terceiro grupo. A variância genética foi superior para todas as características avaliadas e a herdabilidade acima de 50% mostra que houve influência do ambiente para todos os caracteres. Todas as variáveis apresentaram valores de coeficientes de variação genética e ambiental (CVG/CVE) próximos ou superiores à unidade, exceto para o caráter PFF, cujo valor foi de 0,78. Quando se correlacionou pendoamento com as demais características, os resultados obtidos foram significativos e positivos para a maioria das combinações, considerando-se as correlações genéticas. Nas condições desse ensaio, destacou-se a progênie 76, que embora tenha apresentado uma performance comercial levemente inferior às testemunhas, aos genitores e até mesmo a outras progênies, destacou-se no tocante aos fatores limitantes como comprimento de caule e pendoamento. As variâncias genéticas de todas as variáveis foram superiores às variâncias ambientais, para os caracteres avaliados.

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Sveriges lantbruksuniv., 2009. / Härtill 5 uppsatser.

A trait must genetically correlate with fitness in order to evolve, however, theory suggests that strong directional selection should erode additive genetic variance (Va) in fitness and limit future evolutionary potential. Sexual antagonism and temporal fluctuations in selection are mechanisms that could maintain Va in fitness. Maternal genetic effects could be an additional source of adaptive genetic variation. I used ‘animal models’ to examine a long-term population of red squirrels to determine 1) if either sexual antagonism or temporal fluctuations in selection were maintaining direct Va in fitness or 2) if maternal genetic effects were a source of indirect Va in fitness. While there were environmental trade-offs on juvenile survival, neither sexual antagonism nor temporal fluctuations in selection maintained Va in fitness. Maternal genetic effects on fitness were significant and provide the Va in fitness needed for rapid microevolution. This is the first instance of maternal genetic effects demonstrated as the only genetic variance available for microevolution. / Northern Scientific Training Program, the Arctic Institute of North America, American Society of Mammologists, Queen Elizabeth II Graduate Scholarship in Science and Technology, NSERC Discovery (to Andrew McAdam), NSF (to Andrew McAdam)

No description available.

The independent evolution of the sexes may often be constrained if male and female homologous traits share a similar genetic architecture. Thus, cross-sex genetic covariance is assumed to play a key role in the evolution of sexual dimorphism (SD) with consequent impacts on sexual selection, population dynamics and the speciation process. I used quantitative genetics tools to assess the importance of sex-specific genetic variance in facilitating the evolution of body mass and horn size SD in wild bighorn sheep from Ram Mountain, Alberta. I also developed a bighorn sheep genetic linkage map composed of 247 microsatellite markers to gain insights about the genetic architecture of trait variation. Finally, I conducted systematic reviews and meta-analyses of published cross-sex genetic correlations (rMF, a standardized estimate of cross-sex genetic covariance) to test basic hypotheses about the importance of sex-specific genetic variance in the evolution of SD and mechanisms responsible for generating such variance. My results demonstrated that sex-specific genetic variance was present in bighorn sheep and that it likely played an important role in alleviating intralocus sexual conflicts. The quantitative trait locus (QTL) mapping analysis resulted in the identification of numerous loci influencing body mass and horn dimensions, some of which had apparent sex-specific effects. An analysis of 553 rMF estimates recovered from 114 published sources allowed demonstrating that 1) the evolution of SD was generally constrained by positive cross-sex genetic covariance, 2) levels of SD were often sub-optimal, and 3) sex-specific genetic variance was an important mechanism allowing the evolution of SD. In addition, I confirmed the long-standing hypothesis of a general decline in rMF with age. Sexual dimorphism is an important evolutionary phenomenon, but our understanding of its evolution is still limited. After decades of speculation, my research has provided clear empirical evidence for the importance of sex-specific genetic variance in allowing its evolution. / Ecology

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Sveriges lantbruksuniv. / Härtill 4 uppsatser.

Resumo: Características de carcaça preditas por ultrassonografia foram incluídas nos programas de avaliação genética, uma vez que estas estão associadas à qualidade e rendimento de carcaça. Neste trabalho, os objetivos foram estimar os parâmetros genéticos e as tendências genéticas para área de olho de lombo (AOL), espessura de gordura subcutânea (EG) e espessura de gordura subcutânea de garupa (EGP8), peso corporal aos 210 (P210) e aos 365 (P365) dias de idade em bovinos da raça Nelore. Foram analisados dados de animais nascidos entre 1998 e 2008, oriundos de fazendas participantes do Programa de Melhoramento Genético da Raça Nelore (Nelore Brasil). As estimativas dos componentes de (co) variância, dos parâmetros genéticos e valores genéticos para as características estudadas foram obtidas pelo método da máxima verossimilhança restrita, sob modelo animal multi-característica. Para as características de peso as estimativas de herdabilidade genética direta e materna foram: 0,26 ± 0,003 e 0,18 ± 0,01, para P210 e 0,39 ± 0,02 e 0,05 ± 0,01, para P365. As estimativas de herdabilidade para AOL, EG e EGP8 foram iguais a 0,28 ± 0,03; 0,21 ± 0,02; 0,25 ± 0,03, respectivamente. Mudanças significativas nos valores genéticos médios anuais das características de carcaça indicaram que estas estão sendo indiretamente influenciadas pelo índice de seleção aplicado para estes rebanhos / Abstract: Carcass traits by ultrasound measurements were included in genetic evaluation programs because they are associated with carcass yield and quality. This study aimed to estimate genetic parameters and genetic trends for back fat thickness (BF), rump fat thickness (RF), rib-eye area (REA) and body weight at 210 (BW210) and 365 (BW365) days of age. It data from animals whose herds participating in the Nelore breeding program (Nelore Brasil) born between 1998 and 2008, were used. Genetic parameters, (co)variance components and breeding values were estimated for each trait, in multi traits analysis, using maximum restricted likelihood method. Heritability estimates were equal to 0.28 ± 0.03 (REA); 0.21 ± 0.02 (BF) and 0.05 ± 0.01 (RF). In the growth traits the direct and maternal heritability estimates were respectively 0.26 ± 0.003; 0.18 ± 0.01 for BW210 and 0.39 ± 0.021; 0.05 ± 0.010 for BW365. Significant changes in the annual breeding values indicated that the carcass traits are being indirectly influenced by the selection index / Orientador: Danísio Prado Munari / Coorientador: Claudia Cristina Paro de Paz / Banca: Joslaine Noely dos Santos Gonçalves Cyrillo / Banca: Fernando Sebastián Baldi Rey / Mestre