A realização deste estudo teve como objetivo a estimação de componentes de (co) variância e parâmetros genéticos das características: peso (PES18), perímetro escrotal (PE18), precocidade de acabamento (PREC), musculosidade (MUSC) e altura (ALT), mensuradas aos 18 meses de idade, ganho de peso da desmama ao sobreano (GP345) e idade ao primeiro parto (IPP) de bovinos Nelore, utilizando-se modelos multicaracterísticas. Foram avaliados dados de 107.332 mil bovinos criados entre os anos de 1994 e 2009 em fazendas localizadas nos estados de São Paulo, Mato Grosso do Sul e Goiás, e pertencentes ao Programa de Seleção da raça Nelore da Agropecuária CFM Ltda. Utilizaram-se três diferentes modelos: modelo multicaracterísticas padrão, modelo de componentes principais e de análise de fatores, esses dois últimos contemplando os três primeiros componentes e fatores, os quais foram comparados por critérios de informação de Akaike (AIC) e Bayesiano de Schwarz (BIC). O modelo que utilizou a técnica da análise de fatores contemplando os dois primeiros fatores (MFA2) apresentou melhor ajuste, seguido do modelo que contemplou os 3 primeiros fatores (MFA3). Estes possibilitaram estimativas próximas das realizadas pelos modelos multicaracterísticas padrão, às quais se mostraram parecidas com os valores já relatados e estimados no Brasil. / This study was objectified the estimation of (co)variance components and genetics parameters of traits: weight (W18), scrotal circumference (SC18), precocity finishing (PREC), muscularity (MUSC) and height (H), measured at 18 months of age, weight gain from weaning to yearling (WG345) and age at first calving (AFC) from Nellore cattle, using multi trait models, with analysis multi trait standard, analysis of principal components and factor analysis. Were evaluated data from 107,332 bovines, managed between the years of 1994 and 2009 in farms localized on states of São Paulo, Mato Grosso do Sul and Goias, and were participants in Nellore Selection Program from CFM Company Ltda. Was utilized three different models, multi trait model, model of principal components and factor analytic, these two last contemplating the four first principal components and factors analytics and that was compared by information criteria of Akaike (AIC) and Bayesian of Schwarz (BIC). The model that used the factor analysis technique contemplating the first two factors (MFA2) presented better adjustment, followed by the model that contemplated the first 3 factors (MFA3). These allowed close estimates to those performed by the standard multi trait models, which were similar to the values already reported and estimated in Brazil.

Com as constantes mudanças do sistema produtivo de bovinos de corte, e um mercado consumidor ainda mais exigente, o enfoque sobre a escolha de animais que apresentem qualidade e rendimento de carcaça é cada vez maior. Para que as reivindicações dos frigoríficos sejam atendidas, o criador necessita de ferramentas de avaliação genética que possam identificar com mais precisão os touros que serão, de fato, melhoradores para as características desejáveis. Com isso, este trabalho teve como objetivo: (i) Estimar os componentes de variância e covariância, e os parâmetros genéticos para a característica de musculosidade em animais da raça Nelore; (ii) Estimar os componentes de variância e covariância, e os parâmetros genéticos para características de desenvolvimento ponderal (peso ao nascimento, peso a desmama, ganho de peso aos 345 dias) e reprodutivo (circunferência escrotal) em animais da raça Nelore; (iii) Estimar a correlação entre as características de musculosidade, desenvolvimento ponderal e reprodutivo; (iv) Comparar as metodologias que consideram o grupo de manejo a desmama como efeito fixo e aleatório; (v) Comparar as metodologias uni, bi e multicaracterística e avaliar as vantagens em incluir nos programas de seleção, através do cálculo de resposta correlacionada, a característica de musculosidade; (vi) Estimar as DEP´s para as características de musculosidade, desenvolvimento ponderal e reprodutivo; (vii) Comparar as metodologias multicaracterística e bivariadas na avaliação genética de touros, através do cálculo de perda de eficiência de seleção. / With the constant changes in the beef cattle production system, and an even more demanding consumer market, the focus on the carcass yield and quality is increasing. For the slaughters claims to be met, the breeder needs a tool that can identify the bulls that will be, in fact, the improvers to those specific features. Therefore, this project aims to: (i) Estimate the variance and covariance components, and the genetic parameters for the muscle score trait in Nellore animals; (ii) Estimate the variance and covariance components, and the genetic parameters for the growth traits (birth weight, weaning weight, post-weaning gain) and reproductive traits (scrotal circumference) in Nellore animals; (iii) Estimate the correlation between muscle score, growth and reproductive traits; (iv) Compare methodologies that consider the weaning management group as fixed and random effects; (v) Compare uni, bi and multi-trait methodologies and evaluate the advantages to include in the animal breeding programs, by the correlated response, the muscle score trait; (vi) Estimate the EPD\'s for muscle score, growth and reproductive traits and (vii) Compare the multi-trait and bivariate methodologies in the genetic evaluation of bulls through the calculation of selection efficiency loss.

Durante as últimas décadas, o melhoramento genético em bovinos leiteiros no Brasil baseou-se somente na importação de material genético, resultando em ganhos genéticos de pequena magnitude para as características de interesse econômico. Dessa forma, existe a necessidade eminente de avaliações genéticas dos animais sob condições nacionais de ambiente, de maneira a se prover um aumento na produção de leite aliado à qualidade. Neste contexto, o conhecimento sobre a composição do leite é de extrema importância para o entendimento de como alguns fatores ambientais e, principalmente genéticos podem influenciar no aumento dos conteúdos de proteína (PROT), gordura (GOR) e ácidos graxos (AG) benéficos e na redução da contagem de células somáticas, visando a melhoria da qualidade nutricional deste produto. Diante disso, o objetivo desse trabalho foi predizer os teores de AG de interesse usando regressão linear bayesiana, bem como estimar componentes de variância, coeficientes de herdabilidade e comparar modelos de diferentes ordens de ajuste por meio de funções polinomiais de Legendre, sob modelos de regressão aleatória. Amostras de leite foram submetidas a análises de cromatografia gasosa e espectrometria em infravermelho médio para determinação dos ácidos graxos. A comparação dos resultados obtidos por ambos os métodos foi realizada por meio da correlação de Pearson, análise de Bland-Altman e regressão linear bayesiana e, posteriormente, equações de predição foram desenvolvidas para os ácidos graxos mirístico (C14:0) e linoléico conjugado (CLA), a partir de regressões lineares simples e múltipla bayesiana considerando-se prioris nãoinformativas e informativas. Polinômios ortogonais de Legendre de 1ª a 6ª ordens foram utilizados para o ajuste das regressões aleatórias das características. A predição dos AG por meio da aplicação da regressão linear foi viável, com erros de predição variando entre 0,01 e 4,84g por 100g de gordura para o C14:0 e 0,002 e 1,85 por 100g de gordura para o CLA, sendo neste caso os menores erros de predição obtidos quando adotada a regressão múltipla com priori não informativa. Os modelos que melhor se ajustaram para GOR, PROT, C16:0, C18:0, C18:1c9, CLA, saturados (SAT), insaturados (INSAT), monoinsaturados (MONO) e poliinsaturados (POLI) foi o de 1ª ordem, e para escore de célula somática (ESC) e C14:0 o de 2ª ordem. As estimativas de herdabilidade obtidas variaram de 0,08 a 0,11 para GOR; 0,28 a 0,35 para PROT; 0,03 a 0,22 para ECS; 0,12 a 0,31 para C16:0; 0,08 a 0,14 para C18:0; 0,24 a 0,43 para C14:0; 0,07 a 0,17 para C18:1c9; 0,13 a 0,39 para CLA; 0,14 a 0,31 para SAT; 0,04 a 0,14 para INSAT; 0,04 a 0,13 para MONO; 0,09 a 0,20 para POLI e 0,12 para PROD, nos modelos que melhor se ajustaram. Concluise que melhorias na qualidade nutricional do leite podem ser obtidas por meio da inclusão das características produtivas e do perfil de ácidos graxos em programas de seleção genética. / During the last decades, genetic improvement in dairy cattle in Brazil was based only on the importation of genetic material, resulting in small genetic gains for economic interest traits. There is a perceived need for genetic evaluation under national environment conditions to provide an increase in milk production allied to quality. In this context, the knowledge of the milk composition is very important for understanding how certain environmental factors and especially genetic factors may influence the increase in protein content (PROT), fat (FAT), beneficial fatty acids (FA) and in reducing somatic cell count, aiming to improve the nutritional quality of this product. The aim of this study was to predict the levels of interest FA using Bayesian linear regression and estimate the components of variance, coefficients of heritability and compare models with different orders of adjustment by Legendre polynomials functions, in random regression models. Milk samples were subjected to gas chromatography analysis and mid-infrared spectrometry for the determination of fatty acids. The comparison of the results obtained by both methods was performed using Pearson\'s correlation, Bland-Altman analysis and Bayesian linear regression, subsequently, prediction equations were developed for the fatty acids myristic (C14:0) and conjugated linoleic (CLA) from simple linear regressions and multiple Bayesian considering non-informative and informative priors. Legendre orthogonal polynomials from 1st to 6th orders were used to fit the random regression of the traits. That was viable the prediction of FA by applying the linear regression with prediction errors ranging from 0.01 to 4.84 g per 100 g of fat for C14:0 and 0.002 to 1.85 per 100 g of fat for CLA, in this case the smaller prediction errors obtained when adopted the multiple regression with non-informative priori. The models that best fit for FAT, PROT, C16:0, C18:0, C18:1C9, CLA, saturated (SAT), unsaturated (UNSAT), monounsaturated (MONO) and polyunsaturated (POLY) was the one of 1st order and for somatic cell scores (SCS) and C14:0 the one of 2nd order. The estimates of heritability ranged from 0.08 to 0.11 for FAT; 0.28 to 0.35 for PROT; 0.03 to 0.22 for SCS; 0.12 to 0.31 for C16:0; 0.08 to 0.14 for C18:0; 0.24 to 0.43 for C14:0; 0.07 to 0.17 for C18:1C9; 0.13 to 0.39 for CLA; 0.14 to 0.31 for SAT; 0.04 to 0.14 for UNSAT; 0.04 to 0.13 for MONO, 0.09 to 0.20 for POLY and 0.12 for PROD, in the models that best fit. We conclude that improvements in the nutritional quality of milk can be obtained through the inclusion of productive traits and fatty acid profile in genetic selection programs.

A raça Holandesa apresenta alto rendimento na produção de leite, por isto, diversos países têm optado pela importação de sêmen para substituir as raças leiteiras locais. Esta estratégia seria eficaz se o sêmen importado fosse utilizado nas mesmas circunstâncias em que foram selecionados. Caso exista interação genótipo ambiente significativa, é esperada uma nova classificação dos touros, porém se o efeito da interação genótipo ambiente não é levada em consideração, os valores genéticos preditos (EBVs) podem ser tendenciosos, reduzindo a resposta de seleção. Diante disso, os objetivos deste trabalho foram comparar modelos de diferentes ordens de ajuste por meio de funções polinomiais de Legendre, utilizando modelos de regressão aleatória e estimar os coeficientes de herdabilidade para os teores de gordura, proteína, ácido graxo saturado, ácido graxo insaturado, e produção de leite. Além de estimar o valor genético dos animais, sob a interferência do estresse térmico. Foram utilizadas informações fenotípicas coletadas mensalmente ao longo da lactação e modelos com polinômios ortogonais de Legendre de primeira a sexta ordem, para verificar a interferência de estresse térmico, foram utilizadas informações de temperatura e umidade do dia de coleta. Os modelos que melhor se ajustaram foram os de primeira e segunda ordem. As estimativas de herdabilidade variaram de 0,02 a 0,52 para teor de gordura; de 0,03 a 0,63 para teor de proteína; de 0,05 a 0,63 para ácido graxo saturado; de 0,019 a 0,364 para ácido graxo insaturado e de 0,133 a 0,390 para produção de leite nos diferentes modelos estudados. As estimativas de valores genéticos variaram de -0,5 a 0,5 em ambiente sem estresse térmico e de -0,2 a 0,2 em ambiente com estresse térmico para o teor de gordura; de -0,4 a 0,4 para ambiente sem estresse térmico e de -0,2 a 0,2 em ambiente com estresse térmico para o teor de proteína; de -0,3 a 0,3 em ambiente sem estresse térmico e de -0,2 a 0,2 em ambiente com estresse térmico para ácido graxo saturado; de -0,1 a 0,1 em ambiente sem estresse térmico e de -0,1 a 0,1 em ambiente com estresse térmico para ácido graxo insaturado e de - 6 a 6 em ambiente sem estresse térmico e de -2 e 2 em ambiente com estresse térmico para produção de leite. De acordo com os resultados, as herdabilidades indicam que o teor de gordura, proteína, ácido graxo saturado produção de leite podem ser utilizados como critério de seleção. Com o uso de informações de temperatura e umidade do ar, foi possível verificar a presença de interação genótipo ambiente para teor de gordura, proteína, ácido graxo saturado e produção de leite aos 205 dias em lactação. / Due to the high milk production of Holstein cattle, many countries have chosen to import semen to replace local dairy breeds. This strategy would be effective if these semen was used in the same circumstances in which they were selected. However, if there is significant genotype environment interaction, it is expected a new bulls ranking, but if the effect of genotype environment interaction is not considered, the estimated breeding values (EBVs) may be tendentious, reducing the selection response. The objectives of this study were estimate breeding value under heat stress and heritability coefficients, and also to compare models of different adjustment orders through Legendre polynomials, using random regression models for fat, protein, saturated fatty acid, unsaturated fatty acid and milk production. There were used phenotypic information collected monthly through the lactation period and Legendre orthogonal polynomials models from the first to sixth order. To verify the interference of heat stress, there was used temperature and humidity information on the day of the evaluation was performed. The first and second order models were the ones that better fitted. Heritability estimates were from 0.02 to 0.52 for fat; 0.03 to 0.63 for protein; 0.05 to 0.63 for saturated fatty acid; 0.019 to 0.364 for unsaturated fatty acid and 0.133 to 0.390 for milk production on the different models tested. Estimates of the genetic value were from -0.5 to 0.5 on environment without heat stress and -0.2 to 0.2 on environment with heat stress for fat; -0.4 to 0.4 on environment without heat stress and -0.2 to 0.2 on environment with heat stress for protein; -0.3 to 0.3 on environment without heat stress and -0.2 to 0.2 on environment with heat stress for saturated fatty acid; -0.1 to 0.1 on environment without heat stress and of -0.8 to 0.8 on environment with heat stress for unsaturated fatty acid; -6 to 6 on environment without heat stress and -2 to 2 on environment with heat stress for milk production. The heritability indicates that the fat, protein, saturated fatty acid and milk production can be used as selection criteria. With the use of temperature and humidity information, it was possible to verify the presence of genotype environment interaction for fat, protein, saturated fatty acid and milk production at 205 days in milk.

Os percevejos são considerados pragas-chave da cultura da soja, uma vez que se alimentam diretamente da parte reprodutiva das plantas danificando vagens e sementes. Sendo assim, os objetivos deste trabalho foram i) propor uma alternativa eficiente para a seleção de plantas resistentes em populações grandes; ii) identificar genótipos com excelente desempenho agronômico e resistência ao complexo de percevejo em diferentes ambientes; e iii) comparar a eficiência de dois métodos de seleção. Para a verificação do PSB (peso de sementes boas) como critério para a seleção de genótipos com resistência, dois experimentos foram conduzidos a campo, com e sem controle químico de insetos. Índices foram empregados para a validação do PSB como um critério eficiente para a seleção de genótipos produtivos e com resistência. Na etapa seguinte, o PSB foi empregado para a seleção de genótipos a partir de uma população de linhagens endogâmicas recombinantes (LERs) obtidas do cruzamento de IAC-100 (resistente) com CD-215 (suscetível). O desempenho das linhagens obtidas pelo método de descendência de uma única vagem foi comparado ao de linhagens obtidas pelo método genealógico. Nos diferentes experimentos, conduzidos em condições de campo, sob infestação natural de insetos, foram avaliados: número de dias para a maturidade (NDM), altura da planta na maturidade (APM), período de granação (PEG), acamamento (AC), valor agronômico (VA), produtividade de grãos (PG), peso de cem sementes (PCS), retenção foliar (RF) e peso sementes boas (PSB). Baseado nos resultados foi possível concluir que o PSB é uma excelente estratégia para a seleção de genótipos com resistência ao complexo de percevejos, e com elevado potencial produtivo. Na população de LERs, tomando-se apenas aqueles genótipos com PSB mínimo de 2908,26 kg ha-1 (perdas aceitáveis de 20% em relação à média de PG) o ganho de seleção (GS) foi de 665,4 e 482,4 kg ha-1 safra 2012/13. Ou seja, o parâmetro empregado na seleção foi eficiente na identificação dos genótipos mais produtivos e com resistência ao complexo de percevejos. As estimativas dos componentes de variância mostraram a elevada influência da interação genótipo por ambiente sobre os caracteres PG e PSB, que tiveram as menores estimativas de herdabilidade (23 e 34% respectivamente). Ambos os métodos descendência de uma única vagem (SPD) e genealógico foram eficientes na geração de progênies superiores para produtividade e resistência ao complexo de percevejos. Tão logo, independe do método empregado o cruzamento CD-215 x IAC-100 apresenta potencial genético para a geração de progênies que aliem produtividade elevada e resistência ao complexo de percevejo. / Stink bugs are considered key pests of soybean, because they feed directly on reproductive parts of the plant, causing damage to the seeds and pods. Thus, the present study aims to i) propose an efficient alternative for the selection of resistant plants in large populations; ii) identify lines with excellent agronomic performance and resistance to members of the stink bug complex, in different environments; and iii) compare the efficiency of two selection methods. To evaluate the good seed weight (GSW) as a criterion for selection of resistant genotypes, two experiments were conducted in the field, with and without chemical control of insects. To validate GSW as an efficient criterion for the selection of productive genotypes with resistance indices were used. In the next step, GSW was used for the selection of genotypes from a population of recombinant inbred lines (RILs) obtained from the cross IAC- 100 (resistant) x CD-215 (susceptible). The performance of the lines obtained by single pod descent was compared to lines obtained by the pedigree method. The following characters were evaluated in field, under different locations with natural infestation by insects: number of days to maturity (NDM), plant height at maturity (PHM), grain filling period (GFP), lodging (L), agronomic value (AV), grain yield (GY), 100 seed weight (HSW), leaf retention (LR) and good seeds weight (GSW). Based on the results, we concluded that the selection based on GSW is an excellent strategy for identifying genotypes with resistance to stink bugs, and high yield potential. In the RIL population, choosing only those genotypes with a minimum GSW of 2908.26 kg ha-1 (acceptable losses of 20% from the GY average) the selection gain (SG) was 665.4 and 482.4 kg ha-1, season 2012/13. The parameter used in the selection was effective in identifying the most productive genotypes with resistance to the stink bug complex. Estimates of variance components showed a major influence of genotype by environment interaction for GY and GSW, which had the lowest heritability estimates (23 and 34% respectively). The single pod descent (SPD) and pedigree methods were both efficient in generating superior progenies for yield and resistance to stink bugs. Independent of the method used, the CD-215 x IAC-100 cross has genetic potential to generate progenies that combine high productivity and resistance to pests in the stink bug complex.

Meliponiculture (or stingless beekeeping) is a powerful tool for sustainable economic development in the tropics. However, meliponiculture has many challenges as it lacks standardization in management and breeding practices. The aim of this thesis was to investigate stingless bee reproductive biology combined to management and breeding as background to meliponiculture improvement. In chapter 1, we performed a meta-analysis of heritability across the Hymenoptera in order to review current knowledge and discuss the challenges for bee breeding and conservation. In chapter 2, we assessed how sexual selection acts on male traits in the stingless bee Scaptotrigona aff. depilis and identified which traits may affect male fitness. In chapter 3, we estimated heritability and genetic correlations for the traits studied in the previous chapter, to understand how evolution shapes male traits and to identify important traits for breeding programs. Finally, in chapter 4 we investigated how the environment and long-term management influence colony productivity in Melipona subnitida (jandaíra), a commercially managed species in Northeastern Brazil. Our results revealed that morphological traits exhibit higher heritability estimates than fitness related traits, and in general, colony productivity traits showed potential for breeding. However, few studies are available for stingless bees yet. Male aggregations in S. aff depilis selected competitive males with higher quality sperm, indicating the importance of this mechanism in stingless bee mating biology. The studied male traits exhibited high heritability estimates, with exception of sperm length. Since aggregations selected males with shorter sperm, these results suggest selection for long-term sperm storage by queens and higher fertilization potential. The assessment of M. subnitida records revealed that honey production was affected by climate and management, and strategies to improve beekeeping practices were discussed. We believe this thesis provides important guidelines to establish successful stingless bee breeding programs / A meliponicultura, criação racional de abelhas sem ferrão, é uma poderosa ferramenta para o desenvolvimento econômico sustentável em regiões tropicais. No entanto, a prática da meliponicultura enfrenta diversos desafios, como a falta de padronização das técnicas de manejo e melhoramento genético. O objetivo desta tese foi investigar a biologia reprodutiva de abelhas sem ferrão aliada ao manejo e ao melhoramento genético, a fim de fornecer subsídios para o aprimoramento da meliponicultura. No capítulo 1, realizamos uma meta-análise sobre herdabilidade em Hymenoptera, a fim de compreender o conhecimento atual e os desafios associados ao melhoramento genético de abelhas e sua conservação. No capítulo 2, avaliamos como a seleção sexual atua em caracteres dos machos da espécie Scaptotrigona aff. depilis e identificamos quais caracteres podem influenciar o sucesso reprodutivo. No capítulo 3, estimamos a herdabilidade e correlações genéticas para os caracteres avaliados no capítulo anterior, a fim de entender como a evolução atua moldando os caracteres dos machos e quais desses caracteres podem ser utilizados em programas de melhoramento genético. Finalmente, no capítulo 4, investigamos o efeito do ambiente e do manejo na produtividade de colônias em Melipona subnitida (jandaíra), uma espécie manejada comercialmente no Nordeste brasileiro. Nossos resultados revelaram que caracteres morfológicos exibem estimativas de herdabilidade mais altas do que caracteres ligados ao sucesso reprodutivo. No entanto, poucos estudos com abelhas sem ferrão foram realizados até o momento. Agregações de machos em S. aff. depilis selecionaram machos mais competitivos que apresentaram maior qualidade espermática, indicando a importância desse mecanismo na biologia reprodutiva de abelhas sem ferrão. Os caracteres estudados apresentaram alta herdabilidade, com exceção do comprimento do espermatozoide. Como agregações selecionam machos com espermatozoides mais curtos, esses resultados sugerem seleção direcionada para um maior tempo de armazenamento do esperma pelas rainhas e maior potencial de fertilização. A avaliação dos registros de M. subnitida revelou que a produção de mel foi afetada pelo clima e pelo manejo, e estratégias a fim de melhorar as práticas da meliponicultura foram discutidas. Acreditamos que essa tese fornece importantes resultados para o estabelecimento de programas de melhoramento genético em abelhas sem ferrão

A criação de inimigos naturais em laboratório pode resultar em mudanças genéticas e fenotípicas drásticas devido às alterações ocasionadas principalmente pela deriva genética, endogamia e seleção natural. Estas alterações podem afetar o fitness das populações e reduzir a capacidade adaptativa às condições naturais. Além disto, a criação de inimigos naturais em hospedeiros alternativos pode comprometer a eficiência em campo. Poucos estudos tiveram como objetivo estudar estratégias para minimizar estes efeitos em condições de laboratório. Quantificar a variação genética em características biológicas pode auxiliar a estimar a resposta adaptativa às condições de criação, além de fornecer informações importantes para o melhoramento de agentes de controle biológico. A hibridização intraespecífica, ou seja, o cruzamento entre populações divergentes também pode ser um método relevante e eficaz para aumentar a aptidão biológica de agentes de controle, uma vez que permite a introdução de variação genética externa capaz de recuperar o fitness de populações mantidas em laboratório por muito tempo. Desta forma, este trabalho teve como objetivo estudar as mudanças genéticas e fenotípicas associadas à criação de Trichogramma galloi nos hospedeiros natural e alternativo, bem como investigar a herdabilidade de caracteres fundamentais para o desempenho do parasitoide e identificar os efeitos da hibridização intraespecífica em populações já estabelecidas em laboratório. Os resultados mostraram que a longevidade, a porcentagem de emergência e o número de parasitoides por ovo do hospedeiro apresentaram um aumento entre gerações para a população mantida no hospedeiro natural, indicando haver sinais de adaptação às condições de criação. No entanto, para a população mantida no hospedeiro alternativo foi observada uma redução na fecundidade e porcentagem de emergência quando oferecido o hospedeiro natural para o parasitismo, indicando haver um custo adaptativo associado à utilização de um novo hospedeiro. Foi possível verificar a existência de variação genética significativa na fecundidade. Em média, 46% da variância fenotípica observada foi determinada pela variância genética aditiva, sendo os demais 54% devido à variância ambiental e componentes genéticos dominantes. Nos cruzamentos intraespecíficos não foram observados casos de heterose, no entanto, foi observada a recuperação do fitness em híbridos obtidos a partir da população que apresentava desempenho inferior. Como conclusões deste trabalho, (i) foi possível detectar sinais de adaptação às condições de laboratório na população mantida no hospedeiro natural e uma menor eficiência sobre a praga alvo ao longo das gerações na população mantida no hospedeiro alternativo; (ii) verificou-se variação genética significativa na fecundidade da população estudada e; (iii) a hibridização intraespecífica se mostrou eficaz para amenizar os efeitos da depressão por endogamia em uma das populações de T. galloi estudada. / The rearing of natural enemies in laboratory conditions can result in drastic genetic and phenotypic changes due to natural selection, inbreeding, and genetic drift. These changes may affect population fitness and reduce the adaptive potential in natural conditions. Moreover, rearing on alternative hosts may compromise field efficiency. Few studies have focused in strategies to minimize these effects in laboratory conditions. Quantify the genetic variation in biological traits can help estimate the adaptive response to rearing conditions in addition to provide important information for the improvement of biological control agents. Intraspecific hybridization, that is, the crossing between different populations may also be an important and effective method to increase fitness, since it introduces genetic variation able to recover the fitness of populations under laboratory for a long time. Thus, the aims of this work were to: study the genetic and phenotypic changes in laboratory populations of Trichogramma galloi on the natural and alternative host, investigate the heritability of fundamental traits to parasitoid success and identify the effects of intraspecific hybridization in populations already established in the laboratory. The results showed that longevity, emergence rate and the number of parasitoids per host egg increased between generations for the population maintained on the natural host, which corresponds to adaptation signs to the rearing conditions. However, the population reared on the alternative host had a reduction in fecundity and emergence rate when exposed to the natural host, indicating that there is a fitness cost associated with the utilization of a new host. It was possible to verify the existence of significant genetic variance in fecundity. On average, 46% of the observed phenotypic variance was determined by the additive genetic variance, with the remaining 54% due to environmental variance and dominant genetic components. In the intraspecific crosses there were no cases of heterosis, however, the recovery of fitness was observed in hybrids obtained from the population with lower performance. In summary, (i) it was possible to detect signs of adaptation to the rearing conditions in the population maintained on the natural host and a reduction in the efficiency on the target pest over the generations in the population reared on the alternative host; (ii) there was significant genetic variation in fecundity of the population studied and (iii) intraspecific hybridization proved to be effective to mitigate the effects of inbreeding depression in one of the populations of T. galloi studied.

É de grande importância estudar o potencial genético da raça Santa Inês, que cada vez mais está ocupando espaço, devido a sua alta resistência e capacidade de adaptação aos diversos ambientes. A informação consistiu de 37.735 dados de pedigree, 11.851 registros fenotípicos de cordeiros que foram usados para o estudo das características de desenvolvimento ponderal e 6.566 registros fenotípicos de 2.211 ovelhas, usados para a avaliação das características de eficiência reprodutiva. O período de análise foi de 12 anos (2003-2014), e as informações pertencentes a 33 rebanhos distribuídos em dez estados brasileiros. O banco de dados foi gerido através do programa Microsoft Visual FoxPro, a significância dos efeitos fixos a incluir nos modelos foi desenvolvida pelo programa estatístico R. Estimação dos componentes de variância, parâmetros e valores genéticos foram obtidos pelo método DFREML, utilizando o Programa MTDFREML em análise unicaracterística empregando o modelo animal. Foram avaliadas dez características ponderais: peso ao nascer (PN), peso ao desmama com 60 dias de idade (PD60), peso aos 180 dias de idade (P180), peso aos 270 dias de idade (P270), ganho diário de peso ao desmame (GPD), ganho diário de peso entre 60 e 180 dias (GPD180), ganho diário de peso entre 180 e 270 dias (GP180-270), ganho diário de peso entre 60 e 270 dias (GPD270), musculosidade da perna (MP) e presença de lã na pele (PL). Sete características reprodutivas: idade ao primeiro parto (IPP), intervalo de partos (IP), sobrevivência dos cordeiros ao desmame (SBV), número de cordeiros vivos ao parto/ovelha (NCP), número de cordeiros ao desmame/ovelha (NCD), peso total dos cordeiros ao parto/ovelha (PTCP) e peso total dos cordeiros ao desmame/ovelha (PTCD). Nas características de peso obteve-se um incremento nos valores dos componentes de variância conforme a idade do animal aumenta, enquanto que o efeito materno e as correlações genéticas direta-materna foram significativas no início e logo declinaram no pós-desmame, a influência do ambiente permanente materno (pe2) foi de magnitude alta (PN: 0,57, P60: 0,60, P180: 0,54 e GPD60: 0,48), provavelmente pelo sistema extensivo de pastagem que tem as mães, a herdabilidade total nas características avaliadas são de alta magnitude (PN: 0.38, PD60: 0.29, P180: 0.43, P270: 0.49, GPD: 0.48, GPD180: 0.43, GP180-270: 0.43, GPD270: 0.44, PL: 0.28, MP: 0.35), e as estimativas de repetitividade no desempenho das ovelhas (tm), são de alta intensidade para PN: 0.82, PD60: 0.8, P180: 0.7 e GPD: 0.61. Nas características reprodutivas encontrou-se uma notória variabilidade fenotípica e de ambiente permanente, as herdabilidades diretas foram 0.13, 0.04, 0.01, 0.12, 0.03, 0.16 e 0.18 para IPP, IP, SBV, NCP, NCD, PTCP e PTCD, respectivamente, o efeito do ambiente permanente foi de alta magnitude e variou de 0.79 a 0.97, enquanto que a grande variância ambiental e escassa variância residual das características conduzem a uma repetibilidade alta (entre 0.92 e 0.98). O ganho genético anual apresenta uma tendência irregular e de ligeiro incremento para as características ponderais, enquanto que as características reprodutivas apresentam uma tendência ligeiramente negativa em todas elas, exceto para IPP e SBV. Os resultados obtidos levam à conclusão que a seleção direta para características pre-desmama, levaram à seleção indireta para habilidade materna e, a seleção massal baseada sobre qualquer característica pós-desmama vai ter um rápido progresso genético, também as mudanças nas condições ambientais dos rebanhos, além da seleção direta para PTCP e PTCD, avaliadas ao primeiro parto, podem ser usadas como critério de seleção para a diminuição do intervalo geracional e a melhora da produtividade das ovelhas Santa Inês. / Studying genetic parameters and genetic changes in the Santa Ines sheep breed is important, as it is the most prevalent breed in Brazil and can adapt to many environments. This study included genetic data obtained from 37,735 pedigree records, of 11,851 performance records of lambs were used for the study of growth traits and 6,566 data of 2,211 registers of ewes were available to evaluate the reproductive traits. These data were collected over a period of 12 years (2003-2014) from 33 flocks in 10 Brazilian States. The database was kept and maintained using Microsoft Visual FoxPro 9.0 and the significance of fixed effects to include into the models was performed for the statistic program R. Variance components, genetic parameters and breeding values were estimated by the implementation of single-trait animal models via DFREML method, using MTDFREML software. Traits for growth as: birth weight (BW), weaning weight at 60 days of age (WW), weight at 180 days of age (W180), weight at 270 days of age (W270), average daily weight gain from birth at weaning (DGW), average daily weight gain from weaning to 6 months (DGWS), average daily weight gain from 6 months to 9 months (DGSN), average daily weight gain from weaning to 9 months (DGWN), the presence of hair in fur (HF) and leg muscularity (LM) were assessed. Reproductive traits of age at first lambing (AFL), lambing interval (LI), survivability (SU), litter size at birth (LSB), litter size at weaned (LSW), total litter weight at birth (TLWB) and total litter weight at weaning (TLWW) were also assessed. Variance components values increased in weight traits when lambs grew with age, while the maternal effect and genetic maternal-direct correlations were firstly significant which faded for post-weaning ages. Maternal permanent environment was of high magnitude (BW: 0.57, WW: 0.60, W180: 0.54 and DGW: 0.48), probably due to specific features involved in extensive livestock production systems where sheep were bred. High values were estimated for total heritability with respect to BW (0.38), WW (0.29), W180 (0.43), W270 (0.49), DGW (0.48), DGWS (0.43), DGSN (0.43), DGWN (0.44), HF (0.28), and LM (0.35), while the estimation of the repeatability of ewe performance was high for BW (0.82), WW (0.8), W180 (0.7) and DGW (0.61). For the reproductive traits, it was found pronounced phenotypic and permanent environment variances. The direct heritability estimates were 0.13, 0.04, 0.01, 0.12, 0.03, 0.16 and 0.18 for AFL, LI, SU, LSB, LSW, TLWB and TLWW, respectively. The estimated fractions of variance due to the permanent environmental effects in any traits were high magnitude (0.79 to 0.97), while the little residual variance that have the traits leading to a higher repeatability (0.92 to 0.98). The genetic trends observed for growth traits analyzed in this study were irregular and of slight increase, while by the reproductive traits has a slightly negative trend in all of them except for AFL and SU. Results obtained in the present study allow the conclusion that direct selection for pre-weaning traits conducted to an indirect selection for maternal ability. At the same time, mass selection based on post-weaning related traits would have faster results. Also, changes on environmental conditions of the flock, as well as the direct selection for TLWB and TLWW evaluated at first lambing, should be used as selection criteria for aiming reduction the generational interval and general improving the productivity of Santa Ines sheep.

Made available in DSpace on 2017-07-25T19:30:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cristiane Romanek.pdf: 2518407 bytes, checksum: a9fd5d1b1e96d98a44dfc90dfaa0a4b6 (MD5) Previous issue date: 2014-12-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The objectives of this study were to characterize the resistance/susceptibility of the F2:3 maize progenies to anthracnose leaf blight (Colletotrichum graminicola), to estimate the genetic parameters associated with resistance, and map the genomic regions associated with quantitative resistance loci (QRL) by means molecular markers microsatellites (SSRs) and AFLPs. The inbred lines L04-2 (resistant) and L95-1 (susceptible) were crossed to generate an F2 population. Individuals of this population were selfed resulting F2:3 progenies, these were evaluated in three trials conducted in a randomized block design, with three replications. The treatments were consisted of 121 F2:3 progenies, parental lines and F1 generation. Plants were inoculated in two times between the stages V6 and V7, the second inoculation made seven days after the first. Three evaluation of the severity of anthracnose leaf blight were conducted: the 1st in VT (flowering) stage, 2nd in R2 and 3rd in R3 through a note scale with amplitude from 1 to 6. From the point assessments, was calculated the area under the disease progress curve (AUDPC). The results showed highly significant effects for both point assessments for AUDPC, indicating high genetic variability for resistance to anthracnose leaf blight among the F2:3 progenies. The high magnitude of genetic parameters indicate that the genetic control of resistance to anthracnose leaf blight of corn is associated with the expression of genes of great phenotypic effect. QRL mapping was conducted based on phenotypic analysis of 121 F2:3 progenies, evaluated in three experiments for three point assessments and AUDPC. Linkage analysis between the markers (microsatellites and AFPLs) and QRLs was performed by analysis of multiple linear regression and by composite interval mapping. Multiple linear regression identified mark SSRs and AFPLs highly associated with resistance alleles, the E55139 and E56386 AFLPs loci with the highest partial regression coefficients for the three experiments, with amplitudes from 6,67 to 31,31 % and 6,12 to 21,78 %, respectively. Were mapped 19 QRLs to anthracnose leaf blight in eight linkage groups. Six QRLs were the most stable environments for different evaluation and responsible for the large magnitude of the phenotypic variation in resistance. The high number of QRLs mapped in this population confirms the pattern of quantitative inheritance of resistance in tropical maize to anthracnose leaf blight caused by C. graminicola. / Os objetivos deste trabalho foram caracterizar a resistência/suscetibilidade de progênies F2:3 de milho à antracnose foliar (Colletotrichum graminicola), estimar os parâmetros genéticos associados à resistência, e mapear as regiões genômicas associadas à resistência quantitativa (QRL) por meio de marcadores moleculares microssatélites (SSRs) e AFLPs. As linhagens endogâmicas L04-2 (resistente) e L95-1 (suscetível) foram cruzadas entre si a fim de gerar uma população F2. Os indivíduos desta população foram autofecundados dando origem as progênies F2:3 que foram avaliadas em três experimentos, conduzidos no delineamento de blocos casualizados com três repetições. Os tratamentos foram constituídos de 121 progênies F2:3, linhagens parentais e geração F1. As plantas foram inoculadas por duas vezes entre os estádios V6 e V7, sendo a 2ª inoculação realizada sete dias após a 1ª. Foram realizadas três avaliações da severidade da antracnose foliar: a 1ª no estádio VT (pendoamento), a 2ª em R2 e a 3ª em R3 através de uma escala de notas com amplitude de 1 a 6. A partir das avaliações pontuais, calculou-se a área abaixo da curva de progresso da doença (AACPD). Os resultados evidenciaram efeitos altamente significativos tanto para as avaliações pontuais quanto para a AACPD, indicando grande variabilidade genética para a resistência à antracnose foliar entre as progênies F2:3. As elevadas magnitudes dos parâmetros genéticos indicam que o controle genético da resistência de milho à antracnose foliar esteja associado à expressão de genes de grande efeito fenotípico. O mapeamento de QRLs foi realizado com base na análise fenotípica das 121 progênies F2:3, avaliadas em três experimentos para as três avaliações pontuais e para a AACPD. A análise de ligação entre os marcadores (microssatélites e AFPLs) e os QRLs foi efetuada por meio da análise de regressão linear múltipla e pelo mapeamento por intervalo composto. A regressão linear múltipla identificou marcas SSRs e AFPLs altamente associadas a alelos de resistência, sendo os locos AFLPs E55139 e E56386 com os maiores coeficientes de regressão parciais para os três experimentos, com amplitude de 6,67 a 31,31 % e de 6,12 a 21,78 %, respectivamente. Foram mapeados 19 QRLs à antracnose foliar em 8 grupos de ligação. Seis QRLs foram mais estáveis para os diferentes ambientes de avaliação e responsáveis por grande magnitude da variação fenotípica em resistência. O elevado número de QRLs mapeados nesta população confirma o padrão de herança quantitativa da resistência de milho tropical à antracnose foliar causada por C. graminicola.

Le potentiel évolutif des populations naturelles à répondre aux changements environnementaux détermine leur capacité à s'adapter et à survivre. Pour achever une évolution adaptative, la fitness doit être héritable, i.e. doit être transmise des parents à leurs descendants par des gènes. Pour pouvoir mesurer le potentiel évolutif d'une population en milieu naturel, il est primordial d'avoir au préalable des informations sur la fitness des individus qui la composent, mais aussi de connaître la fitness de leurs descendants. Les mesures de fitness sont extrêmement rares, en particulier pour les espèces marines, où les relations entre les générations sont rarement connues. Dans cette thèse, je présente le premier pedigree construit pour une population de poissons marins sur la base du suivi génétique mené depuis plus de 10 ans sur les poissons-clowns orange de l'île de Kimbe (Papouasie-Nouvelle Guinée). Le pédigrée comprend 2927 individus et révèle une philopatrie natale sur 5 générations. L'approche en génétique quantitative révèle que la fitness locale a une très faible valeur d'héritabilité (<1%). La variation génétique additive et les effets maternels sont également très faibles (<1%). En revanche, l'habitat est le principal facteur qui explique les différences de fitness locale observées entre les individus (jusqu'à 96,5%). Ensemble, ces résultats suggèrent que, bien que l'environnement impose une forte pression de sélection sur la fitness locale, la population de poissons-clowns orange a un très faible potentiel d'évolution face aux changements environnementaux. / The evolutionary potential of wild populations to respond to environmental change will determine their capacity to adapt and survive. However, in order to achieve evolutionary change, variation in the contribution of an individual to the next generation — its fitness — must have a genetic basis and be heritable. The study of the evolutionary potential of populations requires longitudinal and relatedness data with different environments to partition the contribution of genes, maternal effects and environment on fitness. Estimates of genetic heritability of fitness traits are extremely rare, especially for marine species, where inter-generational relationships are rarely known. Here, we present the first multi-generational pedigree for a marine fish population by repeatedly genotyping all individuals in a population of the orange clownfish (Amphiprion percula) at Kimbe Island (Papua New Guinea) over a 10-year period. Based on 2927 individuals, our pedigree analysis revealed that longitudinal philopatry was recurrent over five generations. We show that local reproductive success has a very low (<1%) but significant heritability. We also show that additive genetic variation and maternal effects on local fitness are both extremely low (<1%). Habitat is the major driver that explain differences in the contribution of individuals to the next generation in the local population (until 96.5%). Together these results suggest that while the environment imposes strong selection pressures on the local fitness, the low heritability indicates the orange clownfish population has little evolutionary potential to adapt to local environmental changes.