O melhoramento genético vegetal visa a obtenção de novos genótipos que representem algum tipo de ganho comparado aos genótipos em uso pelos agricultores. Para verificar se este objetivo está sendo alcançado, é necessário avaliar o desempenho do programa de melhoramento. Visando quantificar o progresso genético do programa da Embrapa para melhoramento de algodoeiro (Gossypium hirsutum L.) para as condições do estado de Mato Grosso, foram avaliados os dados de 12 anos de pesquisa para os caracteres produtividade de caroço (Kg/ha) e rendimento de fibra (%). Foram utilizadas três metodologias, sendo uma baseada em contrastes entre genótipos comuns em anos consecutivos (metodologia de Vencovsky et al., 1986) (VE), e duas baseadas em regressão linear de médias ajustadas (metodologias de Breseguello, 1998 e de Fonseca Júnior, 1997, respectivamente BR e FJ). Apenas as metodologias de regressão apresentaram estimativas significativas para o progresso genético. Para produtividade (Kg/ha), o progresso genético médio anual obtido pelas metodologias BR e FJ foram respectivamente 3,93% e 3,63%. Já para o caráter rendimento de fibra (%), o progresso genético médio anual para as mesmas metodologias foi respectivamente 0,96% e 1,03%. Os genótipos que apresentaram maior contribuição ao progresso genético para produtividade e rendimento de fibra foram respectivamente a linhagem FMTB 99-03 e a cultivar BRS Cedro. A taxa de substituição de genótipos calculada foi de 55,92%. Com base nos dados obtidos nesta pesquisa, pode-se concluir que após 12 anos de pesquisa no estado de Mato Grosso, o melhoramento genético da Embrapa algodão produziu resultados positivos e significativos, refletido nas estimativas de ganho genético médio. / The main objective of a breeding program is the development of new cultivars, with presents some genetic gain when compared with obsoletes cultivars, allowing farmers to increase their net income. In order to evaluate the performance of genotypes developed by EMBRAPA Cotton Breeding Program carried out in Mato Grosso State, the genetic gain was estimated for yield and lint percent based on 12 years of data set. Three methods were considered for estimation of genetic gain, one based on contrasts among common genotypes (Vencovsky et al., 1986) (VE); and two based on regression of adjusted mean {Breseguello et al., 1998 (BR) and Fonseca Júnior, 1997 (FJ)}. Estimates of genetic gain were positive and significant for the two methods based on regression. The average genetic gain estimated to yield by BR and FJ methods were respectively 3.93% and 3.63%. For lint percent, the average genetic gain estimated by the same methods were 0.96% and 1.03%, respectively. The Genotypes FMTB 99-03 and BRS CEDRO provided the maximum contribution to yield and lint percent, respectively. From the results above and after 12 years of research, it was concluded that Embrapa cotton breeding program in Mato Grosso State achieved positive and significant results which were reflected in a high average of genetic gain estimates.

A obtenção de cultivares de arroz de alta produtividade e com tolerância a baixas temperaturas para a zona temperada da América Latina é um dos mais importantes desafios para a agricultura local. Neste trabalho buscou-se estimar parâmetros genéticos visando o entendimento do controle genético de tais caracteres para fins de melhoramento genético. Foram avaliadas 13 linhagens de arroz, separados em dois grupos: Grupo 1 composto de seis linhagens suscetíveis ao frio, e Grupo 2 composto de sete linhagens tolerantes ao frio. Os dois grupos foram cruzados de acordo com o delineamento em dialelo parcial (MIRANDA FILHO; GERALDI, 1984) originando 42 combinações híbridas. Os 55 tratamentos (42 híbridos e 13 genitores) foram avaliados no campo em 2005, em duas épocas de plantio, no Centro Internacional de Agricultura Tropical - CIAT. Utilizou-se um delineamento em blocos casualizados com quatro repetições e parcelas constituídas de uma linha com 17 plantas. Os mesmos tratamentos foram avaliados para tolerância ao frio em câmara de crescimento, em três experimentos, utilizando solo como substrato, temperaturas de 16 °C e 12 °C durante o dia e noite, respectivamente, e fotoperíodo de 12 horas com luz artificial. Utilizou-se o mesmo delineamento experimental, com três repetições e parcelas constituídas de uma linha com 20 sementes. Os resultados mostraram a existência de heterose para todos os caracteres agronômicos (altura da planta, número de perfilhos, comprimento da panícula, número de grãos por panícula, porcentagem de esterilidade e peso de 1.000 grãos) e de tolerância ao frio (índice de emergência e produção de matéria seca). O sentido da dominância foi negativo para dias para florescimento e positivo para os demais caracteres, com contribuições desiguais dos genitores para a heterose média. Os efeitos da capacidade geral de combinação (CGC) e da capacidade específica de combinação (CEC) foram importantes para todos os caracteres; entretanto, a CGC foi mais importante que a CEC. Os dois grupos de genitores têm alelos favoráveis para os caracteres agronômicos e para a tolerância. Algumas linhagens como Irga 417 e FL03188 do Grupo 1, FL04423, FL04402, e FL04452 do Grupo 2 apresentaram os menores índices de esterilidade nos cruzamentos intra-grupos. Os genótipos CT6748, Quilla 173201 e Quilla 145601 foram os mais tolerantes a baixas temperaturas e, portanto, promissores para serem utilizados em programas de melhoramento genético de arroz para condições de baixas temperaturas. / The development of high yielding and cold tolerant rice cultivars for the temperate region of Latin America is one of the most important challenges for the local agriculture. The objective of the present work was to estimate the genetic and phenotypic parameters related to the control of cold tolerance and agronomic traits, in order to obtain a better understanding of the genetic control of these traits for breeding purposes. The genetic material comprised two sets of rice lines: Group 1 composed by six cold susceptible lines and Group 2 composed by seven cold tolerant lines. The two groups were crossed according a partial diallel design (MIRANDA FILHO; GERALDI, 1984) giving rise to 42 hybrid combinations. The 55 entries (42 crosses plus 13 parents) were evaluated in 2005 under field conditions, at the International Center for Tropical Agriculture - CIAT, in a randomized complete block design with four replicates, in two planting dates; plots were single-rows with 17 plants. The same entries were evaluated for cold tolerance in growth chambers, in three experiments, using soil as substrate, temperature of 16 °C and 12 °C during the day and night, respectively, and photoperiod of 12 hours using artificial lights. The experimental design was the same with three replications per experiment; and plots were single-rows with 20 seeds. General results revealed the presence of heterosis for the agronomic traits (plant height, tiller number, days to flowering, panicle length, grains by panicle, sterility and one-thousand grain weight) as well as for cold tolerance traits (emergence index and dry matter production), with different contributions of the parents to the mean heterosis effect. The direction of the dominance was negative for days to flowering and positive for all others traits. General combining ability (GCA) and specific combining ability (SCA) were important for all traits; however, the GCA was more important than SCA. Both groups showed the presence of favorable alleles for agronomic and cold tolerance traits. Several lines such as Irga 417 and FL03188 from the Group 1, FL04423, FL04402, and FL04452 from the Group 2, presented lower sterility in the inter-group crosses. The tolerant lines, CT6748, Quilla 173201 and Quilla 145601 were considered the best parents to be used as cold tolerant donors in rice breeding programs.

A informação sobre o tipo de herança de um caráter considerado para fins de seleção é de extrema importância para o sucesso dos programas de melhoramento. O caráter senescência retardada, usualmente chamado de stay-green, tem sido relacionado em diversas culturas à tolerância a estresses abióticos, principalmente ao estresse devido à seca. Embora a maioria dos híbridos de milho comerciais sejam stay-green, as informações sobre o seu tipo de herança são muito limitadas. Assim, este trabalho teve como objetivo estudar a herança do caráter stay-green em milho tropical. O material genético utilizado incluiu 55 linhagens de diversas origens, a fim de representar a variabilidade genética em milho tropical. Foram realizados cruzamentos dialélicos parciais, onde 50 linhagens foram cruzadas com outras 5 linhagens utilizadas como testadoras, originando 250 cruzamentos. Os 250 cruzamentos e seis híbridos comerciais foram avaliados em 8 ambientes no delineamento de látice simples 16x16 com duas repetições. O caráter stay-green foi avaliado em cinco plantas competitivas por parcela, 120 dias após a semeadura, através de uma escala de notas visual de 1 a 5, onde a nota 1 se referia às plantas verdes e a nota 5 às plantas secas. Foi necessário tomar dados de florescimento feminino para utilizá-los como covariável nas análises estatísticas e corrigir as diferenças de maturação entre os cruzamentos. A análise de variância dialélica foi realizada de acordo com o método 4 do modelo 1 de Griffing (1956), adaptado para dialelos parciais em múltiplos ambientes. A capacidade geral de combinação (CGC), tanto para as linhagens como para os testadores, e a capacidade específica de combinação (CEC) foram altamente significativas )01,0(<=P, mostrando que tanto a CGC como a CEC contribuíram significativamente para a expressão do caráter. Porém a contribuição da CGC foi de 69,06% e a da CEC foi de 30,94% para a variação entre cruzamentos, indicando que os efeitos aditivos, relacionados à CGC, são mais importantes que os efeitos não aditivos (dominância e epistasia), que são relacionados à CEC, na variação dos cruzamentos. Tanto a CGC como a CEC interagiram significativamente com o ambiente, evidenciando que estes parâmetros não são consistentes nos diversos ambientes. Então, a seleção para o caráter stay-green deve ser baseada em médias de experimentos avaliados com repetições em diversos ambientes. / Information on the inheritance of traits to be selected is of paramount importance for the success of breeding programs. The trait delayed senescence, usually named \"stay-green\" trait, has been related to tolerance to abiotic stresses, mainly drought stress, in several crop species. Although the majority of commercial maize hybrids are \"stay-green\", limited information are available on its inheritance. Thus, this research was conducted to study the inheritance of the stay-green trait in tropical maize. The genetic material included 55 inbred lines from several sources to represent the genetic variation of tropical maize. Fifty inbred lines were crossed to 05 inbreds as testers following the partial diallel cross design, giving rise to 250 single crosses. The crosses and six commercial hybrids, 256 entries, were evaluated at eight environments using a 16 x 16 lattice design with two replications per environment. The stay-green trait was recorded 120 days after sowing, in five competitive plants per plot, following a visual note scale, i.e., from 1 to 5, where 1 refers to green plants and 5 to no-green plants. Also, the trait days to mid-silking was recorded and used as covariate to correct for differences of maturing among crosses. The analysis of variance of the diallel crosses was computed following the method 4 model 1 of Griffing (1956) extended to multiple environments. The general combining ability (GCA) for both the inbreds and the testers, and the specific combining ability (SCA) were all highly significant (P<=0.01), showing that GCA as well as SCA contribute significantly for the expression of the trait. However, the contribution of the GCA was 69.06% and of the SCA was 30.94% for the variation among the crosses, indicating that the additive effects, which are related to GCA, are more important than the non-additive effects (dominance and epistasis), which are related to SCA, for the variation of the crosses. Both GCA and SCA interacted significantly with the environments, showing that these parameters were not consistent across the environments. Thus, selection for the stay-green trait should be based on the means of experiments evaluated in several environments.

O objetivo desse estudo foi caracterizar e selecionar linhagens de soja, considerando sua reação à ferrugem asiática (FAS) e a produtividade de grãos (PG). O presente trabalho foi desenvolvido no Setor de Genética Aplicada às Espécies Autógamas, no Departamento de Genética da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, localizada no município de Piracicaba, SP, Brasil. No ano agrícola 2004/2005 (A1), foram conduzidos três experimentos com fungicidas (impact, derosal e controle) com genótipos de ciclo médio (EGM) e três com genótipos tardios (EGT), totalizando seis experimentos delineados em blocos casualizados, com quatro repetições. As parcelas experimentais foram representadas por quatro fileiras de 5 m x 0,5 m, sendo que a área útil de 4 m2 constituiu-se pelas duas fileiras centrais, eliminando-se 0,5 m em cada extremidade da parcela. Os três experimentos, para cada ciclo, foram utilizados para possibilitar a caracterização dos genótipos quanto a RFA: (i) Experimento I: três aplicações de Impact (Flutriafol, Cheminova): fungicida eficiente para o controle das doenças de final de ciclo (DFC), incluindo-se a FAS; (ii) Experimento II: três aplicações de Derosal (Carbendazim, Bayer): fungicida eficiente para o controle das DFC, exceto a FAS; (iii) Experimento III: controle: sem aplicação de fungicidas. Os EGM envolveram duas testemunhas (BR-16 e IAS-5) e 12 linhagens de ciclo médio, selecionadas pelo diferencial positivo de 4% a 221% sobre a PG da melhor testemunha, na presença da FAS. Na seleção das linhagens experimentais utilizadas nesse trabalho, além do ciclo e da PG, também foi considerada a presença de ancestrais tolerantes a FAS em suas genealogias, que contribuiram como fontes de genes para resistência a FAS, com destaque para : FT-2, IAC PL1, TN#4 (Taiwan) e PI 230970 (Taiwan). Tal fato aumentou a probabilidade de se encontrar genótipos tolerantes (T) ou moderadamente resistentes (MR) dentre as linhagens avaliadas. Foram realizadas avaliações experimentais para FAS e PG. A FAS foi avaliada através de três notas (NF1, NF2 e NF3), usando-se uma escala diagramática, com notas variando de 1 (0,2% de área doente) a 9 (78,5% de área doente ou mais). A PG de cada linhagem foi estimada por meio da pesagem das parcelas. A linhagem de ciclo médio USP 97-08.135 mostrou-se MR. Já as linhagens BULK USP 01-28, USP 04-18.029 e USP 04-18.074 mostraramse T a FAS. Os EGT também envolveram duas testemunhas (FT-2000 e Conquista) e 12 linhagens com diferencial positivo de PG de 87% a 177%. As linhagens tardias USP 191-102-03, USP 191-103-12, USP 191-108-05, USP 98-13.035, USP 98-13.049 e USP 98-13.102 foram classificadas como MR e as demais linhagens como não-tolerantes (NT) ou suscetíveis (S). Dentre as linhagens testadas no A1 foram selecionadas 12, para compor os experimentos do ano agrícola 2005/2006 (A2) e mais as duas testemunhas de ciclo médio e as duas tardias. Em A2 todas as linhagens e testemunhas foram classificadas como NT ou S, porém, a linhagem que mais se aproximou do comportamento T foi USP 97-08.135. / This research aimed to characterize and select soybean genotypes, considering their reaction to Asian soybean rust (FAS) and grain yield (PG). This work was developed in the Sector of Applied Genetics to Self-Pollinated Crops, Department of Genetics, Faculty of Agriculture Luiz de Queiroz, University of São Paulo located in Piracicaba city, State of São Paulo, Brazil. In 2004/2005 agricultural year (A1) were conducted three experiments with intermediate cycle genotypes (EGM) and three with late cycle genotypes (EGT) outlined in random blocks, with four repetitions. Then, in A1 were conducted six experiments in the total (Impact, Derosal and Control for each cycle). The plots were represented by four rows of 5 m x 0,5 m. The useful plot (4 m2) were the two central rows, eliminating up 0,5 m at each end of the plot. Were used three experiments for the genotypes characterization about their reaction to rust in each cycle: (i) Experiment I: three applications of Impact (Flutriafol, Cheminova): effective to control the end of cycle diseases (DFC), including FAS; (ii) Experiment II: three applications of Derosal (Carbendazim, Bayer): effective to control the DFC, except the FAS; (iii) Experiment III: control: no application of fungicides. The EGM involved two soybean cultivars (BR-16 and IAS- 5) and 12 lines selected by the positive differential of 4% to 221% on the PG of the best, in the presence of rust. In the lines selection used in this experimental work, beyond the cycle and PG, was also considered the presence in their pedigrees of a tolerant ancestral to the FAS, which could contribute as a source of genes for resistance to FAS, with emphasis on: FT - 2, IAC - PL1, TN # 4 (Taiwan) and PI 230.970 (Taiwan). This fact increased the likelihood of finding tolerant or resistant genotypes in that evaluated. Were carried out evaluations to reaction to FAS and PG. The reaction to FAS was evaluated through three assessments (NF1, NF2 and NF3), with a diagrammatic scale, with visual notes ranging from 1 (0,2% of the foliar area affected) to 9 (78,5% of the foliar area affected). The PG of each line was estimated by the weight of the plots. It was observed moderate resistance (MR) to FAS on the line USP 97-08.135 and tolerance (T) to FAS on the lines BULK USP 01-28, USP 04-18.029 e USP 04-18.074 in the intermediate genotypes. The EGT also involved two cultivars (FT-2000 and Conquista) and 12 lines with a PG positive differential of 87% to 177%. The late cycle lines USP 191-102-03, USP 191-103-12, USP 191-108-05, USP 98-13.035, USP 98-13.049 e USP 98-13.102 were classified as MR and the others as no-tolerants or susceptible. Were selected 12 lines among the lines tested in A1 to compose the experiments of the agricultural year 2005/2006 (A2) and over the two early cultivars and the two late cultivars. The line that stood out more about the reaction to FAS was USP 97- 08.135.

O presente trabalho teve por objetivo identificar fragmentos homólogos a genes de resistência em Brassica oleracea e Zea mays, por meio da amplificação por PCR, utilizando oligonucleotídeos homólogos a regiões conservadas de genes de resistência de plantas. Em B. oleracea, os oligonucleotídeos foram desenhados com base na seqüência de um gene homólogo ao RPS2 de Arabidopsis thaliana descrito em B. oleracea. Um fragmento de 2,5 Kb foi amplificado em duas linhagens. Os fragmentos amplificados apresentaram polimorfismo de comprimento entre as linhagens, gerando um marcador molecular. Este marcador foi utilizado em uma população F2 segregante para resistência a Xanthomonas campestris pv. campestris oriunda do cruzamento entre as linhagens BI-16 e Lc201. O marcador, no entanto, não apresentou-se ligado a nenhum gene de resistência a este patógeno. Análise da expressão por meio de RT-PCR detectou a expressão do fragmento homólogo nas linhagens resistente e suscetível de B. oleracea com e sem inoculação, indicando que o gene é expresso constitutivamente. Em Z. mays, oligonucleotídeos sintetizados com base em seqüências de milho homólogas a genes de resistência, denominadas Pics, e a ESTs de milho, também homólogos a genes de resistência, foram utilizados para amplificação em linhagens resistente e suscetível a Exserohilum turcicum, Colletotrichum graminicola e Phaeosphaeria maydis. Um par de oligonucleotídeos amplificou um fragmento polimórfico entre as linhagens resistente e suscetível a E. turcicum. Este foi utilizado em uma população segregante, mas também não observou-se ligação com o gene Ht de resistência a E. turcicum. Nas demais linhagens, os fragmentos foram monomórficos. Os oligonucleotídeos baseados em ESTs amplificaram fragmentos em todas as linhagens parentais. Esses fragmentos foram digeridos com enzimas de restrição, mas não apresentaram polimorfismo entre nenhuma das linhagens. Os resultados indicaram que a estratégia de utilização de seqüências conservadas é eficiente para amplificação de genes homólogos. O polimorfismo entre estes homólogos pode ser usado como marcador molecular para detecção de genes de interesse. Todavia, nem sempre estes marcadores estão ligados a esses genes. / The aim of this work was to identify homologs of resistance genes in Brassica oleracea and Zea mays by PCR amplification using primers based on conserved domains of plant resistance genes. In B. oleracea, the primers were based on the sequence of a homolog of the Arabidopsis thaliana RPS2 gene previously described in B. oleracea. A 2.5 Kb fragment was amplified on two lines. These fragments showed length polymorphisms between lines, based on which a molecular marker was developed. This marker was used in a F2 population, derived from the crossing between the inbred lines BI-16 and Lc201, and which segregates to resistance to Xanthomonas campestris pv. campestris. The marker, however, was not linked to any Xcc resistance gene. Expression analyses by RT-PCR detected the expression of these homologs on both resistant and susceptible lines with and without inoculation, indicating that the gene is constitutively expressed. In Z. mays, primers based on resistance gene homologs sequences, named Pics, and on maize ESTs homologous to disease resistance genes, were used to amplify genomic fragments on resistant and susceptible lines to Exserohilum turcicum, Colletotrichum graminicola and Phaeosphaeria maydis. A set of primers amplified a polymorphic fragment between lines resistant and susceptible to E. turcicum. This fragment was used in a segregating population, but no linkage was detected between this marker and the E. turcicum resistance gene Ht. Among the other lines, the fragments were not polymorphic. The primers based on ESTs amplified fragments on all parental lines. These fragments were digested with restriction enzymes but did not reveal any polymorphism between lines. The results indicated that the strategy of using conserved sequences is efficient to amplify disease resistance gene homologs. The polymorphism among these homologs may be used as a molecular marker, but these markers are not always linked to disease resistance genes.

Uma das abordagens mais utilizadas atualmente para se estudar o metabolismo e a transdução de sinais hormonais é o uso de mutantes com alterações nos genes que codificam os principais componentes desses processos. A cultivar miniatura de tomateiro (Lycopersicon esculentum) denominada Micro-Tom (MT) possui porte reduzido (8 cm) e ciclo de apenas 75 dias, constituindo-se em um excelente modelo para uma abordagem genética de estudos fisiológicos. Mutantes com alterações no balanço auxina/citocinina, ou na capacidade de resposta a esse balanço, podem ser utilizados para desvendar o papel da interação entre esses hormônios no controle do desenvolvimento, inclusive no que se refere à capacidade de regeneração in vitro. O presente trabalho teve como objetivo criar um modelo para se estudar o papel do balanço auxina/citocinina endógeno na competência para regeneração in vitro, através da incorporação das mutações dgt, brt, gf, lutescent, ls e bu, as quais sugerem alterações no metabolismo e/ou sensibilidade hormonal, na cultivar MT. Essas mutações foram caracterizadas quanto à sensibilidade à auxina e citocinina através da obtenção de curvas de dose-resposta, utilizando-se diferentes concentrações de AIA (0; 0.1; 1; 10 e 100 µM) e TDZ (0; 0.01; 0.1; 1; 10 e 100 µM), em segmentos de pecíolo e plântulas germinadas em gerbox, respectivamente. As mutações caracterizadas para auxina e citocinina, bem como o controle MT, foram testadas in vitro, quanto à sua capacidade de regeneração, em meio de cultura MS, suplementado com 5µM de BAP (explantes cotiledonares e segmentos de hipocótilo) e 4,5 µM de Zeatina (segmentos de raiz). Os mutantes lutescent, gf e bu, apesar de possuírem fenótipo bastante interessante, não parecem ser relacionados à sensibilidade à auxina e citocinina, bem como ao etileno. Já os mutantes dgt e brt apresentaram respostas típicas de mutantes com pouca sensibilidade à auxina e citocinina, respectivamente. Dessa forma, a resposta ao balanço AIA/Cks é alterado nesses mutantes, afetando o processo de regeneração. Nos segmentos de hipocótilo, houve formação de calos em todos os explantes, entretanto, poucos explantes formaram gemas adventícias, sendo que o mutante dgt foi o que apresentou menor taxa de regeneração. Nos explantes cotiledonares, a taxa de regeneração foi menor ainda no MT e no mutante dgt, e ausente no mutante brt. Não houve regeneração em nenhum dos genótipos em segmentos de raiz. Esses resultados sugerem que, embora a competência para regeneração in vitro possa ser dependente do balanço AIA/Cks, ou da resposta a esse balanço, existem interações mais complexas entre esses hormônios e seus efeitos na regeneração. A exemplo disso, era de se esperar uma maior formação de gemas caulinares em dgt, já que sua capacidade de resposta ao balanço está voltada para Cks. Um estudo mais aprofundado para a correta interpretação dessa interação deve levar em conta que a sensibilidade à auxina é necessária também no processo de desdiferenciação. Além disso, auxinas e citocininas não só atuam na diferenciação, mas também podem interferir na regeneração, independente do balanço AIA/Cks, já que são necessárias para a expansão e divisão celular. / To date, one of approaches more used to study the metabolism and transduction of hormone signals are the mutants with alterations in genes which encode the principal components of this process. The miniature cultivar of tomato (Lycopersicon esculentum) named Micro-Tom (MT) possesses reduced size (8 cm) and a life cycle of just 75 days, constituting an excellent model for a genetic approach of physiology studies. Mutants with altered auxin/cytokinin ratio, or in the response capacity to this ratio, can be used to clear up the role of interactions between these hormones in the control of development, including those concerning the in vitro regeneration capacity. The current work aimed to produce a model to study the role of endogenous auxin/cytokinins ratio in the competence for in vitro regeneration, through incorporation of the dgt, brt, gf, lutescent, ls and bu mutations, which concern altered hormone metabolism and/or sensibility, in the MT cultivar. These mutations were tested for the hypothesis of being related to auxin and cytokinin sensibility by means of dose-response curves, using different concentrations of IAA (0; 0.1; 1; 10 e 100 µM) and TDZ (0; 0.01; 0.1; 1; 10 e 100 µM), in petiole segments and gerbox-germinated seedlings, respectively. The mutations confirmed to be auxin and cytokinin related, as well the MT control, were tested in vitro for regeneration capacity, in MS culture media, with either 5µM de BAP (cotyledon explants and hypocotyl segments) or 4,5 µM Zeatin (root segments). The luescent, gf and bu mutants, despite showing an interesting phenotype, do not seem to be related to auxin and cytokinin sensibility, as well as to ethylene. However, the dgt and brt mutants showed typical responses of reduced auxin and cytokinin sensibility, respectively. Thus, the response to auxin/cytokinin is altered in these mutants, affecting the regeneration process. Calli were observed in all hypocotyl segments, however few explants formed adventitious buds, with the dgt mutant presenting the least regeneration ratio. In the cotyledon explants, the regeneration ratio was even less than in MT and in dgt, and absent in the brt mutant. There was no regeneration whatsoever from root segments in any genotype. These results suggest that, although the competence for in vitro regeneration might be dependent on the IAA/Cks ratio, or the response to this ratio, interactions far more complex exist between these hormones and their effects on regeneration. For instance, a greater adventitious buds formation was expected in dgt, because its response ability is biased toward Cks. A deeper study for the correct interpretation of these data should consider that the sensibility to auxin is also necessary in the process of undifferentiation. Besides, both auxins and cytokinins have roles not only in differentiation, but also can interfere with regeneration independent of the IAA/Cks ratio, as they are required for cell division and expansion.

A produção vegetal é dependente do processo fotossintético. As técnicas de biologia molecular e transformação genética de plantas trouxeram boas perspectivas para a alteração do metabolismo fotossintético. Plantas transgênicas de tabaco (Nicotiana tabacum, L.) que superexpressam o gene quimérico Lhcb1*2 de ervilha têm sido estudadas por apresentarem uma série de alterações no desenvolvimento e no metabolismo fotossintético, em relação à linhagem selvagem. Vários autores observaram mudanças morfológicas, fisiológicas, bioquímicas e adaptativas que favorecem essas plantas em diversas condições de cultivo. O objetivo desse trabalho foi o de avaliar o impacto da superexpressão desse gene na formação plastidial de plântulas de tabaco germinadas e mantidas no escuro por sete dias e depois transferidas à luz, com coletas periódicas de 0, 6, 18 e 120 horas pós-iluminação. O desenvolvimento plastidial, avaliado por microscopia de luz, mostra um provável adiantamento na formação dos cloroplastos dos materiais vegetais transgênicos (TR1 e TR2) em relação à selvagem (WT). A análise de ultraestrutura dos plastídios por microscopia eletrônica de transmissão, demostrou um real adiantamento na formação dos cloroplastos maduros nas duas linhagens transgênicas A análise de Western blot confimou a presença de proteínas específicas do fotossistema II (Lhcb 1-2 e D1). Este fato implica que a montagem do aparato fotossintético é antecipada nos transgênicos, assim como o desenvolvimento morfológico e estrutural observado nos plastídios. / The vegetal production is strictly dependent on the photosynthetic process. Techniques of molecular biology and genetic transformation of plants brought good perspectives for the alteration of the photosynthetic metabolism. Transgenic tobacco plants (Nicotiana tabacum, L.) which express the chimeric pea Lhcb1*2 gene were pbtained and presenta series of alterations on development and photosynthetic metabolism in relation to the wild type. Previous analysis have demonstrated morphological, physiological, biochemical and adaptative changes that favour these transgenic lines in various conditions of culture. The aim of this work was to evaluate the impact of the expression of this gene in the plastid formation, of tobacco seedlings. Seeds were germinated and kept in darknes for seven days, and transferred to light. The seedlings were then collected after 0, 6, 18 and 120 hours of exposure to continuous ilumination. The plastidial development evaluated by light microscopy, showed an advanced chloroplast formation of the transgenic lines (TR1 and TR2) in relation to the wild type (WTSR1). The ultrastructural analysis of the plastids by electronic microscopy showed, indeed on advanced formation of mature chloroplasts in the transgenic lines. The Western blot analysis confirmed the presence of two specific proteins (CAB and D1), of the photosystem II. This fact implies that the assembly of the photosynthetic apparatus might occurs earlier in the transgenic lines, as well as the morphological and structural development of the plastids.

Uma das abordagens mais utilizadas atualmente para se estudar o metabolismo e a transdução de sinais hormonais é o uso de mutantes com alterações nos genes que codificam os principais componentes desses processos. A cultivar miniatura de tomateiro (Lycopersicon esculentum) denominada Micro-Tom (MT) possui porte reduzido (8 cm) e ciclo de apenas 75 dias, constituindo-se em um excelente modelo para uma abordagem genética de estudos fisiológicos. Mutantes com alterações no balanço auxina/citocinina, ou na capacidade de resposta a esse balanço, podem ser utilizados para desvendar o papel da interação entre esses hormônios no controle do desenvolvimento, inclusive no que se refere à capacidade de regeneração in vitro. O presente trabalho teve como objetivo criar um modelo para se estudar o papel do balanço auxina/citocinina endógeno na competência para regeneração in vitro, através da incorporação das mutações dgt, brt, gf, lutescent, ls e bu, as quais sugerem alterações no metabolismo e/ou sensibilidade hormonal, na cultivar MT. Essas mutações foram caracterizadas quanto à sensibilidade à auxina e citocinina através da obtenção de curvas de dose-resposta, utilizando-se diferentes concentrações de AIA (0; 0.1; 1; 10 e 100 µM) e TDZ (0; 0.01; 0.1; 1; 10 e 100 µM), em segmentos de pecíolo e plântulas germinadas em gerbox, respectivamente. As mutações caracterizadas para auxina e citocinina, bem como o controle MT, foram testadas in vitro, quanto à sua capacidade de regeneração, em meio de cultura MS, suplementado com 5µM de BAP (explantes cotiledonares e segmentos de hipocótilo) e 4,5 µM de Zeatina (segmentos de raiz). Os mutantes lutescent, gf e bu, apesar de possuírem fenótipo bastante interessante, não parecem ser relacionados à sensibilidade à auxina e citocinina, bem como ao etileno. Já os mutantes dgt e brt apresentaram respostas típicas de mutantes com pouca sensibilidade à auxina e citocinina, respectivamente. Dessa forma, a resposta ao balanço AIA/Cks é alterado nesses mutantes, afetando o processo de regeneração. Nos segmentos de hipocótilo, houve formação de calos em todos os explantes, entretanto, poucos explantes formaram gemas adventícias, sendo que o mutante dgt foi o que apresentou menor taxa de regeneração. Nos explantes cotiledonares, a taxa de regeneração foi menor ainda no MT e no mutante dgt, e ausente no mutante brt. Não houve regeneração em nenhum dos genótipos em segmentos de raiz. Esses resultados sugerem que, embora a competência para regeneração in vitro possa ser dependente do balanço AIA/Cks, ou da resposta a esse balanço, existem interações mais complexas entre esses hormônios e seus efeitos na regeneração. A exemplo disso, era de se esperar uma maior formação de gemas caulinares em dgt, já que sua capacidade de resposta ao balanço está voltada para Cks. Um estudo mais aprofundado para a correta interpretação dessa interação deve levar em conta que a sensibilidade à auxina é necessária também no processo de desdiferenciação. Além disso, auxinas e citocininas não só atuam na diferenciação, mas também podem interferir na regeneração, independente do balanço AIA/Cks, já que são necessárias para a expansão e divisão celular. / To date, one of approaches more used to study the metabolism and transduction of hormone signals are the mutants with alterations in genes which encode the principal components of this process. The miniature cultivar of tomato (Lycopersicon esculentum) named Micro-Tom (MT) possesses reduced size (8 cm) and a life cycle of just 75 days, constituting an excellent model for a genetic approach of physiology studies. Mutants with altered auxin/cytokinin ratio, or in the response capacity to this ratio, can be used to clear up the role of interactions between these hormones in the control of development, including those concerning the in vitro regeneration capacity. The current work aimed to produce a model to study the role of endogenous auxin/cytokinins ratio in the competence for in vitro regeneration, through incorporation of the dgt, brt, gf, lutescent, ls and bu mutations, which concern altered hormone metabolism and/or sensibility, in the MT cultivar. These mutations were tested for the hypothesis of being related to auxin and cytokinin sensibility by means of dose-response curves, using different concentrations of IAA (0; 0.1; 1; 10 e 100 µM) and TDZ (0; 0.01; 0.1; 1; 10 e 100 µM), in petiole segments and gerbox-germinated seedlings, respectively. The mutations confirmed to be auxin and cytokinin related, as well the MT control, were tested in vitro for regeneration capacity, in MS culture media, with either 5µM de BAP (cotyledon explants and hypocotyl segments) or 4,5 µM Zeatin (root segments). The luescent, gf and bu mutants, despite showing an interesting phenotype, do not seem to be related to auxin and cytokinin sensibility, as well as to ethylene. However, the dgt and brt mutants showed typical responses of reduced auxin and cytokinin sensibility, respectively. Thus, the response to auxin/cytokinin is altered in these mutants, affecting the regeneration process. Calli were observed in all hypocotyl segments, however few explants formed adventitious buds, with the dgt mutant presenting the least regeneration ratio. In the cotyledon explants, the regeneration ratio was even less than in MT and in dgt, and absent in the brt mutant. There was no regeneration whatsoever from root segments in any genotype. These results suggest that, although the competence for in vitro regeneration might be dependent on the IAA/Cks ratio, or the response to this ratio, interactions far more complex exist between these hormones and their effects on regeneration. For instance, a greater adventitious buds formation was expected in dgt, because its response ability is biased toward Cks. A deeper study for the correct interpretation of these data should consider that the sensibility to auxin is also necessary in the process of undifferentiation. Besides, both auxins and cytokinins have roles not only in differentiation, but also can interfere with regeneration independent of the IAA/Cks ratio, as they are required for cell division and expansion.

O presente trabalho teve por objetivo identificar fragmentos homólogos a genes de resistência em Brassica oleracea e Zea mays, por meio da amplificação por PCR, utilizando oligonucleotídeos homólogos a regiões conservadas de genes de resistência de plantas. Em B. oleracea, os oligonucleotídeos foram desenhados com base na seqüência de um gene homólogo ao RPS2 de Arabidopsis thaliana descrito em B. oleracea. Um fragmento de 2,5 Kb foi amplificado em duas linhagens. Os fragmentos amplificados apresentaram polimorfismo de comprimento entre as linhagens, gerando um marcador molecular. Este marcador foi utilizado em uma população F2 segregante para resistência a Xanthomonas campestris pv. campestris oriunda do cruzamento entre as linhagens BI-16 e Lc201. O marcador, no entanto, não apresentou-se ligado a nenhum gene de resistência a este patógeno. Análise da expressão por meio de RT-PCR detectou a expressão do fragmento homólogo nas linhagens resistente e suscetível de B. oleracea com e sem inoculação, indicando que o gene é expresso constitutivamente. Em Z. mays, oligonucleotídeos sintetizados com base em seqüências de milho homólogas a genes de resistência, denominadas Pics, e a ESTs de milho, também homólogos a genes de resistência, foram utilizados para amplificação em linhagens resistente e suscetível a Exserohilum turcicum, Colletotrichum graminicola e Phaeosphaeria maydis. Um par de oligonucleotídeos amplificou um fragmento polimórfico entre as linhagens resistente e suscetível a E. turcicum. Este foi utilizado em uma população segregante, mas também não observou-se ligação com o gene Ht de resistência a E. turcicum. Nas demais linhagens, os fragmentos foram monomórficos. Os oligonucleotídeos baseados em ESTs amplificaram fragmentos em todas as linhagens parentais. Esses fragmentos foram digeridos com enzimas de restrição, mas não apresentaram polimorfismo entre nenhuma das linhagens. Os resultados indicaram que a estratégia de utilização de seqüências conservadas é eficiente para amplificação de genes homólogos. O polimorfismo entre estes homólogos pode ser usado como marcador molecular para detecção de genes de interesse. Todavia, nem sempre estes marcadores estão ligados a esses genes. / The aim of this work was to identify homologs of resistance genes in Brassica oleracea and Zea mays by PCR amplification using primers based on conserved domains of plant resistance genes. In B. oleracea, the primers were based on the sequence of a homolog of the Arabidopsis thaliana RPS2 gene previously described in B. oleracea. A 2.5 Kb fragment was amplified on two lines. These fragments showed length polymorphisms between lines, based on which a molecular marker was developed. This marker was used in a F2 population, derived from the crossing between the inbred lines BI-16 and Lc201, and which segregates to resistance to Xanthomonas campestris pv. campestris. The marker, however, was not linked to any Xcc resistance gene. Expression analyses by RT-PCR detected the expression of these homologs on both resistant and susceptible lines with and without inoculation, indicating that the gene is constitutively expressed. In Z. mays, primers based on resistance gene homologs sequences, named Pics, and on maize ESTs homologous to disease resistance genes, were used to amplify genomic fragments on resistant and susceptible lines to Exserohilum turcicum, Colletotrichum graminicola and Phaeosphaeria maydis. A set of primers amplified a polymorphic fragment between lines resistant and susceptible to E. turcicum. This fragment was used in a segregating population, but no linkage was detected between this marker and the E. turcicum resistance gene Ht. Among the other lines, the fragments were not polymorphic. The primers based on ESTs amplified fragments on all parental lines. These fragments were digested with restriction enzymes but did not reveal any polymorphism between lines. The results indicated that the strategy of using conserved sequences is efficient to amplify disease resistance gene homologs. The polymorphism among these homologs may be used as a molecular marker, but these markers are not always linked to disease resistance genes.

A produção vegetal é dependente do processo fotossintético. As técnicas de biologia molecular e transformação genética de plantas trouxeram boas perspectivas para a alteração do metabolismo fotossintético. Plantas transgênicas de tabaco (Nicotiana tabacum, L.) que superexpressam o gene quimérico Lhcb1*2 de ervilha têm sido estudadas por apresentarem uma série de alterações no desenvolvimento e no metabolismo fotossintético, em relação à linhagem selvagem. Vários autores observaram mudanças morfológicas, fisiológicas, bioquímicas e adaptativas que favorecem essas plantas em diversas condições de cultivo. O objetivo desse trabalho foi o de avaliar o impacto da superexpressão desse gene na formação plastidial de plântulas de tabaco germinadas e mantidas no escuro por sete dias e depois transferidas à luz, com coletas periódicas de 0, 6, 18 e 120 horas pós-iluminação. O desenvolvimento plastidial, avaliado por microscopia de luz, mostra um provável adiantamento na formação dos cloroplastos dos materiais vegetais transgênicos (TR1 e TR2) em relação à selvagem (WT). A análise de ultraestrutura dos plastídios por microscopia eletrônica de transmissão, demostrou um real adiantamento na formação dos cloroplastos maduros nas duas linhagens transgênicas A análise de Western blot confimou a presença de proteínas específicas do fotossistema II (Lhcb 1-2 e D1). Este fato implica que a montagem do aparato fotossintético é antecipada nos transgênicos, assim como o desenvolvimento morfológico e estrutural observado nos plastídios. / The vegetal production is strictly dependent on the photosynthetic process. Techniques of molecular biology and genetic transformation of plants brought good perspectives for the alteration of the photosynthetic metabolism. Transgenic tobacco plants (Nicotiana tabacum, L.) which express the chimeric pea Lhcb1*2 gene were pbtained and presenta series of alterations on development and photosynthetic metabolism in relation to the wild type. Previous analysis have demonstrated morphological, physiological, biochemical and adaptative changes that favour these transgenic lines in various conditions of culture. The aim of this work was to evaluate the impact of the expression of this gene in the plastid formation, of tobacco seedlings. Seeds were germinated and kept in darknes for seven days, and transferred to light. The seedlings were then collected after 0, 6, 18 and 120 hours of exposure to continuous ilumination. The plastidial development evaluated by light microscopy, showed an advanced chloroplast formation of the transgenic lines (TR1 and TR2) in relation to the wild type (WTSR1). The ultrastructural analysis of the plastids by electronic microscopy showed, indeed on advanced formation of mature chloroplasts in the transgenic lines. The Western blot analysis confirmed the presence of two specific proteins (CAB and D1), of the photosystem II. This fact implies that the assembly of the photosynthetic apparatus might occurs earlier in the transgenic lines, as well as the morphological and structural development of the plastids.