Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, 2014. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2015-10-29T16:48:27Z No. of bitstreams: 1 2014_RonyereOlegáriodeAraújo.pdf: 4270132 bytes, checksum: b8eb31c01bc20ef717b29e72f0b56d8e (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2015-11-03T16:38:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_RonyereOlegáriodeAraújo.pdf: 4270132 bytes, checksum: b8eb31c01bc20ef717b29e72f0b56d8e (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-03T16:38:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_RonyereOlegáriodeAraújo.pdf: 4270132 bytes, checksum: b8eb31c01bc20ef717b29e72f0b56d8e (MD5) / Desenvolvimento de um painel de marcadores snp de baixa densidade e análise de desequilíbrio de ligação de polimorfismos em genes candidatos em bovinos da raça Girolando. Ronyere Olegário de Araújo e Alexandre Rodrigues Caetano – Pesquisador PhD, Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, Brasília/DF. A crescente evolução de tecnologias tornaram possível analisar o genoma de várias espécies, compreender suas funções dentro dos sistemas biológicos e, sobretudo, começar a entender os mecanismos que controlam as interações entre os genótipos e os efeitos ambientais que estão envolvidos com a expressão de características de interesse econômico. O objetivo deste trabalho foi desenvolver e validar um painel personalizado a partir de um ensaio de 384 marcadores SNP localizados em genes candidatos que afetam características de produção, doenças genéticas, e para controle de parentesco, em animais da raça Girolando. Um total de 576 animais foram testados com o painel de 384 SNPs. Os SNPs selecionados foram usados para construir um painel baseado na tecnologia GoldenGate®. Os dados brutos da genotipagem foram analisados com o Módulo de Genotipagem do programa GenomeStudio, V2010.1, utilizando parâmetros padrão para clusterização dos dados de cada SNP. Como critério de filtragem dos SNPs e das amostras foram adotados os parâmetros: Separação de Clusters, Frequência de Genotipagem e a Taxa de Genotipagem. Após aplicação destes critérios, o arquivo final ficou composto de 249 SNPs e 419 animais. Após aplicação dos critérios de filtragem, foi possível observar uma diminuição da proporção de SNPs polimórficos (53,4%). Deste painel, 72 e 47 SNPs, estavam localizados nos cromossomos BTA06 e BTA14, respectivamente, e foram utilizados para os estudos de desequilíbrio de ligação - DL (parâmetros D’ e r2) e construção de blocos de haplótipos. As estimativas dos valores de DL entre os SNPs variaram de moderada à baixa magnitude, entre si e entre os BTAs. Para o parâmetro D’, a menor estimativa foi obtida para o BTA15 (0,0954) e a maior para o BTA24 (0,5311). Por outro lado, o parâmetro r2 apresentou menor estimativa no BTA17 (0,0011) e a maior no BTA22 (0,0834). Observou-se na população estudada a existência de 32 haplótipos em seis regiões do BTA06, com frequências observadas variando de 0,011 a 0,970. O número de SNPs capturados (TagSNPs) no BTA6 variou de 2 a 4 entre as regiões estruturadas e a distância entre eles variou de 75 a 70.177 pb. Para o BTA14, a estimativa de DL revelou a existência de 13 haplótipos em 4 regiões deste cromossomo, com frequências observadas variando de 0,023 à 0,589. Em geral, o número de SNPs capturados entre as regiões estruturadas no BTA14 foi igual a 2 e a distância entre eles variou de 225 a 17.284 pb, o que reduz em 50% os esforços no processo de genotipagem para cada uma das regiões gênicas estruturadas. Os resultados deste trabalho permitiram a caracterização de estruturas de blocos de haplótipos, em regiões genômicas relacionados com características de interesse zootécnico em animais da raça Girolando e poderão ser utilizados em estudos de associação entre essas regiões com características produtivas. _______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Development of a low density SNP marker panel and analysis of linkage disequilibrium of polymorphisms in candidate genes in Girolando cattle. Ronyere Olegário de Araújo and Alexandre Rodrigues Caetano – Research PhD, Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, Brasília/DF. Recent technological advances made it possible to analyze the genomes of several species, understand their function within biological systems, and above all allow for initial understanding of mechanisms that control interactions between genotypes and environmental effects that are involved in the expression of traits of economic interest. The objective of this study was to develop and validate a custom panel with 384 SNP markers located in candidate genes affecting production traits, genetic diseases, and that could be usef for paternity control in Girolando cattle. A total of 576 animals were tested with 384 SNP panel using GoldenGate® technology on a BeadExpress platform. Raw genotyping data were analyzed with the Genotyping Module in the GenomeStudio platform v2010.1 using standard parameters for clustering the data from each SNP. Data quality control and filtering was performed usingthe following parameters: Clusters separation, Genotyping Frequency and Genotyping Rate. After application of those criteria the final dataset was composed of 249 SNPs and 419 animals. After applying QC criteria, we observed a decrease in the proportion of polymorphic SNPs (53.4%). The panel contained 72 and 47 SNPs from chromosomes BTA06 and BTA14, respectively. Linkage disequilibrium studies - LD (parameter D' and r2) and construction of haplotype blocks were performed. Estimates of LD values between SNPs ranged from moderate to low magnitude among themselves and between BTAs. For the parameter D', the lowest estimate was obtained for the BTA15 (0.0954) and the highest estimated in BTA24 (0.5311). Conversely, r2 showed the lowest estimates in BTA17 (0.0011) and higher in BTA22 (0.0834). A total of 32 haplotypes in six regions of BTA06 with frequencies ranging from 0.011 to 0.970 were observed. The number of SNPs captured (TagSNPs) in BTA6 ranged from 2 to 4 between the structured regions and the distance between them ranged from 75 to 70177 pb. For BTA14, estimated LD revealed 13 haplotypes in four regions of the chromosome with observed frequencies ranging from 0.023 to 0.589. In general, the number of SNPs captured between the structured regions in BTA14 was equal to 2 (the own TagSNP and the adjacent SNP) and the distance between them ranged from 225 to 17284 pb, which could result in reductions of 50% in genotyping efforts for each gene structured regions. These results allowed the characterization of haplotype block structures in genomic regions related to traits of interest in Girolando cattle and will be useful for performing association studies between the characterized regions with production traits.

Tese de Doutorado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde da Universidade do Extremo Sul Catarinense – UNESC, para obtenção do título de Doutor em Ciências da Saúde. / The ovary cancer is the main reason for gynecological malicious disease, since its diagnostic is usually late. The study of biomarkers is an alternative for its early diagnostic. Among the biomarkers on study, comes up the mesothelin, that is a protein which is found in the serum and urine. To obtain more evidences about this matter and other medicine subjects, the Systematic Review takes place. Systematic Reviews associated to metanalysis are scientifc methods that present higher evidence over some clinical question. However, to make inferences one should take into account the existing heterogeneity among studies. The heterogeneity statistics in a metanalysis should be evaluated to avoid the production of false evidences about Health matters. The objective of the current study was to investigate the metanalysis about risk or treatments, published with high heterogeneity, just as much to evaluate the accuracy of mesothelin as a biomarker for the ovary cancer. A exaustive search was performed of scientific papers published in the year of 2012 which had significant effects and high heterogeneity, just like a search of scientific papers published between January of 1990 and June of 2015 about the mesothelin as a biomarker for the ovary cancer. To perform the quantitative systematic review, the studies should had measured the levels of mesothelin in the serum in at least two histological diagnostics: ovary cancer (ovary cancer or neighboring ones) versus beneficial or normal ovary. The quality of the studies was evaluated accordingly the QUADAS-2 analysis. The statistical analysis was performed using the statistical programs Stata 11.0, Meta-Disc® 1.4 and RevMan 5.2. It was found just one study with high heterogeneity and statistical significance. The heterogeneity's cause was the reunion of distinct methodological studies. After the reanalysis of the data from the main paper, the initial results lost statistical significance and the heterogeneity was reduced to not so important levels. In what refers to the mesothelin, twelve studies were analysed, which included 1.561 women. The pooled sensibility was 0.62 (CI 95 % 0.58-0.66) and the specificity was 0.94 (CI 95 % 0.92-0.95). The Diagnostic Odds Ratio was 38.92 (CI 95 % 17.82-84.99). Thenceforth, our systematic review showed that the mesothelin cannot suit as an isolated biomaker for the ovary cancer, and that the heterogeneity statistcs should be carefully evaluated by researchers that disclose metanalysis. / O câncer de ovário é a principal causa de morte por doenças malignas ginecológicas, uma vez que seu diagnóstico é geralmente tardio. O estudo de biomarcadores é uma alternativa para o seu diagnóstico precoce. Dentre os biomarcadores em estudo, apresenta-se a mesotelina, que é uma proteína encontrada no soro sanguíneo e na urina. Para se obter maiores evidências sobre este e outros temas da área da saúde, procede-se a realização de Revisões Sistemáticas. Revisões sistemáticas associadas à meta-análise são métodos de pesquisa que apresentam maior evidência sobre alguma questão clínica. No entanto, para a realização de inferências deve-se levar em conta a heterogeneidade existente entre os estudos. As estatísticas de heterogeneidade em uma meta-análise devem ser avaliadas para que não sejam produzidas falsas evidências sobre temáticas em saúde. O objetivo do presente estudo foi investigar meta-análises de risco ou tratamento publicadas com alta heterogeneidade e avaliar a acurácia da mesotelina como um biomarcador para o câncer de ovário. Foi realizada uma busca exaustiva de artigos científicos publicados no ano de 2012 que tiveram efeitos significativos e alta heterogeneidade, bem como uma busca de artigos científicos publicados entre janeiro de 1990 e junho de 2015 sobre a mesotelina como biomarcador para câncer de ovário. Para a realização da revisão sistemática quantitativa, os estudos deveriam ter medido os níveis de mesotelina no plasma sanguíneo em pelo menos dois diagnósticos histológicos: câncer de ovário (câncer de ovário ou limítrofe) versus ovário benigno ou normal. A qualidade dos estudos foi avaliada de acordo com a análise QUADAS-2. A análise estatística foi realizada usando-se os programas estatísticos Stata 11.0, Meta-Disc® 1.4 e RevMan 5.2. Foi encontrado apenas um estudo com alta heterogeneidade e significância estatística. A hipótese da causa da heterogeneidade foi a reunião de estudos metodologicamente distintos. Após a reanálise dos dados do artigo original, os resultados iniciais perderam a significância estatística e a heterogeneidade foi reduzida para níveis não importantes. Quanto à mesotelina, doze estudos foram analisados, que incluíram 1.561 mulheres. A sensibilidade agrupada foi de 0,62 (IC 95 % 0,58-0,66) e a especificidade foi de 0,94 (IC 95 % 0,92-0,95). A razão de chances diagnóstica foi 38,92 (IC 95 % 17,82-84,99). Portanto, nossa revisão sistemática mostrou que a mesotelina não pode servir como um biomarcador isolado para o câncer de ovário e que as estatísticas de heterogeneidade devem ser cuidadosamente avaliadas por pesquisadores que publicam meta-análises.

Uma população experimental F2 foi desenvolvida a partir do cruzamento de uma linhagem macho de frangos de corte com uma linhagem de postura, com o objetivo de mapear QTLs (locos controladores de características quantitativas) para características de desempenho e carcaça. Um total de 2.063 animais F2 em 21 famílias de irmãos completos obtidas em 17 incubações. As aves foram criadas como frangos de corte e abatidas a 6 semanas de idade, foram avaliadas 19 características de desempenho e carcaça. A genotipagem foi realizada em 3 fases: 1) Um total de 80 marcadores microssatélites do cromossomo 1 foram testados nos indivíduos parentais e F1 para identificar marcadores informativos. 2) Genotipagem seletiva dos indivíduos F2 que representam os extremos fenotípicos para peso vivo aos 42 dias de idade (P42), para identificar regiões potencialmente associadas (P < 0,10) com esta característica. 3) Sete famílias de irmãos completos (649 F2) foram genotipados para 12 marcadores associados na fase 2 e para 14 marcadores flanqueadores. Mapeamento por intervalo utilizando regressão foi aplicado para dois modelos genéticos (F2 e meio-irmãos) para detectar QTLs Foram encontradas fortes evidências de QTLs afetando peso vivo, consumo de ração, conversão alimentar e peso de asas, coxas e sobrecoxas, peito, gordura abdominal, fígado, pulmão e coração no cromossomo 1. / An F2 chicken population was developed by crossing a broiler sire line and a layer line, with the objective of mapping Quantitative Trait Loci (QTL) for performance and carcass traits. A total of 2,063 F2 chicks in 21 full-sib families from 17 hatches were reared as broilers and slaughtered at 6 weeks of age. Nineteen performance and carcass quality traits were measured. The genotyping was done in three phases: 1) A total of 80 microsatellite markers from chromosome 1 were tested in the parental and F1 individuals to identify informative markers. 2) Selective genotyping of F2 individuals, representing extreme phenotypes for body weight at 42 days of age (BW42), to identify regions potentially associated (P < 0,10) with this trait. 3) Seven full-sib families (649 F2 chicks) were genotyped for 12 markers associated in phase 2 and for additional 14 flanking markers. Interval mapping using regression methods was applied to two different genetic models: 1) Line-cross; 2) Half-sib analyses for mapping QTL. Strong evidences for QTL affecting body weight, feed intake, feed conversion and weights of drums and thighs, breast, abdominal fat, liver, lung and heart were found on chromosome 1.

Submitted by RODRIGO RODRIGUES DOMINGUES null (domingues.pesca@gmail.com) on 2017-08-28T17:49:43Z No. of bitstreams: 1 Tese_oficial_RRD.pdf: 3652152 bytes, checksum: 7829d2bf7f40c3cd6cea708b1393c8b6 (MD5) / Rejected by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo as orientações abaixo: Inserir o número do processo de financiamento FAPESP nos agradecimentos da tese/dissertação. Corrija estas informações e realize uma nova submissão contendo o arquivo correto. Agradecemos a compreensão. on 2017-08-29T17:54:16Z (GMT) / Submitted by RODRIGO RODRIGUES DOMINGUES null (domingues.pesca@gmail.com) on 2017-08-29T18:18:52Z No. of bitstreams: 1 Tese_oficial_RRD11.pdf: 4159931 bytes, checksum: 86d6e3025ba2ccaaf1d477c04d4ffd3e (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-08-29T18:52:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 domingues_rr_dr_rcla.pdf: 4159931 bytes, checksum: 86d6e3025ba2ccaaf1d477c04d4ffd3e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-29T18:52:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 domingues_rr_dr_rcla.pdf: 4159931 bytes, checksum: 86d6e3025ba2ccaaf1d477c04d4ffd3e (MD5) Previous issue date: 2016-12-12 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / As espécies Carcharhinus falciformis e Carcharhinus signatus, são tubarões oceânicopelágicos, caracterizados por habitarem o ambiente epipelágico de águas quentes e temperados de todo o mundo. Devido ao alto valor da suas nadadeiras, estas espécies são demasiadamente capturadas pela pesca de espinhel pelágico, direcionado para a captura de atuns e espadarte. Em decorrência dessa severa pressão pesqueira, estima-se que estas espécies tiveram reduções populacionais em torno de 75%, e estão atualmente listadas como próximo de ameaçada (C. falciformis) e vulnerável (C. signatus) na lista vermelha da Internation union for Conservation of Nature (IUCN). Por serem espécies migratórias e por habitarem águas internacionais, as ações de conservação exigem esforços conjuntos de vários países, tarefa que no Oceano Atlântico compete à International Commission for the Conservation of Atlantic Tunas – ICCAT. A presente tese avaliou os aspectos genéticos populacionais e filogeográficos de ambas espécies, utilizando marcadores moleculares mitocondriais (C. falciformis e C. signatus) e microssatélites (C. signatus). Especificamente, foram avaliados os níveis de diversidade genética, testada a hipótese nula de panmixia e inferidos os cenários filogeográficos responsáveis pelas relações filogenéticas intraespecíficas, e aspectos demográficos populacionais. Além disso, a diversidade genética da subclasse elasmobrânquios foi avaliada e discutida a sua utilização nas avaliações do estado de conservação de espécies e políticas afins. A diversidade genética total para ambas as espécies, utilizando a região controle do DNA mitocondrial foi alta (h = 0,88±0,012 e π = 0,005±0,003 – C. falciformis; h = 0,74±0,027 e π = 0,0034±0,0019 – C. signatus), No entanto, C. signatus apresentou baixos valores para o Atlântico Sul Ocidental (h = 0,545±0,077 e π = 0,0013±0,0009) e para 9 loci microssatélites (Ho = 0,40). A hipótese nula de panmixia foi rejeitada para C. falciformis (ΦST 0.058, P < 0.0001) e C. signatus, ambas espécies apresentando estrutura genética populacional entre localidades do Hemisfério norte e Hemisfério sul. Carcharhinus signatus apresentou uma dispersão baseada em sexo, com machos panmíticos e fêmeas estruturadas (ΦST = 0,443; P < 0,01), um típico padrão de filopatria reprodutiva, corroborado pelo isolamento-por-distância (r = 0,65, p = 0,03). Duas linhagens matrilineais foram verificadas para ambas espécies, formadas há 485, 571 Kya (C. falciformis) e 166, 598 Kya (C. signatus), correspondendo ao Pleistoceno. A hipótese de expansão populacional não pode ser rejeitada para ambas espécies, iniciando durante o último máximo glacial – UMG para C. falciformis, enquanto que C. signatus passou por um efeito gargalo no UMG, seguido de uma expansão populacional no Holoceno. Uma exaustiva revisão bibliográfica, revelou um aumento considerável nos últimos anos dos estudos genéticos populacionais que descrevem a diversidade genética de tubarões e raias. Além disso, as métricas de diversidade genética revelaram que, em geral, os elasmobrânquios possuem baixa variabilidade genética, sobretudo para os marcadores mitocondriais. Por fim, foi discutida a inclusão dessas métricas nas avaliações do estado de conservação de espécies e políticas afins. / The shark species, Carcharhinus falciformis and Carcharhinus signatus, are oceanic-pelagic species that inhabit tropical, subtropical and temperate waters worldwide. The high value of their fins associated with the by-catch these species by longline fisheries, which targeting tuna and swordfish, has led to a population reduction around 75%. Currently, these species are listed on the IUCN Red list as Near Threatened (C. falciformis) and Vulnerable (C. signatus). Due to their high vagility and migratory behavior, inhabiting internation waters, management and conservation plans require joint efforts from the many country, a task that in the Atlantic Ocean is entrusted to the International Commission for the Conservation of Atlantic Tunas – ICCAT. This Thesis assessed the main aspects of population genetics and phylogeography in both species. Using mitochondrial marker (C. falciformis and C. signatus) and nine loci microsatellites (C. signatus). Especifically, the levels of genetic diversity were assessed, panmixia null hypothesis was tested and the phylogeography scenarios responsible for intraspecific phylogenetic relationships and populations demography were inferred. Furthermore, the genetic diversity of subclass Elamosbranchii and its usefullness to assess conservation policies were discussed. The overall genetic diversity at CR mtDNA in both species was high (h = 0.88±0.012 and π = 0.005±0.003 – C. falciformis; h = 0.74±0.027 and π = 0.0034±0.0019 – C. signatus). However, C. signatus showed low genetic diversity values in the Southwestern Atlantic (h = 0.545±0.077 and π = 0.0013±0.0009) and at 9 loci microsatellites (Ho = 0.40). The null hypothesis of panmixia was rejected for C. falciformis (ΦST 0.058, P < 0.0001) and C. signatus, with both species showing population structured along the western Atlantic Ocean. Carcharhinus signatus showed sex-based dispersion, with male roving and female no roving (ΦST = 0.443; P < 0.01), indicating reproductive phylopatry, supported by isolation-by-distance (r = 0.65, P = 0,03). The Maximum likelihood and Bayesian tree presented two matrilineal lineages to both species, with split started 485, 571 Kya (C. falciformis) and 166, 598 Kya (C. signatus), corresponding to Pleistocene. The hypothesis of population expansion cannot be rejected to both species, starting during the last glacial maximum – LGM for C. falciformis, whereas C. signatus passed through a bottleneck effect, followed of population expansion in the Holecene. An exhaustive bibliography revision revelead a considerable increase of genetic population studies of sharks and rays. Moreover, metanalysis of genetic diversity metrics revealed that shark and rays, in general, have low genetic diversity, mainly for mitochondrial markers. Finally, the inclusion of genetic diversity metrics in species assessent and conservation policies was discussed. / FAPESP: 2013/08675-7

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-01-16T15:34:08Z No. of bitstreams: 1 FernandoDosSantosAraujo_DISSERT.pdf: 223974 bytes, checksum: a71815aa5ba64411ba939da0cc84af8d (MD5) / Approved for entry into archive by Elisangela Moura (lilaalves@gmail.com) on 2017-01-16T15:43:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 FernandoDosSantosAraujo_DISSERT.pdf: 223974 bytes, checksum: a71815aa5ba64411ba939da0cc84af8d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-16T15:43:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FernandoDosSantosAraujo_DISSERT.pdf: 223974 bytes, checksum: a71815aa5ba64411ba939da0cc84af8d (MD5) Previous issue date: 2014-12-16 / Funda??o de Amparo ? Pesquisa do Rio Grande do Norte (Fapern) / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Plantios florestais com esp?cies nativas podem ser realizados com o intuito de reverter o quadro de escassez de produtos florestais e mitigar a degrada??o ambiental no bioma Caatinga. Nestes casos, as sementes florestais de boa qualidade constituem-se em insumos importantes para a forma??o desses plantios. Assim, este trabalho teve como objetivo selecionar ?rvores matrizes de Mimosa caesalpiniaefolia em uma floresta plantada no Estado do Rio Grande do Norte com vistas a fornecer sementes para recomposi??o florestal na regi?o semi?rida do Nordeste do Brasil. Dessa ?rea foram amostradas nove ?rvores matrizes, das quais se coletaram amostras de material foliar para estimar a sua diversidade gen?tica e tamb?m sementes para avalia??o da qualidade fisiol?gica e estimar a diversidade gen?tica de prog?nies. Testes de germina??o e vigor foram utilizados para avaliar a qualidade das sementes e, para estimar a diversidade gen?tica, foram selecionados marcadores moleculares ISSR (Inter-simple sequence repeat) capazes de detectar polimorfismo gen?tico entre os indiv?duos da esp?cie. Todas as matrizes produziram sementes com elevada taxa de germina??o e emerg?ncia, por?m foram constatadas diferen?as sutis de vigor quando avaliadas pelos testes de condutividade el?trica e lixivia??o de pot?ssio, os quais s?o considerados testes promissores para estimar o desempenho das sementes em campo. Os marcadores ISSR selecionados para a esp?cie revelou que as matrizes apresentam diversidade gen?tica moderada e produzem prog?nies com diversidade tamb?m moderada. Assim, conclui-se que as nove matrizes amostradas produzem sementes com qualidade fisiol?gica e diversidade gen?tica satisfat?ria para recomposi??o florestal. / Plantios florestais com esp?cies nativas podem ser realizados com o intuito de reverter o quadro de escassez de produtos florestais e mitigar a degrada??o ambiental no bioma Caatinga. Nestes casos, as sementes florestais de boa qualidade constituem-se em insumos importantes para a forma??o desses plantios. Assim, este trabalho teve como objetivo selecionar ?rvores matrizes de Mimosa caesalpiniaefolia em uma floresta plantada no Estado do Rio Grande do Norte com vistas a fornecer sementes para recomposi??o florestal na regi?o semi?rida do Nordeste do Brasil. Dessa ?rea foram amostradas nove ?rvores matrizes, das quais se coletaram amostras de material foliar para estimar a sua diversidade gen?tica e tamb?m sementes para avalia??o da qualidade fisiol?gica e estimar a diversidade gen?tica de prog?nies. Testes de germina??o e vigor foram utilizados para avaliar a qualidade das sementes e, para estimar a diversidade gen?tica, foram selecionados marcadores moleculares ISSR (Inter-simple sequence repeat) capazes de detectar polimorfismo gen?tico entre os indiv?duos da esp?cie. Todas as matrizes produziram sementes com elevada taxa de germina??o e emerg?ncia, por?m foram constatadas diferen?as sutis de vigor quando avaliadas pelos testes de condutividade el?trica e lixivia??o de pot?ssio, os quais s?o considerados testes promissores para estimar o desempenho das sementes em campo. Os marcadores ISSR selecionados para a esp?cie revelou que as matrizes apresentam diversidade gen?tica moderada e produzem prog?nies com diversidade tamb?m moderada. Assim, conclui-se que as nove matrizes amostradas produzem sementes com qualidade fisiol?gica e diversidade gen?tica satisfat?ria para recomposi??o florestal.

A aveia (Avena sativa L.) é um cereal de importância mundial utilizada para a produção de grãos e forragem. A ferrugem do colmo da aveia, causada por Puccinia graminis f. sp. avenae (Pga), é uma das mais devastadoras doenças da aveia em todo o mundo. Para melhor entender as epidemias de ferrugem do colmo no Sul do Brasil, foram realizados levantamentos da virulência do patógeno durante dois anos em um programa de melhoramento de aveia. As epidemias foram caracterizadas por uma mistura de raças similares e de amplo espectro de virulência. A raça de maior virulência (TST) foi identificada em 2014, para a qual apenas o gene Pg-10 foi parcialmente efetivo. Marcadores moleculares para estudos de genética de populações para Pga são escassos. Utilizando a sequência genômica de um isolado de Pga, 19 marcadores de sequências simples repetidas (SSR) foram desenvolvidos. Estes marcadores foram utilizados para avaliar a diversidade genética de 66 isolados de Pga da Austrália, Brasil e Suécia. Os isolados do Brasil e da Austrália foram caracterizados por uma e duas linhagens clonais predominantes, respectivamente. Por outro lado, os isolados da Suécia foram caracterizados por uma população recombinante e alta diversidade genética (nove genótipos distintos entre dez isolados). No hospedeiro, um limitado número de genes de resistência à ferrugem do colmo está disponível para o melhoramento da aveia. Para identificar novos genes de resistência, 61 genótipos brasileiros do Programa Internacional de Aveia da Quaker foram avaliados para a resposta de plântula e de planta adulta à ferrugem do colmo na Austrália. Nos testes de plântula, o patótipo de maior virulência da Austrália conferiu tipo de infecção susceptível à todas as linhagens diferenciais e genótipos testados, sendo utilizado para investigar a presença de resistência de planta adulta (RPA). Em um ensaio de campo, os genótipos UFRGS 087105-1 e UFRGS 087129-1 foram resistentes a moderadamente resistentes e representam uma promissora fonte de RPA para a ferrugem do colmo na Austrália. No Brasil, o genótipo UFRGS 995088-3 é uma importante fonte de resistência à ferrugem do colmo. Este estudo reporta a análise genética e o mapeamento molecular da resistência em UFRGS 995088-3. A análise genética foi realizada em duas populações de linhagens endogâmicas recombinantes (LERs) F5:7. A razão de segregação para a resistência está em conformidade com a presença de um e três genes independentes. Um arranjo de 6000 SNPs da aveia foi utilizado para genotipar uma população de 85 LERs. Os dados moleculares fornecem evidências de um único gene para a resistência com distorção de segregação. Este gene foi mapeado em um intervalo de 0,7 cM entre dois marcadores que explicam 95 % da resistência. Estes marcadores poderão servir de base para estudos futuros de validação em outras populações. / Oat (Avena sativa L.) is a major cereal crop of global importance used for grain and forage production. Oat stem rust, caused by Puccinia graminis f. sp. avenae (Pga), is one of the most severe diseases of oats worldwide. To better understand the epidemics of stem rust in South Brazil, virulence surveys were carried out during two epidemic years in an oat breeding program. The epidemics were characterized by a mixture of similar and highly virulent races. The most virulent race (TST) was identified in 2014, for which only Pg-10 was partially effective. Molecular markers suitable for population genetics of Pga are scarce. Using the genomic sequence of a Pga isolate, 19 simple sequence repeat (SSR) markers were developed. These markers were used to assess the genetic diversity of 66 Pga isolates from Australia, Brazil and Sweden. Brazilian and Australian isolates were characterized by one and two predominant clonal lineages, respectively. In contrast, the Swedish isolates were characterized by a highly diverse recombinant population (nine distinct genotypes out of ten isolates). In the host, a limited number of resistance genes to stem rust are available for oat breeding. In order to identify novel resistance sources, 61 Brazilian genotypes from Quaker International Oat Nursery were assessed for seedling and adult plant response to stem rust in Australia. In the seedling tests, the most virulent pathotype of Australia conferred susceptible infection type to all differential set and genotypes tested, and thus it was used to investigate the presence of adult plant resistance (APR). In a field trial, the genotypes UFRGS 087105-1 and UFRGS 087129-1 were resistant to moderately resistant and represent a promising source of effective APR to oat stem rust in Australia. In Brazil, the genotype UFRGS 995088-3 is a useful stem rust resistance source. This study reports the genetic analysis and the molecular mapping of the resistance in UFRGS 995088-3. The genetic analysis was performed using two recombinant inbred line (RIL) populations F5:7. The segregation ratio of RIL populations for the resistance conformed to the presence of one and three independent genes. A 6 K oat single nucleotide polymorphism (SNP) array was used to genotype one population comprising 85 RILs. The molecular marker data provided evidence of a single-gene for the resistance with distorted segregation. This gene was mapped in a 0.7 cM interval between two markers that explained 95 % of the resistance. These markers can be used as a basis for further validation studies using other populations.

A aveia nuda (Avena sativa subsp. nudisativa) é caracterizada por produzir espiguetas multiflora e grãos sem casca. O caráter nuda em aveia apresenta expressividade incompleta, apresentando grãos com casca junto com grãos sem casca, este fator a torna menos competitiva no mercado em comparação à aveia com casca (Avena sativa L.). O objetivo deste trabalho foi estimar o número de genes que governam o caráter multiflora/nuda, desenvolver mapas genéticos de ligação a partir de marcadores SNP e identificar marcadores moleculares ligados a este caráter em duas populações de aveia. As populações de progênies utilizadas, F2:5 e F2:6 são oriundas dos cruzamentos: UFRGS 01B7114-1-3 (espigueta normal e grãos com casca) x UFRGS 006013-1 (espigueta multiflora e grãos sem casca) e URS Taura (espigueta normal e grãos com casca) x UFRGS 017004-2 (espigueta multiflora e grãos sem casca). Os genótipos parentais com a característica multiflora/nuda foram avaliados nas estações de crescimento de 2012 e 2013. As linhagens das progênies F2:5 e F2:6 foram avaliadas visualmente quanto ao tipo de panícula e classificadas em: (i) panícula normal (grãos com casca), (ii) panícula multiflora (grãos sem casca) e, (iii) segregante, quando ambos os fenótipos foram observados entre plantas de uma mesma linhagem. Através da plataforma de genotipagem "GoldenGate Genotyping Assay", foram identificados marcadores SNP nos dois cruzamentos. De acordo com a avaliação fenotípica da característica multiflora/nuda nos genótipos parentais, observou-se que houve variação na expressão desta característica entre os genótipos parentais e entre os anos avalidos. Com a análise genética nas duas populações foi observado que na população UFRGS 01B7114-1-3 x UFRGS 006013-1, um gene governa o caráter multiflora/nuda e na população URS Taura x UFRGS 017004-2, dois genes atuam sobre a característica. Os dados fenotípicos obtidos em cada população foram acrescentados ao conjunto de marcadores moleculares, polimórficos entre os genótipos parentais e com padrão de segregação esperado de acordo com as proporções de Mendel, para o desenvolvimento dos mapas genéticos de ligação. Na população UFRGS 01B7114-1-3 x UFRGS 006013-1, os marcadores fenotípicos foram mapeados no grupo de ligação 32 e na população URS Taura x UFRGS 017004-2, no grupo de ligação 15 juntamente com outros 8 marcadores moleculares. Este resultado é pioneiro em aveia nuda e, embora iniciais, representam avanço significativo no entendimento dos fatores genéticos e moleculares que envolvem a característica multiflora/nuda em aveia hexaplóide. / The naked oat (Avena sativa subsp. Nudisativa) is characterized by producing multiflora spikelets and naked kernels. The naked oat trait has incomplete expressivity, showing naked kernels with covered grain, this factor makes it less competitive in the market compared to Avena sativa L.. The aim of this study was to estimate the number of genes that govern the multiflorous/naked character, developing genetic linkage maps from SNP markers and identify molecular markers linked to this trait in two oat populations. The F2:5 and F2:6 populations used are derived from the crosses: UFRGS 01B7114-1-3 (normal spikelet and covered grain) x UFRGS 006013-1 (multiflorous spikelet and naked grain) and URS Taura (normal spikelet and covered grain) x UFRGS 017004-2 (multiflorous spikelet and naked grain). Parental genotypes with characteristic multiflorous/naked were evaluated during the growing seasons of 2012 and 2013. The F2:5 and F2:6 progenies were visually evaluated about the type of panicle and classified as: (i) Normal panicles (covered grain), (ii) panicle multiflorous (naked grain), and (iii) segregating, when both phenotypes were observed between plants of the same progenies. Through genotyping "GoldenGate Genotyping Assay" platform, SNP markers were identified in the two crosses. According to the phenotypic evaluation of multiflorous/naked trait in the parental genotypes, it was observed that there was a variation in the expression of this trait from parental genotypes and the different years. With genetic analysis in both populations was observed in the UFRGS-01B7114 1-3 x UFRGS 006013-1 population that a gene governs the character multiflorous/naked and URS Taura x UFRGS 017004-2 population two genes governs this trait. The phenotypic data obtained for each population were added to a set of molecular markers polymorphic between the parents and with segregation pattern expected according to Mendel's ratios for the development of genetic linkage maps. In the UFRGS 01B7114 1-3 x UFRGS 006013-1 population, the phenotypic markers were mapped on linkage group 32 and the URS Taura x UFRGS 017004-2 population, in linkage group 15 together with 8 molecular markers. This result is a pioneer in naked oats and although early, represent significant advances in understanding the genetic and molecular factors related to characteristic multiflorous/naked in hexaploid oats.

O arroz vermelho (Oryza sativa L.) é a principal planta daninha da cultura do arroz e o seu controle em lavouras comerciais é difícil. As cultivares de arroz resistentes aos herbicidas imidazolinonas proporcionaram o controle seletivo do arroz vermelho. Porém, nos últimos anos surgiram populações de arroz vermelho resistentes a estes herbicidas. Os objetivos desta pesquisa foram elucidar a importância do fluxo gênico e da seleção independente como processos de origem da resistência de arroz vermelho aos herbicidas imidazolinonas no RS; quantificar o fluxo gênico a partir de plantas de arroz vermelho resistentes para plantas de arroz vermelho suscetíveis em condições de cultivo; avaliar a ocorrência de fluxo gênico entre populações de arroz vermelho no RS; e identificar alterações na adaptação de arroz resistente a estes herbicidas baseado no padrão da germinação de sementes. Foram utilizadas 176 indivíduos de arroz vermelho resistentes e suscetíveis aos herbicidas imidazolinonas coletadas no RS e as cultivares IRGA 417, IRGA 422 CL, Sator CL e Puita INTA CL. A origem da resistência foi avaliada baseada em quatro marcadores moleculares single sequence repeats (SSR) e três single nucleotide polimorfism (SNP). O fluxo gênico entre plantas foi realizado em ensaio à campo e a avaliação foi realizada com marcadores fenotípico resistência a imidazolinonas e molecular SNP. O fluxo gênico entre lavouras foi avaliado em 27 populações através de 24 marcadores SSR. A alteração na adaptação de plantas de arroz resistentes foi realizada com base em parâmetros germinativos relacionados à resistência a imidazolinonas. A resistência devida ao fluxo gênico a partir de cultivares resistentes ou à seleção da mutação pelo uso contínuo destes herbicidas ocorreu em 98,9% e 1,1% dos indivíduos, respectivamente. A taxa média de fluxo gênico entre plantas foi de 0,0243%. O arroz vermelho foi mais receptivo ao pólen (0,0344%) que à cultivar IRGA 417 (0,0142%). Baseado no FST de 0,26 encontrado para as populações estudadas o índice estimado de fluxo gênico Nm foi de 0,7. A estruturação populacional indicou haver fluxo de sementes entre lavouras de arroz. As cultivares resistentes alcançaram 50% de germinação em menos tempo que a cultivar suscetível IRGA 417. Estes resultados sugerem que o manejo do arroz vermelho deve ser baseado na redução da pressão de seleção devida ao uso contínuo de herbicidas imidazolinonas e principalmente na mitigação do fluxo gênico de pólen e sementes. / Red rice (Oryza sativa L.) is the most important weed in the paddy field rice, and its control in large scale fields is difficult. The imidazolinone herbicide resistant rice cultivars provide selective red rice control. However, in recent years have been emerged red rice populations resistant to these herbicides. This study aimed to elucidate the relative importance of the gene flow and independent selection as origin process to the imidazolinone resistance in red rice; to quantify the gene flow among imidazolinone resistant red rice and susceptible red rice plants in paddy field conditions; to evaluate the occurrence of the gene flow among red rice populations in RS state; to identify variations in fitness of the imidazolinone resistant rice plants based on the seed germination pattern. Plant material consisted of 176 red rice individuals resistant and susceptible to the imidazolinone herbicides collected in RS and the rice cultivars IRGA 417, IRGA 422 CL, Sator CL and Puita INTA CL. The origin of the resistance was determinate based on four simple sequence repeats (SSR) and three single nucleotide polymorphism (SNP) molecular markers. The gene flow among red rice plants was studied in a paddy field experiment and the evaluation was based on the imidazolinone resistance trait and three SNP molecular markers. In addition, a gene flow among red rice 27 populations was carried out based on 24 SSR molecular markers. The variation in fitness of the resistant rice plants was based on the germination parameters related to the imidazolinone resistance. The imidazolinone resistance origin due to gene flow from resistant cultivars and from independent mutation selection occurred in 98,9% and 1,1% of the individuals, respectively. The mean gene flow rate among plants was 0,0243%. Red rice was more receptive to pollen (0,0344%) than the susceptible cultivar IRGA 417 (0,0142%). Based on the FST of 0,26, the estimated gene flow index Nm was 0,7. The population structure indicated that there is seed flow among rice paddy fields. All the imidazolinone resistant cultivars reached 50% of germination faster than the susceptible cultivar IRGA 417. These results suggest that the management of the red rice should be based on reduction of the selection pressure due to the continuous use of the imidazolinone herbicides and mainly on the mitigation of the seed and pollen gene flow.

O gênero Petunia Juss. é caracterizado pela distribuição exclusivamente sulamericana e diversificação recente. Petunia exserta Stehmann é uma espécie endêmica da região fisiográfica da Serra do Sudeste (RS). Essa região faz parte do Bioma Pampa e apresenta um relevo muito característico com a presença de grandes torres de pedra. As plantas de Petunia exserta são encontradas nessas torres, em reentrâncias semelhantes a pequenas cavernas, um habitat muito restrito e inóspito para as outras espécies do gênero. Além de P. exserta, são descritas cerca de 30 espécies de plantas endêmicas dessa região, o que faz da Serra do Sudeste um local muito importante para a preservação da biodiversidade do Bioma Pampa. Este trabalho teve como objetivo principal caracterizar a estrutura populacional da espécie P. exserta através de marcadores moleculares plastidiais e nucleares. Dentro desse objetivo maior, também são objetivos desse trabalho: caracterizar as novas populações encontradas quanto ao modo de vida e variabilidade fenotípica; avaliar a presença de introgressão gênica a partir de P. axillaris; e fornecer subsídios que reforcem a necessidade da criação de uma unidade de conservação na Serra do Sudeste. Foram analisados 655 indivíduos para as sequências concatenadas dos espaçadores intergênicos plastidiais trnH/psbA e trnG/trnS e 487 indivíduos foram genotipados para cinco marcadores nucleares do tipo CAPS (cleaved amplified polymorphic sequences). As populações de P. exserta estudadas se caracterizam por uma ampla variabilidade fenotípica na coloração das flores e posição do aparelho reprodutivo. A análise dos dados demonstrou que a introgressão entre P. exserta e P. axillaris é restrita, possivelmente devido à seleção adaptativa, o que sugere que o habitat diferenciado pode desempenhar um papel importante nesse aspecto. A Análise de Variância Molecular (AMOVA) demonstrou grande estruturação genética, indicando o endocruzamento como uma característica da espécie. O compartilhamento de haplótipos plastidiais e alelos nucleares juntamente com a distribuição geográfica simpátrica, a ocorrência de eventos de hibridação e a pouca variabilidade genética permitem sugerir que P. exserta é uma espécie derivada de P. axillaris. Assim, a manutenção dessa espécie é dependente da manutenção do seu habitat que é limitado aos pequenos abrigos das torres da Serra do Sudeste. / Petunia Juss. is a genus characterized by an exclusive South American distribution and by its recent diversification. Petunia exserta Stehmann is an endemic species from Serra do Sudeste (RS) phisiographic region, which is parte of the Pampa biome and has a characteristic landscape with the presence of stone towers. P. exserta plants grow in these towers, in shady cracks resembling small caves. Its habitat is very restrict and inhospitable for the other species of the genus. In addition to P. exserta, more than 30 endemic plant species are described for this region, making of the Serra do Sudeste a very important region for maintaining the biodiversity of the Pampa biome. The main goal of this study was characterizing P. exserta population structure using chloroplast and nuclear markers. Within this framework, other goals of this study are: characterizing the newly discovered populations regarding its habit and phenotypic variation; evaluating the occurrence of introgression from P. axillaris; and presenting evidences that reinforce the need of a conservation unit in the Serra do Sudeste region. Overall, 655 plants were analyzed for the plastidial intergenic spacers trnH/psbA and trnG/trnS, and five CAPS (cleaved amplified polymorphic sequences) nuclear markers were used to genotype 487 individuals. The populations of P. exserta found were characterized by a wide phenotypic variation regarding flower color and position of the reproductive organs. Data analyses indicated low levels of introgression between P. exserta and P. axillaris, possibly due to natural selection, suggesting that the different habitat for these two species may influence this point. As shown by the Molecular Variance Analyze (AMOVA) the species presents strong genetic structure, indicating that inbreeding seems to be a characteristic of this species. The sharing of both cpDNA haplotypes and nuclear alleles, together with the sympatric geographical distribution, hybridization, and low genetic variability in P. exserta allow the suggestion that P. exserta is derived from P. axillaris. Thus, the maintenance of this species depends on the maintenance of its habitat, which is restricted to the small shelters on the towers in the Serra do Sudeste region.

O Brasil é um importante importador de cevada sendo este cereal um dos mais sensíveis ao alumínio tóxico (Al3+) dentre as gramíneas. O Al3+ inibe o crescimento radicular levando à redução na absorção de água e nutrientes. O gene HvAACT1 codifica um transportador de citrato responsável pela tolerância em cevada. Existe pouca informação sobre a diversidade genética de cevada brasileira e sobre sua variabilidade quanto a tolerância ao Al3+. Assim, os objetivos deste trabalho foram caracterizar a variabilidade genotípica e fenotípica da tolerância ao Al3+ em genótipos de cevada cultivada e silvestre, analisar a região transcrita do gene HvAACT1 e a diversidade genética de cevada brasileira. Em hidroponia foram fenotipados 65 genótipos (59 de cevada cultivada e seis de silvestre). Com base nestes dados, 22 genótipos foram selecionados para fenotipagem de curta duração em solo. Os genótipos cultivados no Brasil, Antarctica 01 e MN 6021, foram utilizados como controles de tolerância e sensibilidade, respectivamente. Tolerância superior a Antarctica 01 foi encontrada em seis genótipos, e apenas um foi inferior a MN 6021. O genótipo Golden Promise, reconhecido como sensível, foi classificado como tolerante em hidroponia e intermediário em solo. Dentre os genótipos avaliados em solo, Dayton e Murasakimochi superaram Antarctica 01, e a linhagem transgênica L5 apresentou o melhor desempenho. Foi observada correlação de 52% entre as avaliações de hidroponia e solo. O sequenciamento do gene HvAACT1 nos genótipos Antarctica-01 e FM404, tolerantes, e MN 6021 e Paraí-I, sensíveis, revelou alta similaridade da região transcrita. O marcador 21-indel não apresentou associação com a tolerância em hidroponia, entretanto, em solo houve associação. Uma inserção de 1 kb no promotor de HvAACT1, associada à tolerância, foi observada apenas nos genótipos Dayton e Murasakimochi, que foram mais tolerantes que Antarctica-01 em solo e hidroponia. A tolerância ao Al3+ nos genótipos brasileiros não está associada a nenhum dos marcadores analisados. Em relação à variabilidade genética, o conteúdo de informação polimórfica dos materiais brasileiros foi menor uando comparados aos materiais estrangeiros e aos genótipos silvestres. Em geral, a menor diversidade dos materiais brasileiros pode ser explicada pelo uso de ancestrais comuns. O cromossomo 4H, onde reside o gene HvAACT1, apresentou o menor polimorfismo juntamente com o cromossomo 6. A incorporação do alelo contendo a inserção de 1 kb no promotor do gene HvAACT1, bem como a utilização da linhagem transgênica L5, podem ser alternativas para melhorar o desempenho de cevada brasileira em solo ácido. Os programas de melhoramento de cevada no Brasil devem considerar o uso de materiais mais diversos no sentido de aumentar a tolerância de cevada e, eventualmente, rendimento. / Brazil is an important barley importer being that cereal one of the most sensitives to toxic aluminium (Al3+) among grasses. The Al3+ inhibits root growth, which can lead to reduced uptake of water and nutrients. The HvAACT1 gene encodes a citrate transporter responsible for Al3+ tolerance in barley. There is little information about the genetic diversity in Brazilian barley and about its variability regarding Al3+ tolerance. In this context, the objectives of this study were to characterize the Al3+ tolerance and the genetic variability of cultivated and wild genotypes from the Embrapa Wheat barley core collection, to analyze the transcribed region of the HvAACT1 gene and genetic diversity in Brasilian barley. Phenotyping was performed in hydroponics for 65 genotypes (59 cultivated and six wild genotypes). Based on the hydroponics data, 22 genotypes were selected for short-term soil experiment. The genotypes grown in Brazil, Antarctica 01 and MN 6021, were used as tolerant and sensitive controls, respectively. Tolerance higher than Antarctica 01 was found in six genotypes and only one showed higher sensitivity than MN 6021. The genotype Golden Promise, worldwide recognized as sensitive, was classified as tolerant in hydroponics and intermediate in soil. In soil, Dayton and Murasakimochi surpassed Antarctica 01, and the transgenic line, L5, presented the best performance. A 52% correlation was obtained between the hydroponics and soil data. The structural region of the HvAACT1 gene was highly similar between the genotypes Antarctica 01 and FM404, tolerant, and MN 6021 e Paraí-I, sensitive. The 21-indel marker could not be associated with tolerance based on the hydroponics data, however, in soil, a correlation was detected. The 1 kb insertion in the HvAACT1 promoter region, which is associated with tolerance, was identified only in Dayton and Murasakimochi, which performed better than Antarctica01 in soil and hydroponics. The variability in Al3+ tolerance among Brazilian genotypes is not associated with the analyzed markers. About the genetic variability, the polymorphic information content among Brazilian genotypes was lower in comparison to the foreign and wild accessions. In general, the lower diversity in Brazilian barley can be explained by the use of common ancestors. Chromosome 4, where the HvAACT1 gene is located, presented the lowest polymorphism together with chromosome 6. The incorporation of the allele containing the 1 kb insertion in the HvAACT1 promoter region as well as the utilization of the transgenic line L5 could be alternatives to improve the performance of Brazilian barley in acidic soil. The barley breeding programs in Brazil should consider the use of more diverse materials in order to increase the barley tolerance to stresses and, eventually yield.