CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / The present study aimed to evaluate the expression of genes involved in the tumorigenic process and in the chemoresistance mechanisms of the astrocytic tumors. A clinical and epidemiological analysis, histopathological evaluation and immunohistochemical study of the proteins Ki-67, c-Myc, GFAP, p53, p21WAF1/CIP1, p27KIP1, Bcl-2, Bax, EGFR, erbB-2, p21Ras, MGMT, GSTπ, TS and TopoIIα using streptoavidin-biotin-peroxidase method were performed in 55 different graduations of astrocytomas (WHO) (13 grade I, 14 grade II, 7 grade III, 21 grade IV) and 05 samples of non-tumoral tissue (control group). The distribution by age, sex and tumoral localization of astrocytomas patients in Fortaleza reproduced, in a general way, the worldwide trends. The histopathological findings evaluated with semiquantitative criteria confirmed the classification parameters for astrocytomas established by WHO. The stain for Ki-67 antigen increased as according to astrocytic tumors progression; its detection in more than 8.0% of the tumoral cells distinguished Astrocytomas Grade IV, labeled index between 1.5 and 8.0% differentiated Astrocytomas Grade III and values below 1.5% discriminated low-grade tumors (I and II). The TopoIIα and c-Myc (nuclear) expression demonstrated association with cellular proliferation in astrocytomas, however not in a exclusive way. The c-Myc protein cytoplasmic positive index was bigger among high-grade tumors (71.43%), with maximum expression scores in Astrocytomas Grade IV (LI mean=15.57; H mean=24.42). In general, 76.9% of the Astrocytomas Grade IV tumoral cells revealed moderate positive index for GFAP. The positive index and expression scores for p53 and p27KIP1 (nuclear and cytoplasmic) proteins showed a tendency to increase with the astrocytic tumors progression, while the p21WAF1/CIP1 tumor suppressor detection demonstrated opposite orientation (except in grade IV). The percentage of Bcl-2 and Bax positive tumors increased in accordance with histological grade of astrocytomas, with general positive index of 43.26% and 24.67%, respectively. Bcl-2 staining scores demonstrated propensity to addition according to tumoral evolution, while the scores for Bax was similar in all graduations. The erbB2 protein expression was evidenced only between Astrocytomas Grade IV (positive index=14.28%), while the overexpression of EGFR protein was distinguished in grade I and IV astrocytic tumors, with respectively 46.15% and 61.90% of positive cases. p21Ras protein detection was preponderant in Astrocytomas Grade II (positive index=37.71%), being absent in high-grade tumors (III and IV). The EGFR overexpression and p53 mutation configured mutually exclusive events in astrocytomas tumorigenesis, as well as p21Ras protein and ErbB receptors family overexpression. High positive index for enzymes MGMT, GSTπ and TS was evidenced in astrocytic tumors. MGMT expression scores were high and constant among different histological categories, including non-tumoral specimens (LI mean = 69.43). GSTπ scores demonstrated tendency to reduction in accordance with malignant evolution of astrocytomas, while the values for TS reached higher levels on Astrocytomas Grade IV (H mean=63.33). TopoIIα positive index demonstrated inclination to augment in agreement with the progression of astrocytic tumors, whereas the staining scores had been similar in grade II, III and IV astrocytomas (LI mean=27.71). The results obtained by current investigation indicated Ki-67 antigen as the best cell proliferation marker. The p53 mutation configured an initial and relevant event in astrocytomas, as well as potential indicative of tumor progression. p21WAF1/CIP1 tumor suppressor detection represented important resource for deduction of functional situation of p53 gene, while the p27KIP1 functional activation was not compromised by astrocytomas tumorigenic process. Astrocitomas Bcl-2/Bax ratio denoted increasing of cellular survival orientation in accordance with malignant evolution of these tumors. p21Ras protein overexpression was distinguished as a grade II typical molecular event and a virtual marker of tumor not-progression. c-Myc protein cytoplasmic accumulation configured initial and significant phenomenon in astrocytomas tumorigenesis, being a direct reflex of the nuclear expression of c-myc gene and the tumoral malignance. The combined analysis of the investigated molecular markers confirmed p53 gene mutation as the main tumorigenic pathway of astrocytomas, even though EGFR overexpression has been the predominant alteration in grade IV tumors and the c-myc gene expression has represented a distinct and alternative molecular pathway to different tumor graduations. The remarkable presence of MGMT, GSTπ and TS enzymes configured virtual indication of chemoresistance for many antineoplastic agents, while the high expression of TopoIIα revealed this enzyme as a potential therapeutic target in the astrocytic tumors. / O presente estudo objetivou avaliar a expressÃo de genes envolvidos no processo tumorigÃnico e nos mecanismos de quimiorresistÃncia dos tumores astrocÃticos. Procedeu-se anÃlise clÃnico-epidemiolÃgica, avaliaÃÃo histopatolÃgica e estudo imuno-histoquÃmico das proteÃnas Ki-67, c-Myc, GFAP, p53, p21WAF1/CIP1, p27KIP1, Bcl-2, Bax, EGFR, erbB-2, p21Ras, MGMT, GSTπ, TS e TopoIIα pelo mÃtodo da estreptoavidina-biotina-peroxidase em 55 astrocitomas de diferentes gradaÃÃes (OMS) (13 grau I, 14 grau II, 7 grau III e 21 grau IV) e 05 amostras de tecido cerebral nÃo-tumoral (grupo controle). A distribuiÃÃo por idade, por sexo e pela localizaÃÃo tumoral dos portadores dessas neoplasias reproduziu, de um modo geral, as tendÃncias mundiais. Os achados histopatolÃgicos avaliados segundo critÃrios semiquantitativos confirmaram os parÃmetros de classificaÃÃo dos astrocitomas estabelecidos pela OMS. A marcaÃÃo para o antÃgeno Ki-67 aumentou conforme a progressÃo dos tumores astrocÃticos, sendo que sua detecÃÃo em mais de 8,0% das cÃlulas tumorais distinguiu os Astrocitomas Grau IV, Ãndices entre 1,5 e 8,0% diferenciaram os Astrocitomas Grau III e valores abaixo de 1,5% discriminaram os tumores de baixo grau (I e II). A expressÃo das proteÃnas TopoIIα e c-Myc (nuclear) demonstraram associaÃÃo com a proliferaÃÃo celular nos astrocitomas, todavia de maneira nÃo exclusiva. A positividade citoplasmÃtica para proteÃna c-Myc foi maior entre os tumores de alto grau (71,43%), com escores de expressÃo mÃximos nos Astrocitomas Grau IV (LI mÃdio=15,57; H mÃdio=24,42). Em mÃdia, 76,9% das cÃlulas tumorais dos Astrocitomas Grau IV manifestaram moderada positividade para GFAP. A positividade e os escores de marcaÃÃo para as proteÃnas p53 e p27KIP1 (nuclear e citoplasmÃtica) demonstraram tendÃncia de aumento conforme a progressÃo dos tumores astrocÃticos, enquanto a detecÃÃo do p21WAF1/CIP1 mostrou orientaÃÃo oposta (exceto no grau IV). A porcentagem de tumores positivos para Bcl-2 e Bax aumentou conforme a gradaÃÃo dos astrocitomas, com positividade geral de 43,26% e 24,67%, respectivamente. Os escores de marcaÃÃo para Bcl-2 demonstraram propensÃo ao acrÃscimo segundo a evoluÃÃo tumoral, enquanto os Ãndices para Bax foram semelhantes nas diversas graduaÃÃes. A expressÃo da proteÃna erbB2 foi evidenciada apenas entre os Astrocitomas Grau IV (positividade=14,28%), enquanto a superexpressÃo da proteÃna EGFR destacou-se nos tumores astrocÃticos dos graus I e IV, com respectivamente 46,15% e 61,90% de casos positivos. A detecÃÃo da proteÃna p21Ras foi preponderante entre os Astrocitomas Grau II (positividade=37,71%), estando ausente nos tumores de alto grau (III e IV). A superexpressÃo do EGFR e a mutaÃÃo do p53 configuraram eventos mutuamente exclusivos nos astrocitomas, assim como a superexpressÃo da proteÃna p21Ras e dos receptores da famÃlia ErbB. Constatou-se elevada positividade para as enzimas GSTπ, TS e MGMT nos tumores astrocÃticos. Os Ãndices de expressÃo da MGMT mostraram-se elevados e constantes entre as diferentes categorias histolÃgicas, incluindo os espÃcimes nÃo-tumorais (LI mÃdio=69,43). Os escores para GSTπ demonstraram tendÃncia à reduÃÃo de acordo com evoluÃÃo maligna dos astrocitomas, enquanto os Ãndices para TS atingiram nÃveis mais elevados entre os Astrocitomas Grau IV (H mÃdio=63,33). A positividade para enzima TopoIIα apresentou propensÃo ao aumento conforme a progressÃo dos tumores astrocÃticos, ao passo que os escores de marcaÃÃo foram semelhantes nos astrocitomas dos graus II, III e IV (LI mÃdio=27,71). Os resultados obtidos pela corrente investigaÃÃo apontaram o antÃgeno Ki-67 como o melhor marcador de proliferaÃÃo celular nos tumores astrocÃticos. A mutaÃÃo do p53 configurou evento inicial, relevante e potencialmente indicador de progressÃo tumoral nos astrocitomas. A detecÃÃo do supressor tumoral p21WAF1/CIP1 representou importante recurso para a deduÃÃo da situaÃÃo funcional do gene p53, enquanto a ativaÃÃo funcional do p27KIP1 nÃo foi comprometida pelo processo tumorigÃnico nos astrocitomas. A relaÃÃo Bcl-2/Bax nos astrocitomas revelou a crescente orientaÃÃo à sobrevida celular conforme a evoluÃÃo maligna desses tumores. A superexpressÃo da proteÃna p21Ras destacou-se como um evento molecular tÃpico do grau II e virtual indicador de nÃo-progressÃo tumoral. O acÃmulo citoplasmÃtico da proteÃna c-Myc configurou fenÃmeno inicial e significante na tumorigÃnese dos astrocitomas, sendo reflexo direto da expressÃo nuclear do gene c-myc e da malignidade tumoral. A anÃlise conjunta dos marcadores moleculares investigados confirmou a mutaÃÃo do gene p53 como a principal via tumorigÃnica dos astrocitomas, ainda que a superexpressÃo do EGFR tenha sido a alteraÃÃo predominante nos tumores do grau IV e a expressÃo do gene c-myc tenha representado uma via molecular distinta e alternativa Ãs demais nas diferentes graduaÃÃes tumorais. A marcante presenÃa das enzimas MGMT, GSTπ e TS configurou virtual indicaÃÃo de quimiorresistÃncia para diversos agentes antineoplÃsicos, enquanto a elevada expressÃo da TopoIIα revelou esta enzima como potencial alvo terapÃutico nos tumores astrocÃticos.

Submitted by Cláudia Bueno (claudiamoura18@gmail.com) on 2015-10-20T16:00:07Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Daniel Garcia Silva - 2012.pdf: 2191471 bytes, checksum: 68bc7d63efc7307ce6b62a63489d372d (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-10-21T10:02:07Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Daniel Garcia Silva - 2012.pdf: 2191471 bytes, checksum: 68bc7d63efc7307ce6b62a63489d372d (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-21T10:02:07Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Daniel Garcia Silva - 2012.pdf: 2191471 bytes, checksum: 68bc7d63efc7307ce6b62a63489d372d (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2012-06-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Sugarcane is an important crop, cultivated in more than 90 countries, occupying an area of approximately 20 million of hectares. Modern varieties (Saccharum spp.) are highly heterozygous interspecific hybrids, polyploids and often aneuploids, with chromosome numbers between 100 and 130. Such characteristics explain the common opinion that the genome of sugarcane is the most complex among cultivated species, posing a challenge to breeding programs. As a contribution to the understanding of this complex genomic architecture, this study aimed to build the first linkage maps using exclusively DArT markers in sugarcane. The maps were built using a progeny derived from the cross between varieties largely used in the Brazilian breeding program of RIDESA (RB97327 x RB72454). The initial mapping population comprised 186 individuals. Total genomic DNA was extracted from axial buds, following the protocol of Al-Janabi et al. (1999). Using the DArT P/L core facility to generate DArT data, a total of 7680 markers were analyzed, of which 850 were polymorphic. The analysis of segregation patterns in the progeny revealed that 47% of the individuals in the progeny were in fact derived from selfing of the female parent RB97327. These individuals were analyzed as a distinct generation. Linkage analyses were then performed on two populations (from selfing and crossing) separately. The software OneMap was used to construct the maps. The established linkage criteria for linkage analysis were LOD-score ≥ 3.5 and recombination fraction ≤ 0.4. In the first map, built using data from individuals originated from selfing, from 850 polymorphic markers, 392 markers (segregating in a 3:1 manner) were used to create 80 linkage groups related to the variety RB97327. For the population derived from the biparental crossing, four linkage maps were built: an integrated map composed of 98 linkage groups including 632 markers (1:1 and 3:1); an integrated framework map, using a more conservative ordering criteria for the linkage groups, which was composed of 94 linkage groups; and two other linkage maps, one for each parent (RB97327 and RB72454), built to estimate the genome size of the varieties involved in this study. The total length of the linkage map built using data from individuals derived from selfing of the variety RB97327 was 828 cM. The total length of the integrated linkage map was 2848 cM. The lengths of the maps built for each parent, using data from individuals derived from crossing, were 1465 cM (RB97327) and 1976 cM (RB72454). Using the methodology of Hulbert et al. (1988), the estimated genome sizes for these varieties were 2811 cM e 3471 cM, respectively. The maps obtained in these cases covered a low percentage of the estimated genome sizes (52% and 57%). In spite of the low polymorphism, DArT markers showed to be an efficient technique to perform genotyping of sugarcane. Hundreds of polymorphic markers were generated in only one assay, using two methods of genome complexity reduction. These markers represent a new tool for genetic studies in sugarcane, especially if the low cost (USD/marker) involved in data production is considered. / A cana-de-açúcar é uma importante cultura, cultivada em mais de 90 países, ocupando uma área total de aproximadamente 20 milhões de hectares. As variedades modernas (Saccharum spp.) são híbridos interespecíficos altamente heterozigóticos, poliploides e frequentemente aneuploides, com número cromossômico variando de 100 a 130. Tais características proporcionaram ao genoma da cana-de-açúcar o título de mais complexo entre as espécies cultivadas, o que representa um desafio para os programas de melhoramento genético da cultura. No intuito de contribuir com dados que auxiliem na compreensão dessa complexa arquitetura genômica, o presente estudo objetivou a construção dos primeiros mapas de ligação para cana-de-açúcar utilizando exclusivamente marcadores DArT, avaliados na progênie derivada do cruzamento de variedades amplamente utilizadas nos programas de melhoramento da RIDESA (RB97327 x RB72454). A população inicial de mapeamento foi composta por 186 indivíduos. O DNA genômico foi extraído de gemas axiais, seguindo o protocolo proposto por Al-Janabi et al. (1999). Após a extração, quantificação e homogeneização da concentração de DNA das amostras, o material foi enviado para a empresa DArT P/L para a geração dos marcadores DArT. Um total de 7680 locos foi analisado, dos quais 850 se apresentaram polimórficos. A análise dos padrões de segregação obtidos na progênie revelou que 47% dos indivíduos da progênie avaliada foram provenientes de autofecundação do genitor feminino RB97327. Os indivíduos identificados como provenientes de autofecundação foram analisados como uma geração distinta. As análises de ligação foram realizadas nas duas populações separadamente. O software OneMap foi utilizado para a construção dos mapas. Os critérios estabelecidos para proceder com as análises de ligação foram LOD-score ≥ 3,5 e fração de recombinação ≤ 0,4. No primeiro mapa, originário da população de autofecundação, dos 850 marcadores polimórficos, 392 marcadores com segregação 3:1 foram utilizados para originar 80 grupos de ligação referentes à variedade RB97327. Para a população derivada do cruzamento biparental foram construídos quatro mapas de ligação: um mapa integrado composto por 98 grupos de ligação a partir da análise de 632 marcadores (com segregações 1:1 e 3:1); um mapa framework integrado, construído a partir de uma ordenação mais refinada dos marcadores dentro de cada um dos grupos de ligação, o qual foi composto por 94 grupos de ligação; e, com o objetivo de se estimar o tamanho do genoma das variedades envolvidas neste estudo, dois mapas de ligação, um para cada genitor (RB97327 e RB72454). O comprimento total do primeiro mapa, referente à variedade RB97327, foi de 828cM. O comprimento total do mapa integrado foi de 2848 cM. Os comprimentos totais dos mapas obtidos para cada um dos genitores, gerados a partir de dados da população de cruzamento biparental, foram de 1465Cm (RB97327) e de 1976 cM (RB72454). Utilizando a metodologia de Hulbert et al. (1988), os tamanhos estimados dos genomas das variedades RB97327 e RB72454 foram 2811 cM e 3471 cM, respectivamente. Assim, pode-se afirmar que os mapas obtidos neste caso apresentaram baixa cobertura (52% e 57%), perante o tamanho estimado dos genomas. Apesar do baixo polimorfismo, os marcadores DArT se mostraram eficientes na genotipagem de progênies de cana-de-açúcar, pois, centenas de marcas polimórficas foram geradas em apenas um ensaio, com dois métodos de redução de complexidade. Estes marcadores representam uma nova ferramenta para o desenvolvimento de estudos genéticos em cana-de-açúcar, principalmente se considerado o baixo custo (R$/marcador) envolvido na obtenção dos genótipos.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2014-12-10T14:55:03Z No. of bitstreams: 1 Tese - Camila de Marillac Costa Nunes - 2013.pdf: 4175489 bytes, checksum: aa7c7262337f9ea945ea9fa344b873e7 (MD5) / Rejected by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com), reason: on 2014-12-10T14:55:13Z (GMT) / Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2014-12-15T16:28:45Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Tese - Camila de Marillac Costa Nunes - 2013.pdf: 4175489 bytes, checksum: aa7c7262337f9ea945ea9fa344b873e7 (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2014-12-15T16:34:36Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Tese - Camila de Marillac Costa Nunes - 2013.pdf: 4175489 bytes, checksum: aa7c7262337f9ea945ea9fa344b873e7 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-15T16:34:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Tese - Camila de Marillac Costa Nunes - 2013.pdf: 4175489 bytes, checksum: aa7c7262337f9ea945ea9fa344b873e7 (MD5) Previous issue date: 2013-04-30 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The first efforts in sugarcane breeding involved crosses between polyploid species, Saccharum spontaneum L. and Saccharum officinarum L.. These crosses produced interspecific hybrids that were successively backcrossed to S. officinarum. This strategy resulted in a considerable increase in the sugarcane genome complexity. Current varieties exhibit high levels of ploidy and heterozygosity, besides varying levels of aneuploidy. These properties make the understanding of sugarcane genome more difficult; and therefore present a challenge to the development of genetic studies with this culture. Among the different approaches to perform the genetic characterization of a species, the development of genetic maps is useful in providing information about its genomic structure. In this work, we report the first linkage maps for sugarcane using both DArT (Diversity Arrays Technology) and SSR (Single Sequence Repeat) markers. We identified markers significantly associated to characters involved in sugar production. Maps were obtained using two populations: one, consisting of 81 genotypes, was derived from the selfing of a single RB97327 plant; the other, consisting of 91 genotypes, was derived from the crossing RB97327 x RB72454. Genomic DNA was extracted from axillary buds. Genotypes for twenty pairs of SSR primers and 7680 DArT markers were identified. Using mendelian segregation analysis a total of 392 DArT and 57 SSR polymorphic markers, in the population of selfing, and 632 DArT and 79 SSR polymorphic markers, in the outcrossing population, were detected to be segregating as single-dose markers. Both maps were obtained using the OneMap software. Critical values for LOD-score of 3.5 and recombination fraction of 0.3 were chosen. In the map obtained with the selfing population, 449 polymorphic markers with 3:1 segregation were used to originate 95 linkage groups for the variety RB97327. This map had a total length of 1217.2 cM. The estimated size of the genome of RB97327 was 10540.9 cM, which suggests that the obtained coverage (11.5%) is still low. For the population derived from crossing, the 711 polymorphic markers with 3:1 and 1:1 segregation originated 136 linkage groups. The map showed a total length of 2722.2 cM. The SSR markers allowed the identification of six possible homeology groups for the female parent RB97327, and nine homeology groups for the integrated map. For each population, framework maps were produced which were then used to investigate putative associations between markers and characters involved in sugar production. QTL were found both using single marker analysis and composite interval mapping. In the population derived from selfing, using single marker analysis, 63 markers were significantly associated to six variables: number of internodes, number of stems per plant, stem length, stem diameter, stem weight and percentage of soluble solids (°Brix). Using composite interval mapping, three QTL related to stem diameter, length of stem and °Brix were identified. In the population derived from the cross RB97327 x RB724554, using single marker analysis, 60 markers were significantly associated with the same six variables. Using composite interval mapping, two QTL related to diameter and length of stem were detected. / Os primeiros trabalhos de melhoramento genético em cana-de-açúcar envolveram cruzamentos entre espécies poliplóides, Saccharum spontaneum L. e Saccharum officinarum L., os quais originaram híbridos interespecíficos que foram sucessivamente retrocruzados com S. officinarum. Essa estratégia resultou em considerável aumento da complexidade do genoma, de modo que as variedades atuais apresentem elevados níveis de ploidia e heterozigose, além de aneuploidias. Tais características dificultam a compreensão do genoma da cana-de-açúcar e, consequentemente, representam um desafio para o desenvolvimento de estudos genéticos com esta cultura. Dentre os diferentes estudos de caracterização genética, o desenvolvimento de mapas genéticos é importante por fornecer informações acerca da estrutura do genoma de uma espécie. Neste trabalho foram obtidos os primeiros mapas de ligação para cana-de-açúcar utilizando marcadores DArT (Diversity Arrays Technology) e SSR (Single Sequence Repeat). Além disso, foram identificados marcadores significativamente associados aos caracteres envolvidos na produção de açúcar. Para a obtenção dos mapas foram utilizadas duas populações, sendo uma constituída por 81 genótipos derivados da autofecundação de uma planta da cultivar RB97327, e outra constituída por 91 genótipos oriundos do cruzamento RB97327 x RB72454. O DNA genômico foi extraído de gemas axilares. A genotipagem foi realizada a partir de vinte pares de primers SSR e 7.680 marcadores DArT. A análise de segregação mendeliana permitiu a distinção de 392 marcas DArT e 57 marcas SSR polimórficas na população de autofecundação, e 632 DArT e 79 marcas SSR polimórficas na população de fecundação cruzada, com segregação single-dose. Ambos os mapas foram obtidos através do software OneMap utilizando-se um valor crítico de LOD-score igual a 3,5 e de fração de recombinação igual a 0,3. No mapa associado à população de autofecundação, os 449 marcadores DArT e SSR polimórficos com segregação 3:1 foram utilizados para originar 95 grupos de ligação referentes à variedade RB97327. Esse mapa apresentou um comprimento total de 1.217,2 cM. O tamanho estimado do genoma de RB97327 foi de 10.540,9 cM, o que permite afirmar que o mapa obtido apresentou baixa cobertura (11,5%). Para a população derivada de cruzamento, os 711 marcadores DArT e SSR polimórficos com segregação 3:1 e 1:1 originaram 136 grupos de ligação e o mapa apresentou um comprimento total de 2.722,2 cM. Os marcadores SSR também possibilitaram a identificação de seis possíveis grupos de homeologia no mapa referente ao genitor feminino RB97327 e nove no mapa integrado. Para cada população, foram obtidos os mapas framework nos quais foram identificados marcadores DArT e SSR associados aos caracteres envolvidos na produção de açúcar. Em ambas as populações procedeu-se à identificação de QTL a partir de análises de marcas simples e de mapeamento por intervalo composto. Na população derivada de autofecundação foram identificados, pela análise de marcas simples, 63 marcadores significativamente associados às seis variáveis avaliadas: número de entrenós, número de colmos por planta, comprimento de colmos, diâmetro de colmo, peso médio de colmo e teor de sólidos solúveis (brix). Pelo mapeamento por intervalo composto, três QTL relacionados a diâmetro de colmo, comprimento de colmo e brix foram identificados. Na população proveniente do cruzamento RB97327 x RB724554, foram identificados pela análise de marcas simples, 60 marcadores significativamente associados às seis variáveis. Pelo mapeamento por intervalo composto identificou-se dois QTL relacionados ao diâmetro e ao comprimento de colmo.

Submitted by Cláudia Bueno (claudiamoura18@gmail.com) on 2016-04-04T19:57:21Z No. of bitstreams: 2 Tese- Robertha Augusta Vasconcelos Garcia - 2009.pdf: 2415126 bytes, checksum: 9b586c8248beb55e79f44e19660ab318 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-04-05T10:44:51Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese- Robertha Augusta Vasconcelos Garcia - 2009.pdf: 2415126 bytes, checksum: 9b586c8248beb55e79f44e19660ab318 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-05T10:44:51Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese- Robertha Augusta Vasconcelos Garcia - 2009.pdf: 2415126 bytes, checksum: 9b586c8248beb55e79f44e19660ab318 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2009-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / From the 50 described species of the Phaseolus genera, Phaseolus vulgaris (common bean) is the most cultivated in the world and occupies 85% of the total production area. Brazil has an outstanding position in the world scenario and is considered the main grower, contributing with 17.58% of total production in an area estimated in 4.01 million hectares. Among grain legumes, common bean is the most important for direct human consumption, representing an important source of protein, amino-acids and minerals in the diet of Brazilian population. Breeding programs have searched for ways to increase productivity and simultaneously enhance its nutritional value and decrease the cooking time. The demand on the use of molecular tools has increased in the past few years, aiming to generate information that can be used in genetic breeding programs. This work presents two studies that were conducted from the development of a set of microsatellite markers derived from expressed sequences and genomic libraries. In the first study EST-SSR markers developed with a set of genomic SSR were evaluated for their amplification quality, transferability, genic information content and polymorphism in the Bat 93 x Jalo EEP558 population study. A total of markers 377 EST-SRR were developed, from which 80% showed PCR amplification products. For the transferability analysis 65 EST-SSR and an additional set of 102 genomic SSR were selected, from which 82% were transferred to, at least, one of the 10 legume species evaluated, where the higher amplification rate was observed between species from the Phaseolus genera (63.67%) and the lower was observed for the Arachis (1.8%). In the characterization of 167 SSR, 72% were polymorphic and the mean estimated PIC varied from 0.53 for genomic SSR to 0.47 to EST-SSR. The analysis of polymorphism in the BJ population revealed that from the 315 markers (302 EST - SSR and 13 genomic), 24% were polymorphic and incorporated to the common bean reference map, totalizing 180 mapped loci with a total map distance of 1154.63cM. The second study presents the construction of a genetic map using a population derived from the cross CNFM 7875 x Laranja, where 132 families were obtained and evaluated in three generations, three locations and four experiments where the genotypic data were obtained. A set of 1,034 SSR loci were tested for polymorphism and 105 (10%) were polymorphic and 93 were mapped on 12 linkage groups with a total map length of 1,369.9cM. The analysis of the phenotypic data indicated that the families show great variability for cooking time. The coefficients of heritability between the means varied between 42.89% and 62.85%. QTL mapping was performed using composite interval mapping and eight regions were associated to the control of this trait, varying from 2 to 4 QTL in generations F2:3 e F2:5, respectively. Significant interactions were observed between QTL and locations, but one QTL was stable between generations conducted in the same environment. The proportion of the phenotypic variation explained by the QTL varied from 3.35% to 21.77%. / Das 50 espécies do gênero Phaseolus descritas, a espécie Phaseolus vulgaris (feijoeiro comum) é a mais cultivada no mundo, ocupando 85% da área total de produção. O Brasil ocupa posição de destaque, sendo o maior produtor mundial, contribuindo com 17,58% da produção total, com área de cultivo estimada em 4,01 milhões de ha. Dentre os legumes de grãos, o feijoeiro comum é o mais importante para o consumo direto humano em todos os continentes, representando uma importante fonte de proteínas, aminoácidos e minerais na dieta alimentar da população brasileira. Programas de melhoramento têm buscado meios de aumentar a produtividade de grãos, aliado a um incremento no valor nutricional e ao atendimento às exigências do consumidor, como a maior facilidade no preparo do alimento. A demanda pelo uso de ferramentas moleculares tem aumentado nos últimos anos visando gerar informações que possam ser agregadas aos programas de melhoramento genético. Esse trabalho apresenta o desenvolvimento de dois estudos que foram conduzidos a partir do desenvolvimento de uma bateria de marcadores microssatélites derivados de seqüências expressas e bibliotecas genômicas. No primeiro estudo, os marcadores EST-SSR desenvolvidos, juntamente com um conjunto de SSRs genômicos, foram avaliados quanto à capacidade de amplificação, transferibilidade, conteúdo de informação gênica e polimorfismo na população Bat 93 x Jalo EEP558 (BJ) para fins de mapeamento. Foram sintetizados 377 EST-SSR, dos quais 80% amplificaram produto de PCR. Para a análise de transferibilidade, foram selecionados 65 EST-SSR e um conjunto adicional de 102 SSR genômicos, dos quais 82% foram transferíveis para, pelo menos, uma das 10 espécies de leguminosas avaliadas, onde o maior índice de amplificação foi observado entre as espécies do gênero Phaseolus (63,67%) e o menor para Arachis (1,8%). Na análise de caracterização dos 167 SSR, 72% foram polimórficos e as estimativas de PIC médio variaram de 0,53 para os SSRs genômicos a 0,47 para os EST-SSR. Quanto ao polimorfismo na população BJ, dos 315 testados (302 EST-SSR e 13 genômicos), 24% foram polimórficos e integrados no mapa de referência da cultura do feijoeiro comum, totalizando 180 locos mapeados, compreendendo uma distância total de mapa de 1154,63 cM. O segundo trabalho apresenta a construção de um mapa genético utilizando uma população derivada do cruzamento CNFM7875 x Laranja, onde foram geradas 132 famílias que foram avaliadas em três gerações e em quatro ambientes dos quais foram obtidos os dados fenotípicos. Uma bateria de 1.034 locos SSR foram avaliados quanto ao polimorfismo, onde apenas 105 (10%) segregaram e 93 foram mapeados em 12 grupos de ligação, com uma extensão final de mapa de 1.369,9 cM. A análise dos dados fenotípicos indicou que as famílias são amplamente variáveis para o tempo de cocção, apresentando coeficientes de herdabilidade no sentido amplo, que variaram de 42,89% a 62,85%. O mapeamento de QTL, utilizando o método de intervalo composto, identificou oito regiões associadas ao controle dessa característica, variando de 2 a 4 QTL na gerações F2:3 e F2:5. Foram observadas interações significativas entre QTL por locais. Porém, foi identificado um (1) QTL estável entre gerações conduzidas em um mesmo ambientes. A proporção da variação fenotípica explicada pelos QTL detectados variou de 3,35% até 21,77%.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-09-01T13:42:46Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rhewter Nunes - 2015.pdf: 16056651 bytes, checksum: e2b26d20076c285e8944154d20506e8f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-09-01T13:43:15Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rhewter Nunes - 2015.pdf: 16056651 bytes, checksum: e2b26d20076c285e8944154d20506e8f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-01T13:43:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rhewter Nunes - 2015.pdf: 16056651 bytes, checksum: e2b26d20076c285e8944154d20506e8f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2015-12-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The cagaiteira (Eugenia dysenterica DC), belonging to the Myrtaceae family, is a neotropical fruit tree species and native Brazilian Cerrado. As for the vast majority of neotropical species, very little is known about the genome of cagaiteira and genetic studies conducted so far are based on the use of a small number of molecular markers. In order to facilitate the development of genetic analysis studies in genomic scale for the species, this study aimed to identify and characterize variants of a single nucleotide (SNPs) in the genome of E. dysenterica using next-generation sequencing data. Genomic DNA libraries extracted from leaf tissue of five individuals of E. dysenterica, descendants of five distinct natural populations were subjected to sequencing on Illumina MiSeq platform, using the paired-end strategy (2x300). The sequences obtained were submitted to quality control examination to remove adapters and low quality regions. An assembly for the draft genome of E. dysenterica was produced by use of dipSPAdes program. To identify SNPs, after controlling for data quality, we performed the alignment of the assembly reads the draft with the BWA program and variants were identified using the platform of GATK tools. After three stages of filtration were identified 999,016 SNPs, with a Ts / Tv ratio equal to 1.86. We observed a density of one SNP every ~ 251 bases and most SNPs occurs in the context gene (59.79%). Most effects of putative SNPs identified are missense mutations (57.70%), but which have a low impact (0.74%). This work provides subsidies for the development of molecular markers for application in genomic studies of populations of E. dysenterica. / A cagaiteira (Eugenia dysenterica DC), pertencente à família Myrtaceae, é uma espécie vegetal neotropical, arbórea, frutífera e nativa do Cerrado brasileiro. Como ocorre para a grande maioria das espécies neotropicais, muito pouco se sabe sobre o genoma da cagaiteira e os estudos genéticos realizados até agora se fundamentam na utilização de um pequeno número de marcadores moleculares. A fim de viabilizar o desenvolvimento de estudos de análise genética em escala genômica para a espécie, esse trabalho teve como objetivo identificar e caracterizar variantes de um único nucleotídeo (SNPs) no genoma de E. dysenterica, utilizando dados de sequenciamento de nova geração. Bibliotecas de DNA genômico extraído de tecidos foliares de cinco indivíduos de E. dysenterica, descendentes de cinco populações naturais distintas, foram submetidas ao sequenciamento na plataforma Illumina MiSeq, utilizando a estratégia de paired-end (2x300). As sequências obtidas foram submetidas à análise de controle de qualidade para remoção de adaptadores e de regiões de baixa qualidade. Um draft assembly para o genoma de E. dysenterica foi produzido pela utilização do programa dipSPAdes. Para a identificação de SNPs, após o controle de qualidade dos dados, foi realizado o alinhamento dos reads ao draft assembly com o programa BWA e as variantes foram identificadas utilizando-se as ferramentas da plataforma GATK. Após três etapas de filtragem foram identificados 999.016 SNPs, apresentando uma relação Ts/Tv igual a 1,86. Observou-se uma densidade de um SNP a cada ~251 bases e que a maior parte dos SNPs ocorre em contexto gênico (59,79%). A maior parte dos efeitos putativos dos SNPs identificados são de mutações do tipo missense (57,70%), mas que apresentam um baixo impacto (0,74%). Esse trabalho fornece subsídios para o desenvolvimento de marcadores moleculares para aplicação em estudos de genômica de populações de E. dysenterica.

O I. multifiliis é um protozoário ciliado que acomete diferentes espécies de peixes, causador da ictiofitiriase, responsável por altas taxas de mortalidade em pisciculturas e resultando em perdas econômicas. O presente estudo avaliou isolados do parasito oriundos de peixes capturados em seis estados brasileiros, utilizando como marcadores moleculares ribossomais os genes 18S, 5.8S e 28S e os espaçadores intergênicos ITS1 e ITS2 de I. multifiliis, obtidos através da Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) e posteriormente, sequenciados. Primers específicos foram desenhados para este estudo. As sequências dos isolados de I. multifiliis encontrados infectando diferentes hospedeiros em diferentes estados brasileiros apresentaram grande similaridade e homologia, sendo muito conservadas e, por este fato, não permitem diferenciação entre isolados deste parasito. Sequências do DNA de isolados de I. multifiliis de diferentes regiões brasileiras foram depositadas no GenBank e representam as primeiras informações para esta espécie no Brasil. / The I. multifiliis is a ciliate protozoan that affects fishes of different species, which causes Ichthyophthiriasis. This disease is responsible for high mortality in fish farms resulting in economic losses. The present study evaluated parasite isolates from four Brazilian states, using nuclear ribosomal molecular makers for 18S,5.8S and 28S genes and the first and second internal transcribed ITS1 and ITS2 intergenic spacers from I. multifiliis. All the markers were evaluated through Polymerase Chain Reaction (PCR) and rDNA sequenced, using novel specific primers; the sequences of different isolated of I. multifiliis, which were collected from different fish species (host) from different Brazilian regions showed high similarity and homology, which were extremely conserved therefore it was not possible to differentiate among the strains from this parasite. All recovered sequences from this study were deposited in GenBank database. These sequences represent a novel contribution for Brazilian isolate of I. multifiliis.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de utilização de marcadores moleculares em genes candidatos da calpaína (CAPN) e calpastatina (CAST) como ferramenta auxiliar para programas de melhoramento de características relacionadas ao crescimento e maciez da carne. Foram avaliados 605 bovinos da raça Nelore, pertencentes à Agropecuária CFM Ltda, com idade média ao abate de 24 meses. Após a extração do DNA de amostras de sangue, por desproteinização em presença de NaCl, a identificação e determinação do polimorfismo para os marcadores moleculares CAPN316, CAPN530, CAPN4751, CAPN4753 e UOGACAST1, foi realizada pelo sistema de detecção TaqManTM utilizando-se PCR em Tempo Real. A análise de maciez da carne, aos 7, 14 e 21 dias de maturação, foi realizada com amostras de carne do Longissimus dorsi, retiradas entre a 12ª e 13ª costela e cisalhadas utilizando-se um Warner Bratzler Shear Force. Nenhum efeito significativo dos marcadores avaliados foi observado para as características de crescimento. Foi verificado efeito significativo, em relação à maciez da carne, para os seguintes polimorfismos: aos 7, 14 e 21 dias de maturação para o marcador CAPN4751; aos 21 dias para o marcador CAPN4753 e aos 14 e 21 dias para o marcador UOGCAST1. Em relação aos efeitos das combinações genotípicas para os marcadores dois a dois, os resultados foram significativos para a combinação CAPN4751/UOGCAST1 nos três tempos de maturação. Para a combinação de marcadores CAPN4753/UOGCAST1 também foram verificados resultados significativos para carnes maturadas aos 14 e 21 dias. Os resultados observados neste trabalho sugerem a possibilidade da utilização de seleção assistida por marcadores (MAS), visando o aumento da qualidade da carne em bovinos da raça Nelore. / The objective of this study was to evaluate the potential utilization of molecular markers on candidate calpain and calpastati n genes as an auxiliary tool for breeding programs on traits related to growth and meat tenderness. A total of 605 Nellore animals, raised by CFM Agro-pecuária Ltda, were used in this study and slaughtered with 24 months in average. After DNA blood samples extraction, by desproteinization in presence of NaCl, the polymorphism (CAPN316, CAPN530, CAPN4751, CAPN4753 and UOGACAST1) identification and determination was realized by TaqManTM detection system using real time PCR. The meat tenderness analysis, at the 7, 14 and 21 days of maturation was realized with Longissimus dorsi meat samples, taken at the 12th and 13th rib interval and Warner Bratzler Peak Shear Force measurements were used. There were no significant effects of molecular markers in growth traits. There were significant effects, regarding to meat tenderness, for following polymorphisms: at 7, 14 and 21 days of maturation, for CAPN4751 marker; at 21 days of maturation, for CAPN4753, and finally, at 14 and 21 days of maturation, for UOGCAST1 marker. In respect to genotypic combination effects analysis for pairwise marker, the results were significant for CAPN4751/UOGCAST1 in three days of maturation. In combination effects for CAPN4753/UOGCAST1 markers, significant effects were also observed for meat tenderness at 14 and 21 days. Theses results suggest that marked selection assisted (MAS) can be used to improve meat quality in Nellore beef cattle.

Orientadores: Anete Pereira de Souza, Ronan Xavier Corrêa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-25T22:18:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_ElisaSusileneLisboa_D.pdf: 19219557 bytes, checksum: 6dd887ae1478926cac4f0e6781200025 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O cacaueiro é uma planta perene amplamente cultivada entre as latitudes 20ºN e 20ºS. O Brasil é o principal produtor das Américas, tendo 62% da sua produção concentrada em áreas de plantio do sudeste da Bahia. A introdução do cacau neste Estado ocorreu a partir de 1746 no município de Canavieiras, primeiro com a chegada da variedade 'Comum¿ e posteriormente com a chegada das variedades 'Pará' e 'Maranhão'. Descendentes destas introduções foram usadas para gerar plantios que predomiram na Bahia por mais de dois séculos e são denominados de 'cacau da Bahia¿ ou variedades locais baianas. Com a crise da vassoura-de-bruxa, a partir de 1989, as variedades locais baianas passaram a ser substituídas por clones resistentes selecionados em fazendas, coleções de germoplasma e programas de melhoramento genético. Embora tenham sido caracterizadas como susceptível à vassoura-de-bruxa, plantas de 'cacau da Bahia¿ ainda são encontradas em 50% da área produtiva, sendo cultivadas principalmente por pequenos produtores. Tendo em vista o exposto, o objetivo desta tese foi contribuir com informações genético-moleculares para o progresso dos programas de melhoramento do cacaueiro da Bahia. Para tanto, 17 marcadores microssatélite polimórficos foram obtidos a partir de bibliotecas genômicas enriquecidas. Estes marcadores foram somados a outros 13 presentes na literatura e empregados na avaliação da diversidade do 'cacau da Bahia¿, presentes em fazendas e em banco de germoplasma. A análise de 176 genótipos coletados em fazendas e institutos de pesquisa baianos (nos municípios de Canavieiras, Camacan, Uruçuca e Gandu) indicou a existência de dois grupos genéticos (denominados de cacau da Bahia (CB) I e II, "GST = " 0,22). Os valores de diversidade apresentados por CB I e CB II foram baixos (riqueza alélica = 1,31 e 1,41 e "HE = " 0,11 e 0,15, respectivamente para CB I e CB II). Alto índice de fixação alélica foi também observado para os cacaueiros baianos (F = 0,28). Análise de nove características de importância econômica a partir de frutos e grãos em 106 genótipos foi realizada e constitui informações preliminares para a escolha de plantas candidatas a novas avaliações. A avaliação de clones pertencentes às seleções do Instituto do Cacau da Bahia (SIC) e do Instituto Agronômico do Leste (SIAL) (representantes do 'cacau da Bahia' em bancos de germoplasma), também indicaram baixa variabilidade genética (2,6 alelos por loco e "HE =" 0,22) e alto índice de fixação alélica (F = 0,38). A variabilidade foi estruturada em dois grupos ("GST" = 0,27), havendo uma tendência de separar os indivíduos de acordo com a série (SIC ou SIAL). A baixa diversidade observada para o 'cacau da Bahia' é reflexo, entre outros fatores, das restritas introduções de plantas que fundaram boa parte do cultivo no Estado. Análises moleculares conjuntas de todas as plantas neste trabalho indicaram que parte da diversidade dos cacaueiros baianos presente em fazendas não está amostrada nas plantas do banco de germoplasma, sendo urgentemente necessário efetuar amostragens adicionais, para incremento da representatividade dos bancos no que tange o 'cacau da Bahia'. Os resultados obtidos ao longo do trabalho de doutorado trouxeram informações e persperctivas úteis tanto para incrementar a conservação do 'cacau da Bahia' quanto para o delineamento de ações visando implementar programas de seleção recorrente em programas de melhoramento direcionados à obtenção de 'cacau da Bahia' mais produtivo, com qualidade superior e também, tolerante às principais doenças que o acometem / Abstract: Theobroma cacao L. is a perennial plant cultivated in latitudes 20ºN and 20ºS. Brazil is the most important cacao-producing country in the Americas and 62% of the Brazilian cacao production is developed in Southern Bahia region (a Brazilian State). The introduction of cacao in Bahia started in 1746, in the municipality of Canavieiras; first with the arrival of the 'Comum¿ variety and next with the 'Pará' and 'Maranhão' varieties. Descendents of these introductions were naturalized as 'Bahian cacao' or Bahian local varieties and have been cultivated for over 200 years. With the witches' broom outbreak on the Bahian farms in 1989, 'Bahian cacao' have been replaced by more resistant clones, obtained by selection on farms, germplasm collection and from breeding programs. Even though local cultivars are susceptible to witches' broom disease, they are still being planted in 50% of farms, especially by smallholders. The goal of this thesis was to contribute to the breeding program of cacao using molecular and genetics characterization of 'Bahian cacao'. Seventeen polymorphic microsatellite markers for cacao were developed from genomic libraries and, in addition to other thirteen, were employed to characterize 'Bahian cacao' plants obtained from farms and in a germplasm collection. One hundred seventy six cacao genotypes of the Bahian cultivars were obtained from farms and institutes of four Bahian municipalities and the analysis indicated structure from genotypes in two groups ('Bahian cacao¿ (BC) I and II, GST = 0.22). Lower genetic diversity were observed for BC I and BC II (allelic richness = 1.31 and 1.41; and HE = 0.11 and 0.15 for BC I and BC II, respectively). High fixation index was observed for 'Bahian cacao¿ (F = 0.28). Phenotypic evaluations of nine characteristic of economic importance from fruits and seeds in 106 farm cacao plants were realized and constituted a preliminary approach for choise of candidate plants for additional analysis. Evaluation of clones representatives of 'Bahian cacao' in germplasm collections and selected by Bahian Cacao Institute and Agronomic Institute of East (these clones designated as SIC and SIAL, respectively), also indicated low genetic diversity (mean alleles per locus=2.60 and HE = 0.22) and high fixation index (F = 0.38). Structure levels were revealed in two groups (GST = 0.27) formed according to clones selection (SIC and SIAL). The low genetic diversity observed for 'Bahian cacao' reflect the founder effect of introduced plants and that served as resource to start almost all 'Bahian cacao¿ plantations. Combined molecular analyzes of all the plants of 'Bahian cacao' used in this study indicated that part of the diversity present on farm is not sampled in plants of germplasms collections, being additional sampling needed. The results presented in this thesis are useful information both for conservation of 'Bahian cacao' plants and to the use of this in recurrent breeding programs in order to obtain 'Bahian cocoa' more productive, with superior quality and tolerant to major diseases. / Doutorado / Genetica Vegetal e Melhoramento / Doutora em Genética e Biologia Molecular

Orientadores: Anete Pereira de Souza, Antonio Augusto Franco Garcia / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-25T23:03:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mancini_MelinaCristina_D.pdf: 10767402 bytes, checksum: b866f6316486301d3466116f8be3049a (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A crescente busca por variedades de cana-de-açúcar com maior produtividade e resistentes às principais doenças consiste em um importante objetivo para o sucesso de um programa de melhoramento. Assim, a utilização de marcadores moleculares na identificação de locos que controlam características quantitativas (QTLs ¿ Quantitative Trait Loci) vêm ganhando cada vez mais destaque no programas de melhoramento genético. A presente tese teve como objetivo contribuir para o conhecimento básico sobre a genética e a biologia molecular da cana-de-açúcar através da detecção de marcadores ligados a características quantitativas. Foi utilizado uma população de cana-de-açúcar contendo 240 indivíduos F1 derivada do cruzamento entre as variedades comerciais SP81-3250 e RB925345. Para detectar os QTLs foi necessário realizar estudos fenotípicos e genotípicos. Foram coletados dados fenotípicos para as características de produção (altura, diâmetro, número e peso dos colmos) e de qualidade (sólidos solúveis, teor de sacarose do caldo e do colmo, pureza do caldo, teor de fibra) por três anos (2011, 2012 e 2013) nos municípios de Araras e Ipaussu, estado de São Paulo. Através de modelos mistos foi estimada a média, matriz de variância e covariância (VCOV), herdabilidade e a correlação fenotípica entre as características. Os resultados apresentados mostraram um ótimo controle ambiental, com menor valor de herdabilidade para pureza (0,77), além de 30 correlações fenotípicas significativas, confirmando que estes dados podem ser utilizados na detecção dos QTLs. Os dados genotípicos foram obtidos através da análise das regiões contendo microssatélites e de variações genéticas de único nucleotídeo, pelos marcadores SSR (Simple Sequence Repeat) e SNP (Single Nucleotide Polymorphism), respectivamente. A genotipagem dos SNPs foi realizada por espectrometria de massa pela Plataforma Sequenom MassARRAY® (Sequenom Inc., San Diego, California, USA). A análise foi realizada utilizando o programa SuperMASSA, que possibilitou estimar a ploidia dos locos. Assim, as marcas SNPs foram utilizadas na detecção dos QTLs para as características de produção e de qualidade. Por regressão linear foram encontradas 17 evidências de associação de QTL entre diâmetro dos colmos (quatro evidências), número de colmos (uma evidência), peso dos colmos (uma evidência), conteúdo de sólidos solúveis (duas evidências), teor de sacarose do caldo (três evidências), pureza (duas evidências), toneladas de cana por hectare (duas evidências) e toneladas de Pol por hectare (duas evidências). A proporção da variação fenotípica explicada pelo genótipo variou de 1,6% a 11,1%. Todos os SNPs que apresentaram associações com as características mencionadas tiveram os níveis de ploidia variando de hexaploide a dodecaploide. Por correlação genotípica-fenotípica, foi detectado sete evidências de associação de QTL entre diâmetro dos colmos (uma evidência), conteúdo de sólidos solúveis (duas evidências), teor de sacarose da cana (uma evidência), teor de sacarose do caldo (duas evidências) e pureza (uma evidência). Os SNPs detectados com correlações genotípica-fenotípica significativas apresentaram níveis de ploidia variando tetradecaploide a icosaploide. As diferentes ploidias permitiu a detecção de QTLs em multi-dose e podem ser usadas como informações prévias sobre os prováveis QTLs, contribuindo para o avanço do conhecimento da genética da cana-de-açúcar / Abstract: The increasing search for sugarcane varieties with higher productivity and resistant to major diseases is an important goal for the success of Sugarcane Breeding Program. Thus, molecular markers can be used to identify Quantitative Trait Loci (QTLs) and have become a powerful tool in Breeding Programs. This thesis aimed to contribute for the basic knowledge of genetics and molecular biology in sugarcane through detection of markers linked to quantitative traits. Was used a sugarcane population consisted of 240 F1 individuals derived from a cross between SP81-3250 and RB925345. To detect the QTLs it was necessary to perform phenotypic and genotypic studies. The phenotypic data were made for cane yield (stalk diameter, stalk height, stalk number, stalk weight and tons of cane per hectare) and quality traits (soluble solid content, sucrose content, juice sucrose content, purity, fiber and tons of Pol per hectare) for three harvest years (2011, 2012 and 2013) in Araras and Ipaussu cities, located in the state of São Paulo. The average, variance and covariance matrix (VCOV), heritability and phenotypic correlation was estimated via mixed models. All results showed a great environmental control, the lowest heritability was purity (0.77), besides 30 significant phenotypic correlations. confirming that these data can be used for QTLs detection. The genotypic data were obtained analyzing the regions containing microsatellites and single nucleotide genetic variants, by the markers SSR (Simple Sequence Repeat) and SNP (Single Nucleotide Polymorphism), respectively. The SNPs genotyping were performed via mass spectrometry by Sequenom MassARRAY® platform (Sequenom Inc., San Diego, California, USA). The analysis was performed using the SuperMASSA software allowing to estimate the loci ploidy. The SNPs markers were used for QTL detection for cane yield and quality traits. By linear regression 17 QTL association evidences were found for stalk diameter (four evidences), stalk number (one evidence), stalk weight (one evidence), soluble solid content (two evidences), juice sucrose content (three evidences), purity (two evidences), tons of cane per hectare (two evidences) and tons of Pol per hectare (two evidences). The phenotypic variation explained by genotype ranged from 1.6% to 11.1%. The SNPs associated with the traits mentioned had ploidy levels ranging from hexaploid to dodecaploide. Via genotypic-phenotypic correlation, it was detected seven QTL evidence of association for stalk diameter (one evidence), soluble solid content (two evidences), sucrose content (one evidence), juice sucrose content (two evidences) and purity (one evidence). The SNPs detected significant genotypic-phenotypic correlations showed ploidy levels ranging from tetradecaploide to icosaploide. The different ploidies allowed the detection of QTLs in multi-dose and can be used as prior information about QTL mapping, contributing to the advancement of the sugarcane genetics knowledge / Doutorado / Genetica Vegetal e Melhoramento / Doutora em Genética e Biologia Molecular

Orientadores: Karina Lucas da Silva Brandão, André Victor Lucci Freitas / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-19T17:32:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Seraphim_Noemy_M.pdf: 28481674 bytes, checksum: 287c682142f5d5cd09f6635fbb8a291f (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O gênero Hermeuptychia Forster (Nymphalidae, Satyrinae, Euptychiina) está amplamente distribuído no continente Americano, desde a Argentina até o sul dos Estados Unidos. O gênero foi anteriormente considerado um complexo de espécies, e atualmente são reconhecidas oito espécies . Todas as espécies possuem um padrão alar muito parecido, o que compromete a identificação taxonômica correta. Em adição, a posição filogenética do gênero dentro da subtribo Euptychiina permanece incerta. Para o presente estudo foram obtidos espécimens de 45 localidades de cinco países, com maior ênfase em uma amostragem no Brasil. Três marcadores moleculares, dois do DNA mitocondrial (cox1 5' e nad6) e um do DNA nuclear (RpS5) foram utilizados para gerar hipóteses filogenéticas (Máxima Parcimônia e Inferência Bayesiana), para delimitar espécies, e para gerar estimativas de tempo de divergência e distribuição ancestral. Adicionalmente, o desempenho da região anterior da cox1 como 'barcode - código de barras' para delimitar as espécies de Hermeuptychia foi testado. Além disso, análise morfológica da genitália masculina foi empregada para a delimitação e identificação de espécies. Os indivíduos amostrados agruparam-se em dez clados nas análises moleculares, correspondendo a sete espécies reconhecidas mais H. gisella, que havia sido anteriormente sinonimizada com H. cucullina. A análise morfológica dos indivíduos possibilitou o estabelecimento de caracteres diagnósticos para todas as espécies de Hermeuptychia - incluindo H. cucullina, que não está presente nas análises moleculares - e concordou com os agrupamentos obtidos através das análises moleculares. As relações filogenéticas entre as espécies de Hermeuptychia permanecem incertas, possivelmente devido a um padrão de evolução rápida, descrito anteriormente para outros Satyrini. Entretanto, dois grupos de espécies-irmãs podem ser identificados, H. pimpla + H. harmonia, e H. gisella + H. fallax, ambos sustentados por ocorrência simpátrica. Em adição, H. gisella e H. fallax parecem apresentar um isolamento reprodutivo incompleto, com formação de híbridos. Algumas espécies de Hermeuptychia estão distribuídas amplamente, como H. atalanta, H. hermes e H. gisella, sendo que H. atalanta é a espécie mais comum encontrada no Brasil. H. fallax é uma espécie restrita a Mata Atlântica; H. pimpla e H. harmonia são espécies restritas à região andina, encontradas em altitudes moderadas; H. maimoune pode ser encontrada na região andina e no sul da Amazônia brasileira, correspondendo a duas espécies crípticas; H. cucullina foi encontrada no centro-oeste brasileiro e na região andina, e é a espécie mais rara de Hermeuptychia; e H. sosybius pode ser encontrada do sul dos Estados Unidos até a região norte da Colômbia. O gênero diversificou-se de seu grupo-irmão a cerca de 8,2 milhões de anos (mya), a diversificação das espécies ocorreu entre 3,5 e 1,4 mya, e a distribuição ancestral estimada é a cordilheira dos Andes. Apenas com a região 'barcode' e análise de distância usando Neighbor-Joining, foi possível separar as espécies de Hermeuptychia com uma taxa de 2% de erro. O limite entre as distâncias intra e interespecíficas estimado fica em torno de 2% de divergência genética / Abstract: The Hermeuptychia genus Forster (Nymphalidae: Satyrinae: Euptychiina) is widely distributed in the American continent, from Argentina to South United States. Previously considered a species complex, the genus presents eight valid species taxa at the moment. Wing pattern is very similar in all Hermeuptychia species resulting in difficult and prone to error taxonomic identification. Additionally its position within the subtribe Euptichiina remains uncertain. Samples from 45 locations in five countries, with major emphasis in Brazilian territory sampling, were obtained for the present study. Three molecular markers, two from mitochondrial DNA (cox1 5' and nad6) and one from nuclear DNA (RpS5), were used to generate phylogenetic hypothesis (Maximum Parsimony and Bayesian Inference), to delimit species, and to estimate divergence time and ancestral distributions. The 'barcode' region performance (cox1 5') was tested for Hermeuptychia species. Male genitalia morphology was also used to identify and delimitate species. Sampled individuals are grouped in ten molecular clusters, corresponding to seven valid species and H. gisella, previously synonymized to H. cucullina. Morphological analysis of individuals revealed morphological diagnose traits to identify all Hermeuptychia species, including H. cucullina, which is not present in the molecular analysis, and was congruent with molecular analysis. Phylogenetic relationships among Hermeuptychia species remain unresolved due to a possible rapid evolutionary pattern common to Satyrini. However, two pairs of sister species could be identified: H. pimpla + H. harmonia and H. gisella + H. fallax, both sympatric. Additionally, H. gisella + H. fallax present incomplete reproductive isolation, with hybrids. Some Hermeuptychia are widely distributed as H. atalanta, H. hermes, and H. gisella, and H. atalanta is the most common species found in Brazil. H. fallax is restricted to Atlantic Forest; H. pimpla and H. harmonia are restricted to Andes region, at moderately high altitudes; H. maimoune is found in the Andine and in the Amazonian regions, corresponding to two cryptic species; H. cucullina is the rarest Hermeuptychia and was found in Central Brazil and in Andes; and H. sosybius is the only Hermeuptychia found in North America, been present from South United States to north Colombia. The genus diverged from its sister group around 8.2 my, species diversification occurred between 3.5 and 1.4 my and the ancestral estimate distribution is Andine region. Only the 'barcode' region was able to identify each Hermeuptychia species, with an 2% error rate and the molecular threshold for intra and interspecific distance was around 2% of genetic divergence / Mestrado / Ecologia / Mestre em Ecologia