FundaÃÃo de Amparo à Pesquisa do Estado do Cearà / A tese trata da sexagem, reproduÃÃo, alevinagem e crescimento do pirarucu, Arapaima gigas. No primeiro capÃtulo foram revelados aspectos histÃricos da introduÃÃo e reintroduÃÃo do pirarucu nos aÃudes do nordeste do Brasil objetivando o desenvolvimento de pesquisas de manejo, crescimento e reproduÃÃo voltadas à produÃÃo aquÃcola. No segundo capÃtulo foram desenvolvidas diferentes tecnologias para a identificaÃÃo sexual do pirarucu: ultrassom, que gerou imagens distintas para gÃnadas masculinas e femininas; a laparoscopia que gerou imagens nÃtidas das gÃnadas, distinguindo-se inclusive estÃgios de ovÃcitos. Testou-se ainda as variaÃÃes nos nÃveis de estradiol e testosterona em alevinos e juvenis de pirarucu, nÃo sendo possÃvel a utilizaÃÃo deste mÃtodo para determinaÃÃo do sexo, em virtude de nÃo haver correlaÃÃo entre a concentraÃÃo dos hormÃnios e o comprimento dos pirarucus. ReaÃÃes de RAPD foram utilizadas buscando determinar polimorfismos entre sexo de espÃcimes de pirarucu, indicando a necessidade de estudos mais profundos e testes com novos primers. No terceiro capÃtulo foram estudados alguns aspectos do manejo reprodutivo: As precipitaÃÃes pluviais apresentaram correlaÃÃo positiva com a frequÃncia de desovas do pirarucu no CearÃ, sendo marÃo o mÃs de maior ocorrÃncia. Ainda neste capÃtulo, descreve-se a implantaÃÃo de transponders eletrÃnicos em pirarucus; A introduÃÃo dos transponders revelou uma nova dinÃmica comportamental de cortejo, com formaÃÃo de novos casais. Outro aspecto foi o treinamento alimentar. Foram observados dois sistemas de treinamento alimentar â o primeiro com utilizaÃÃo de transiÃÃo gradual de alimento vivo para raÃÃo comercial seca e o segundo com alevinos deixados nos viveiros de reproduÃÃo com cuidado parental, estes sofreram maior mortalidade apresentando ainda comprimento e peso superiores aos exemplares submetidos ao regime de transiÃÃo alimentar. O regime de transiÃÃo alimentar mostrou Ãndices de sobrevivÃncia superiores ao cuidado parental apresentando, porÃm, crescimento e peso inferiores. Foi testado o uso anestÃsicos (Mentol e clorofÃrmio); O mentol foi utilizado com sucesso em juvenis e adultos. O clorofÃrmio apresentou efeito anestÃsico imediato apÃs a inalaÃÃo, levando o espÃcime diretamente ao estÃgio de anestesia cirÃrgica. No quarto capÃtulo foram realizados estudos de crescimento e peso de alevinos e juvenis atà o tamanho comercial, utilizando inicialmente exemplares com peso mÃdio de 1g, finalizando, apÃs 18 meses de cultivo, com peso mÃdio de 10kg. / The present study deals with aspects of sexing, breeding, nursery and growth of pirarucu, Arapaima gigas, presented in four chapters. The first chapter revealed historical aspects of introduction and reintroduction of pirarucu. Now, the reintroduction of pirarucu in the past decade had another purpose, which was the development of studies in research management, growth and reproduction. In the second chapter we have developed different technologies for pirarucu sex identification: ultrasound, which generated different images for male and female gonads; laparoscopy that generated clear images of the gonads, and can distinguish gonadal stages. Was a tested variation in levels of estradiol and testosterone hormones in fingerling and juvenile, not being able to use this methodology to determine the sex because there is no correlation between the concentration of hormones and the length of pirarucus. RAPD reactions were used to determine polymorphisms with sex of Arapaima gigas, indicating the need for further studys. In third chapter we studied some of the many aspects that helped the reproduction management: The rainfall showed a positive correlation with the frequency of spawn pirarucu in Ceara state, Brazil; This chapter also describes the utilization of electronic transponders; No mortality was recorded during two years study, the introduction of electronic transponders also revealed a new dynamic of courtship behavior, with resultant formation of new pirarucu couples. Another aspect described in the third chapter was the pirarucu food training, step of importance in pirarucu fish farming. There were two systems of training food â The first one use gradual transition from live food to commercial food and seconds left fingerling in parental care. The system of weaning showed lower survival rates, however, righter growth and weight. The gradual transition showed higher survival and lower growth and weight. Anesthetics were tested (chloroform and menthol); Menthol has been used successfully in adults and juveniles with administration by spray gills. The chloroform was effective anesthetics immediately after inhalation, running directly to the stage of surgical anesthesia. The fourth chapter studies were performed growth and weight of pirarucu fry and juveniles to commercial size, initially using samples with an average weight of 1g, ending after 19 months of cultivation, with an average weight of 10,000 g.

A ararinha-azul (Cyanopsitta spixii) é uma das aves mais ameaçadas do mundo e está extinta na natureza. Estudos estão sendo realizados para o manejo e conservação em cativeiro para futura reintrodução. Microssatélites são marcadores moleculares úteis para estimar parentesco entre indivíduos. Esse dado pode ser utilizado para minimizar os efeitos deletérios da endogamia e a perda de diversidade genética do plantel do programa de reprodução em cativeiro, recomendando pares reprodutivos. O presente estudo teve como objetivos identificar microssatélites polimórficos específicos para acessar o nível de diversidade genética da espécie e estimar o parentesco entre pares de aves para auxiliar o manejo genético da população. O genoma de um indivíduo foi parcialmente sequenciado na plataforma 454 GS FLX (Roche). Foram desenhados 25 pares de primers, sendo 20 para dinucleotídeos e cinco para tetranucleotídeos. Dezenove microssatélites puderam ser amplificados e foram testados quanto ao nível de polimorfismo em 12 indivíduos selecionados. Desses, 14 microssatélites foram polimórficos. Também foram usados dados de microssatélites heterólogos nas análises. Dois microssatélites apresentaram desvio do equilíbrio de Hardy-Wenberg e cinco microssatélites foram excluídos devido à presença de desequilíbrio de ligação. A probabilidade de exclusão de paternidade quando um parental é conhecido foi de 94,8% e a probabilidade de identidade foi de 0,00000793. A riqueza alélica média foi de 2,49 alelos por microssatélite, confirmando a baixa diversidade genética da espécie. Alguns alelos já foram perdidos no plantel atual em cativeiro. A população tem valor de índice de parentesco médio similar àquela de, no mínimo, primos de primeiro grau e alguns dos fundadores são muito aparentados. Alguns potenciais casais com baixo índice de parentesco r podem vir a ser importantes para o programa de reprodução em cativeiro. / Spix\'s macaw (Cyanopsitta spixii) is one of the most endangered birds of the world and is extinct in the wild. Several coordinated studies are being conducted for its management and conservation in captivity for future reintroduction. Microsatellites are useful markers to estimate relatedness between individuals. This information can be used to minimize the deleterious effects of inbreeding and loss of genetic diversity of captive birds, recommending less closely related pairs for the breeding program. The present study aims to identify specific polymorphic microsatellites to assess the levels of genetic variability of the species and the genetic relatedness among birds for the genetic management of the population. The partial genome of an individual was sequenced on a 454 GS FLX (Roche) platform. Twenty-five pairs of primers were designed, being 20 for di- and five tetra-nucleotide microsatellites. Nineteen microsatellites were amplified and tested in 12 selected individuals. Fourteen microsatellites were polymorphic. Heterologous microsatellites were also used in the analyses. Two microsatellites were not in Hardy-Weinberg equilibrium and five presented linkage disequilibrium. Exclusion paternity probability when one parental is known was 94.8% and identity probability was 0.00000793. Mean allele richness was 2.49 alleles per microsatellite, confirming the low genetic diversity of the species. The current captive population has lost some alleles. The mean relatedness among individuals was, at least, similar to the one between first cousins and some founders are very closely related. Based on the relatedness index, some unrelated potential couples can become important for the captive program.

As abelhas sem ferrão (Hymenoptera: Meliponini) possuem um sistema sexual haplodiplóide com determinação sexual complementar em um único lócus. Tal sistema é uma grande carga genética para o grupo e, assim, a diversidade genética de machos que se agregam nas proximidades dos ninhos é essencial para minimizar as chances de endogamia. As interações entre os indivíduos da colônia nas abelhas sem ferrão são diversas e grande parte delas é mediada por compostos químicos. A comunicação química é maior entre as rainhas e suas operárias, mas compostos químicos também são importantes para o acasalamento das rainhas. Como muitos machos se agregam nos eventos reprodutivos, é possível coletar e obter uma boa representatividade local de indivíduos e assim analisar certos caracteres que estruturam essas populações. Desse modo, o presente estudo teve como objetivos: (1) analisar quimicamente rainhas virgens e fisogástricas de Tetragonisca angustula; (2) analisar o perfil químico de machos dentro e fora dos ninhos; (3) analisar a diversidade genética das agregações de machos, quantas colônias contribuem com machos para formar essas agregações e avaliar qual o parentesco entre agregações de machos e rainhas dos ninhos onde havia agregações; (4) avaliar o potencial de dispersão dos machos de seus ninhos de origem até as agregações; (5) analisar morfometricamente machos compondo agregações de diferentes localidades. Técnicas de criação in vitro de rainhas virgens e instalação de ninhos-armadilha foram utilizadas a fim de otimizar a coleta de indivíduos. Nossos resultados indicam que rainhas virgens e rainhas fisogástricas são quimicamente distintas. Embora ambas possuam compostos voláteis atrativos sexualmente para os machos, as rainhas virgens possuem exclusivamente octadecenoato de octadecila e nerol em suas glândulas de Dufour e extratos cefálicos, respectivamente. Os machos que vivem dentro e os que vivem fora dos ninhos são semelhantes quimicamente, possuindo diversos ácidos carboxílicos em seus extratos cefálicos. Cinco agregações, contando com 376 machos, foram analisadas geneticamente sendo os machos provenientes de 83 colônias. Em média, eles se deslocaram ± 612 metros de seus ninhos de origem até as agregações. Essas agregações são muito semelhantes geneticamente entre si, não formando unidades distintas. Somente 3.45% dos machos das agregações eram aparentados às rainhas, o que diminui a probabilidade de inbreeding. Por fim, populações de machos de três localidades distintas puderam ser separadas com boa acuidade de acordo os dados morfométricos. Concluímos que existe comunicação química mediando a interação macho-rainha. A quantidade de colônias em uma determinada área contribui para a grande quantidade de indivíduos e para a diversidade genética das agregações. Os indivíduos nessas agregações são pouco aparentados e podem vir de colônias geograficamente muito distantes. A morfometria é útil em agrupar os machos de diferentes localidades / The stingless bees (Hymenoptera: Meliponini)present a haplodiploid sex determination system with complementary sex determination in a single locus. Such a system is a large genetic load for the group and thus the genetic diversity of male\'s aggregations near the nests is essential to minimize the chances of inbreeding. The interactions among the stingless bees nestmates are diverse and chemical compounds mediate most. The chemical communication is higher among the queens and their workers, but chemicals are also important for mating of queens. As the amount of males that aggregate near the nests with gynes is very large, these events allow us to collect and evaluate a local representation of males and thus to analyze certain characters that structure these populations. Thus, this study aimed to: (1) chemically analyzing virgin and physogastric queens of Tetragonisca angustula, (2) analyze the chemical profile of males inside and outside their nests, (3) analyze the genetic diversity of the aggregations of males, how many colonies contribute with males to these aggregations and to assess the relatedness between queens and males, (4) evaluate the potential dispersion of males from their nests to aggregations, (5) analyze morphometrically males composing aggregates of different locations. Techniques for rearing virgin queens in vitro and installation of trap-nests were used to optimize the sampling of individuals. Our results indicate that virgin queens and physogastric queens are chemically distinct. Although both present volatile compounds sexually attractive to males, virgin queens have exclusively nerol and ethyl octadecenoate in their cephalic extracts and Dufour\'s glands, respectively. Males from both types(living inside and outside their nests) are chemically similar, possessing several carboxylic acids in their cephalic extracts. About 83 colonies contributed for five aggregations with 376 males. On average, they moved ± 612 meters from their nest of origin to aggregations. These aggregations are genetically very similar to each other, without forming discrete units. Only 3.45% of the males are related to queens. Finally, populations of males of three different locations could be morphometrically separated with good accuracy. We conclude that there is chemical communication mediating the interaction male-queen. The number of colonies in one area contributes to the large number of individuals and the genetic diversity of the aggregations. Individuals in these aggregations are not related and can originate from distant colonies. The morphometry is useful to group the males from different localities

Doenças tireoideanas são bastante comuns, sendo sua maioria benigna. A relação entre os diversos tipos de doenças tireoideanas, bem como seus aspectos moleculares, são pouco conhecidos. O bócio (hiperplasia), por exemplo, é descrito por alguns como relacionado com carcinoma (tumor maligno) papilífero, enquanto que outros afirmam não haver relação causal entre as duas doenças. A questão mais desafiante, porém, refere-se à distinção entre adenoma (tumor benigno) e carcinoma folicular, que atualmente é feita apenas após à cirurgia, não permitindo tratamento diferenciado para os dois tipos de tumor. Este trabalho buscou identificar genes diferencialmente expressos entre tecido tireoideano normal, bócio, adenoma e carcinoma papilífero utilizando microarrays. Carcinomas foliculares não foram incluídos devido ao número e tamanho reduzidos das amostras. Dois tipos de array foram utilizados: arrays em membranas de nylon, contendo 213 clones obtidos por DDRT-PCR de amostras de tireóide, e arrays em vidro, contendo 3800 clones ORESTES. Experimentos utilizando o primeiro tipo de array identificaram três genes diferencialmente expressos, cuja expressão foi analisada por RT-PCR em 10 amostras de cada tipo de tecido. Dois deles foram capazes de diferenciar carcinomas papilíferos de tecido normal e bócio com 89% de precisão para o tumor maligno e 80% para os tecidos não malignos. Os arrays em vidro foram utilizados para avaliar o perfil de expressão de aproximadamente 10 amostras de cada tipo de tecido tireoideano. Foram identificados 160 clones diferencialmente expressos entre quaisquer dois tipos de tecido, cujas seqüências foram determinadas e comparadas com as dos bancos de dados. Dentre os genes mais interessantes destacam-se o correspondente à ATPase Na/K, cuja expressão está reduzida nos carcinomas em relação a tecidos normais e adenomas, o da proteína PDCD4, envolvida em morte celular programada, mais expresso em adenomas e tecidos normais em comparação com carcinomas e bócios, e os da calgizzarin (S100A11) e da α1-anti-tripsina, ambos mais ativos nos carcinomas do que nos demais tecidos. Todos esses genes já foram descritos como diferencialmente expressos em algum tipo de tumor. Este trabalho levou à padronização da metodologia de microarray em lâminas de vidro em nosso laboratório, bem como à identificação de genes que podem elucidar as alterações envolvidas na formação do bócio, adenoma e carcinoma papilífero. A implantação da técnica de amplificação de mRNA em nosso laboratório viabilizou a utilização de 10 amostras de carcinoma folicular, cuja massa de RNA total era insuficiente para as hibridizações. Essas amostras serão hibridizadas, juntamente com 10 amostras de adenoma, com microarrays contendo 4800 genes humanos conhecidos para a busca de genes diferencialmente expressos, de grande interesse diagnóstico. / Thyroid diseases are very common and are usually benign. The causal relationships among the different types of disease, as well as their molecular aspects, are not well understood. The goiter (hyperplasia), for instance, is described by some as related to papillary carcinoma (a malignant tumor), while others say there is no causal relationship between the two diseases. The most defying question, however, concerns the distinction between adenoma (benign tumor) and follicular carcinoma, which is currently made only after surgery, not allowing distinct treatments for the two kinds of tumor. This work aimed to identify differentially expressed genes among normal thyroid tissue, goiter, adenoma and papillary carcinoma using microarrays. Follicular carcinomas were not included due to the reduced number and size of the samples. Two kinds of array were used: arrays in nylon membranes, with 213 clones isolated from thyroid samples by differential display (DDRT-PCR); and glass slide arrays containing 3800 ORESTES clones.Experiments using the first type of array identified three differentially expressed genes, whose expression was analyzed by RT-PCR in 10 samples of each kind of tissue. Two of these genes were able to differentiate papillary carcinomas from goiters and normal tissues with precisions of 89% for the malignant tumor and 80% for the non-malignant tissues. Glass slide arrays were used to evaluate gene expression profile of approximately 10 samples of each type of thyroid tissue. 160 clones differentially expressed between any two tissues were identified, and their sequences were determined and compared with databases. Among the most interesting genes are Na/K ATPase gene, whose expression is reduced in carcinomas compared to normal tissues and adenomas, the gene corresponding to PDCD4 protein, involved in program cell death, with elevated expression in adenomas and normal tissues than carcinomas and goiters, and the genes of calgizzarin (S100A11) and α1-antitrypsin, both more active in carcinomas than the other tissues. All these genes have already been described as differentially expressed in at least one type of human cancer. This work led to the standardization of glass slide microarray technology in our laboratory, and to the identification of genes that may clarify the alterations involved in the formation of goiter, adenoma and follicular carcinoma. The implementation of mRNA amplification technique in our laboratory allowed the utilization of 10 samples of follicular carcinoma, whose mass was insufficient for microarray hybridizations. These samples will be hybridized along with 10 samples of adenomas, with microarrays containing 4800 known human genes to search for differentially expressed genes, of great diagnostic interest.

Tabebuia roseo-alba (Ridl.) Sand. (ipê branco) é uma árvore semidecídua que floresce abundantemente entre os meses de Agosto e Setembro. Valiosa pela qualidade de sua madeira, bem como por sua capacidade de ornamentação, esta espécie tem sido largamente utilizada em reflorestamentos e arborização urbana. A fragmentação florestal reduz o tamanho da população reprodutiva, a densidade populacional e pode isolar populações e indivíduos em campos e pastagens. Dessa forma, entender seus efeitos é fundamental para providenciar recomendações para conservação in situ e ex situ de espécies florestais. Assim, os objetivos desse trabalho foram: transferir, padronizar e caracterizar marcadores moleculares microssatélites previamente desenvolvidos em Tabebuia aurea para Tabebuia roseo-alba; avaliar a diversidade e divergência genética, o sistema reprodutivo e o fluxo de pólen em duas populações de T. roseo-alba submetidas a diferentes condições de preservação localizadas em área urbana no município de Ribeirão Preto- SP e ambiente natural em Selvíria-MS. Para isso, sementes de polinização aberta derivadas de árvores matrizes procedentes das duas populações em estudo foram coletadas. Todas as amostras tiveram seu DNA extraído e amplificado com oito pares de microssatélites heterólogos. As análises mostraram que todos os locos avaliados apresentaram herança mendeliana simples e segregam independentes, sendo, portanto, adequados para estudos de sistema de cruzamento, estrutura genética de populações e análise de paternidade. Também foi constatado que as duas populações têm elevada diversidade genética (He variando de 0,743 a 0,835) sendo as amostras de Selvíria mais diversas. Os níveis de divergência genética entre as populações foram altos e com tendência a aumentar quando comparadas as gerações de progênies. A análise do sistema de cruzamento, permitiu afirmar que as populações estudadas são mistas ( m t Ribeirão Preto = 0,840 e m t Selvíria = 0,963) com maior probabilidade de aumento na autofecundação nas árvores isoladas da população urbana. Significantes desvios do cruzamento aleatório foram observados através do cruzamento entre parentes e cruzamentos correlacionados entre e dentro de frutos, indicando endogamia nas populações. O número efetivo de doadores de pólen foi muito baixo para um mesmo fruto (1,21 em Ribeirão Preto e 1,50 em Selvíria) e mais alto entre frutos de uma mesma árvore (8,20 em Ribeirão Preto e 9,8 em Selvíria). A distância média do fluxo de pólen acessada pela análise TWOGENER foi baixa nas duas populações tanto para o modelo normal (35,4m em Ribeirão Preto e 57,3m em Selvíria) quanto para o exponencial (39,9m em Ribeirão Preto e 64,6m em Selvíria). Como o conhecimento da endogamia, cruzamentos correlacionados, autofecundação e estrutura genética espacial são fatores chave na tomada de decisões para a coleta de sementes e o plantio das mudas, estes resultados podem auxiliar programas de restauração florestal e conservação da espécie. / Tabebuia roseo-alba (Ridl.) Sand (Guayacan blanco) is one semideciduous tree that blossoms massively between August and September. Valuable for the quality of its wood, as well as its ability to ornamentation, this species has been used in urban afforestation and reforestation. The forest fragmentation reduces the size of the reproductive population, population density and can isolate populations and individuals in fields and pastures. Thus, the knowledge of the fragmentation effects may be indispensable for successful tree species conservation, breeding and regeneration. So, the aims of this study were: transfer, standardize and characterize molecular markers microsatellites developed for Tabebuia aurea; assess the diversity and genetic divergence, the mating system and the flow of pollen in two populations of T. roseoalba in different preservation conditions in an urban area located in Ribeirao Preto- SP and in a natural environment from Selvíria-MS. Therefore, open-pollinated seeds derived from seed-trees coming from the two populations above were collected. All samples had their DNA extracted and amplified with eight pairs of heterologous microsatellites. The analysis showed that all assessed loci have simple Mendelian inheritance and independent segregation, and are, therefore, suitable for studies of mating system, genetic structure of populations and paternity analysis. It was also noted that the two populations have high genetic diversity (He ranging from 0.743 to 0.835) being Selvíria samples more diversified. The levels of genetic divergence among populations were high and with a tendency to increase when the generations of offspring were compared. The analysis of the mating system showed that the populations have a mixed-mating system ( m t Ribeirão Preto = 0.840 e m t Selvíria = 0.963) with an increasing of self-fertilization in isolated trees from the urban population. Significant deviations from random mating were observed through of mating among relatives and correlated matings among and within fruits, indicating inbreeding in the populations. The effective number of pollen donors was very low for the same fruit (1.21 in Ribeirão Preto and 1.50 in Selvíria) and higher among fruits of the same tree (8.20 in Ribeirão Preto and 9.8 in Selvíria ). The average distance of the pollen flow accessed by TWOGENER analysis was low in the two populations in both normal (35.4 m in Ribeirão Preto and 57.3 m in Selvíria) and exponential models (39.9 m in Ribeirão Preto and 64.6 m in Selvíria). As the knowledge of inbreeding, correlated matings, self-fertilization and spatial genetic structure are key factors to making decisions for the collection of seeds and planting seedlings, these results may help forest restoration programs and conservation of this species.

Orientadores: Anete Pereira de Souza, Antonio Augusto Franco Garcia / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-25T14:06:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mantello_CamilaCampos_D.pdf: 14575904 bytes, checksum: 3588e88f982780fe09718e2b837d7824 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Aproximadamente 2.500 espécies são conhecidas por produzirem borracha natural e a seringueira, [Hevea brasiliensis (Willd. ex Adr. de Juss.) Muell-Arg.], espécie nativa da Amazônia e pertencente ao gênero Hevea, é a maior fonte de borracha natural do mundo. A borracha natural é matéria prima para fabricação de mais de 40.000 produtos tendo importância fundamental na indústria de pneus. Apesar de a região Amazônica oferecer condições climáticas adequadas para seu crescimento e desenvolvimento, esta área também possui condições favoráveis à ocorrência do mal-das-folhas (Microcyclus ulei P. Henn v. Arx), doença também conhecida como mal sulamericano das folhas (South American Leaf Bligth ¿ SALB). Dessa maneira, a heveicultura se expandiu para áreas de escape que propiciam novas condições de estresse, limitando o seu crescimento e a produção de látex. O melhoramento genético vem buscando cultivares adaptados a estas regiões de escape, porém o ciclo de melhoramento da seringueira é longo e não permite o rápido desenvolvimento de novos cultivares. O desenvolvimento de ferramentas na biologia molecular permite o melhor entendimento da espécie e pode diminuir o tempo gasto nos ensaios de campo. O presente trabalho desenvolveu novos marcadores microssatélites (SSRs) a partir de bibliotecas enriquecidas em microssatélites. A caracterização destes marcadores mostrou a alta variabilidade alélica dentro de H. brasiliensis e o teste de transferibilidade dos SSRs em outras seis espécies do gênero Hevea mostrou alelos exclusivos para as mesmas e taxas de amplificação superior a 80%. Com o objetivo desenvolver novos marcadores SSRs e single nucleotide polymorphisms (SNPs) em larga escala, foi sequenciado na plataforma Illumina GAIIx o transcriptoma de painel de dois cultivares importantes para a heveicultura (GT1 e PR255). A montagem e a caracterização do transcriptoma permitiu o melhor entendimento da dinâmica do transcriptoma em H. brasiliensis e identificou novos transcritos para a espécie. As sequências do transcriptoma foram submetidas à busca de SSRs e SNPs. No transcriptoma, foram identificados 1.709 novas sequências contendo SSRs para seringueira, a uma frequência de um SSR a cada 2,8 kb. Já a busca de SNPs identificou 404.114 SNPs com frequência de um SNP a cada 125 pb. Através da anotação no Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG), foram identificadas sequências anotadas a todas as enzimas referentes às duas vias de síntese de látex (mevalonato - MVA e C-metileritritol 4-fosfato -MEP). Apesar de as vias MVA e MEP serem muitos estudadas, esta foi a primeira vez que SNPs foram identificados e validados. Os marcadores SSRs e SNPs foram então mapeados em uma população segregante F1. O mapa genético obtido contém 383 marcadores mapeados em 20 grupos de ligação. Neste trabalho foram desenvolvidos 52 SSRs e 51 SNPs do total de marcadores mapeados. Como o número de grupos de ligação esperado é 18 (2n=36), conclui-se que o mapa genético obtido mostra que ainda há uma cobertura incompleta do genoma. Devido à alta frequência de SNPs no genoma, o desenvolvimento de novos marcadores poderá saturar o mapa de forma homogênea, permitindo o agrupamento dos marcadores nos 18 grupos de ligação esperados / Abstract: Approximately 2.500 species are known to produce natural rubber. Hevea brasiliensis (Willd. ex Adr. de Juss.) Muell-Arg. also known as rubber tree is a species native to the Amazon rainforest and is the largest source of natural rubber in the world. Natural rubber has been used in more than 40,000 products and has great importance in the tire industry. Although the Amazon rainforest offers optimal conditions for growth and rubber yields due to its warm and humid climate, this region also provides optimal conditions for the fungus Microcyclus ulei P. Henn v. Arx which causes the South American Leaf Blight (SALB) disease. Thus, rubber tree plantations have expanded to escape areas that provides new stress conditions limiting their growth and latex production. The rubber tree breeding is trying to create a new cultivar that is resistant to these new conditions but the rubber tree cycle breeding is long and does not allow a rapid cultivar development. Thus, molecular biology techniques could provide a greater knowledge of H. brasiliensis genetic and could optimize field evaluation and, thus, reduce the time and area required for experiments. The present work developed new microsatellites (SSRs) markers for rubber tree from genomic enriched libraries. The new microsatellites were characterized and demonstrated a high allelic variability within H. brasiliensis genotypes. The transferability rate in other six species of the genus Hevea was greater than 80%. To develop new SSRs and single nucleotide polymorphisms (SNPs) markers, the panel transcriptome from two important cultivars (GT1 and PR255) was sequenced in Illumina GAIIx platform. The transcriptome obtained allowed a better knowledge about H. brasiliensis transcriptome and identified new transcripts for rubber tree public database. The sequences were submitted to a SSR and SNP search. The SSR frequency was one SSR each 2.8 kb and it was identified 1.709 new sequences with new SSRs for rubber tree database. A total of 404.114 putative SNPs were detected with a frequency of one SNP every 125 bp. Through Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) annotation, it was identified contigs corresponding to all the enzymes of mevalonate (MVA) and -C-methyl-D-erythritol 4-phosphate (MEP). Despite MVA and MEP pathways are being very well studied, since they are directly involved to rubber biosynthesis, this is the first time that molecular markers have been developed for such important pathways. The SSRs and SNPs developed were mapped in a full-sib population. The genetic linkage map has 383 molecular markers distributed in 20 linkage groups. This project contributed with 52 SSRs and 51 SNPs of the total mapped markers. Although the expected number of linkage groups are 18 (2n=36), the new genetic linkage map still has an incomplete coverage of the genome. Due to the high frequency of the SNPs in the genome, the development of new markers can saturate this map homogeneously / Doutorado / Genetica Vegetal e Melhoramento / Doutora em Genética e Biologia Molecular

Orientadores: Anete Pereira de Souza, Ronan Xavier Corrêa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-25T14:19:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CerqueiraSilva_CarlosBernardMoreno_D.pdf: 123175108 bytes, checksum: 668158b424ffa91922546922a5837ce2 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O gênero Passiflora, cujas espécies são popularmente conhecidas como maracujazeiros, destaca-se na família Passifloraceae tanto pelo número de espécies (aproximadamente 520) quanto pela importância econômica associada à parte destas espécies. Os maracujazeiros ocorrem em diferentes países, sendo sua diversidade amplamente representada nas Américas, onde a Colômbia e o Brasil se destacam com aproximadamente 170 e 150 espécies de Passiflora, respectivamente. Economicamente os maracujazeiros despertam interesse pela beleza de suas flores, presença de princípios ativos medicinais, extração de óleos essenciais para indústria de cosméticos, produção de frutos para consumo in natura ou produção de derivados. O Brasil se destaca como maior produtor de maracujá, embora a produtividade nacional seja baixa (média de 14 T/ha-1 ano-1), quando comparada ao potencial da passicultura (± 50 T/ha -1 ano-1). Em parte essa baixa produtividade é ocasionada pela ausência de cultivares adaptadas às diferentes regiões produtoras e pela suscetibilidade das cultivares às principais enfermidades que acometem a cultura. Embora crescente, os programas de melhoramento genético do maracujazeiro apresentam resultados modestos frente às demandas existentes. Entre os obstáculos enfrentados pelos melhoristas, está a reduzida representatividade do gênero Passiflora em bancos de germoplasma, bem como a escassez de informações biológicas e agronômicas para maioria dos acessos. Assim, foi objetivo desta tese gerar informações genéticas e moleculares que contribuam para o melhoramento do maracujazeiro. Inicialmente foram construídas revisões críticas relacionadas aos avanços obtidos no melhoramento e na conservação das Passiflora com o uso de marcadores moleculares, bem como a cerca da principal doença que acomete a passicultura (virose do endurecimento dos frutos). Posteriormente foram obtidos, a partir de bibliotecas genômicas enriquecidas de microssatélites, 25, 17 e 52 novos pares de primers para P. cincinnata, P. edulis e P. setacea respectivamente, sendo observado um percentual de locos polimórficos inferior a 30% e um número médio de cinco alelos por loco. Testes de amplificação cruzada foram realizados para 14 espécies de maracujazeiros, sendo observada uma média de 70% de amplificação cruzada. De posse destes marcadores, foi estimada a distância e quantificada a estrutura genética entre 116 acessos (representados por 364 plantas distribuídas em três espécies). A partir dos dados de genotipagem e das análises estatísticas (descritivas, frequentistas e Bayesianas) foi observado baixa diversidade entre os acessos, e níveis moderado a alto de estruturação (com 0,08 ? Gst ? 0,38) e percentuais de alelos privados variando entre 20 e 40% entre os grupos sugeridos pelas estimativas Bayesianas (K=2 para P. cincinnata; K=3 ou 5, para P. edulis, e; K=2 ou 3 para P. setacea). Coleções nucleares representativas para até 100% da diversidade alélica amostrada foram sugeridas. Com base na caracterização de locos microssatélites e na avaliação de sintomas associadas à virose do endurecimento, verrugose e antracnose, observados em 36 acessos de P. edulis (amarelo e roxo), foi possível identificar grupos de acessos a serem priorizados em programas de (pré) melhoramento dedicados ao incremento de resistência em variedades cultivadas. Os resultados obtidos contribuem para o desenvolvimento dos programas de pré-melhoramento e melhoramento genético do maracujazeiro, além de auxiliarem no manejo e na conservação da variabilidade genética do gênero / Abstract: The genus Passiflora, whose species are popularly known as passion fruits, stands out in the family Passifloraceae both by the number of species (about 520) as well as the associated economic importance of some of these species. Passion fruits occur in different countries, with their diversity widely represented in the Americas, where Colombia and Brazil stand out with approximately 170 and 150 species of Passiflora, respectively. Economic interest in passion fruit emerged from the beauty of their flowers, presence of active medicinal principles, extraction of essential oils for cosmetics industry, fruits production for fresh consumption or derivatives production. Brazil is considered the largest producer of passion fruit, although national productivity is low (average 14 T/ha-1 year-1) when compared to passion fruit culture potential (± 50 T/ha -1 year-1). This low productivity is caused in part by the lack of adapted cultivars to the different production regions and due cultivars susceptibility to passion fruit major diseases. Despite an increasing rate, passion fruit breeding programs shows modest results versus existing demands. Among the obstacles faced by breeders, stand out the genus Passiflora reduced representation in germplasm banks, as well as the scarcity of biological and agronomic information for most accessions. Thus, the aim of this thesis was to generate information genetics and molecular that contributes to the passion fruit genetic breeding. Initially, critical reviews related to advances in Passiflora breeding and conservation using molecular markers, as along with information about the main disease affecting the passiculture (passion fruit woodiness disease) were presented. Novel primer pairs for P. cincinnata, P. edulis and P. setacea, in number of 25, 17 and 52 respectively, were subsequently obtained from microsatellite enriched genomic libraries, being observed a less than 30% polymorphic loci and an average number of five alleles per locus. Cross-amplification tests were performed for 14 species of passion fruit and an average of 70% cross-amplification was observed. Using these markers, genetic distance and structure were estimated among 116 accessions (represented by 364 plants distributed among three species). From genotyping and statistical analyzes data (descriptive, frequentist and Bayesian), low genetic diversity among accessions was observed. Also, Bayesian estimated suggested groups (K=2 for P. cincinnata, K=3 or 5 for P. edulis, and, K=2 or 3 for P. setacea) showed moderate to high levels of structuring (0.08 ? Gst ? 0.38) along with private alleles percentage ranging from 20 to 40%. Representative core collections ensuring up to 100% of the sampled allelic diversity were suggested. Based on microsatellite loci characterization and symptoms evaluation of associated woodiness virus, scab and anthracnose, observed in 36 accessions of P. edulis (yellow and purple), it was possible to identify groups of accessions to be prioritized in (pre) breeding programs dedicated to resistance improving in cultivars. These results contribute to the passion fruit pre-breeding and breeding programs development, and assist the genus genetic variability management and conservation / Doutorado / Genetica Vegetal e Melhoramento / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

Orientador: Luciana Bolsoni Lourenço Morandini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-20T20:53:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodrigues_DeboraSilva_M.pdf: 3296545 bytes, checksum: 2a2ccc454f9a1df9f09173c2127af330 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O gênero Engystomops apresenta ampla distribuição geográfica e constitui um interessante grupo de anuros para estudos cariotípicos. As populações de Engystomops encontradas na Amazônia têm sua identificação taxonômica ainda controversa. Análises genéticas e citogenéticas apoiam hipóteses que sugerem a existência de um complexo de espécies crípticas e especiação incipiente. Muitas vezes a variação citogenética observada entre diferentes populações estudadas dificultou o reconhecimento de homeologias cromossômicas entre os cariótipos. Uma caracterização cromossômica mais detalhada poderia auxiliar no possível reconhecimento de homeologias cromossômicas e, dessa forma, contribuir para o estudo dos processos envolvidos na divergência desses anuros. Já que o gene do DNAr 5S tem sido importante marcador genético e citogenético para estudos evolutivos e para a identificação e comparação de espécies em diversos grupos, no presente trabalho o DNAr 5S de Engystomops freibergi e de exemplares de Engystomops petersi de duas localidades Equatorianas (Puyo e Yasuní) foi estudado. Em todos os casos, dois tipos de DNAr 5S, facilmente diferenciados pelo tamanho e composição da sequência do seu espaçador não transcrito, foram isolados. A provável região promotora do gene do RNAr 5S (ICR) foi localizada nos dois tipos de sequências de DNAr 5S e a presença de possíveis sequências regulatórias adicionais foi discutida. No cariótipo de E. freibergi, sonda contendo a unidade repetitiva do DNAr 5S tipo I hibridou na região pericentromérica do braço curto dos cromossomos do par 3, e o DNAr 5S tipo II foi mapeado na região distal do braço longo dos cromossomos do par 6. A sonda formada somente pela região de NTS do DNAr 5S tipo I claramente detectou a região pericentromérica de 3p nos cariótipos de E. freibergi e E. petersi (Puyo) e de 5p no cariótipo de E. petersi (Yasuní), porém nenhum sinal distal ou intersticial foi observado. A sonda formada pela região de NTS do DNAr 5S tipo II detectou apenas a região distal de 6q nos três cariótipos estudados, corroborando a distribuição diferencial dos dois tipos de DNAr 5S nesses cariótipos. Tais sítios de DNAr 5S constituem novos marcadores cromossômicos, os quais permitem sugerir a homeologia entre o cromossomo 6 dos cariótipos de E. freibergi e de E. petersi, e entre o cromossomo 5 do cariótipo de E. petersi de Yasuní e o cromossomo 3 dos cariótipos de E freibergi e de E. petersi de Puyo. Já que os dois tipos de DNAr 5S encontrados em Engystomops são relacionados àqueles de Physalaemus tanto quanto à composição nucleotídica quanto à localização cromossômica, é ainda possível inferir que a origem desses dois tipos de sequências tenha antecedido a divergência evolutiva desses gêneros / Abstract: The Engystomops genus is widely distributed geographically and constitutes an interesting group for karyotypic studies. The taxonomic identifications of Amazonian populations of Engystomops is still controversial. Genetic and cytogenetic analyses suggest the existence of a complex of cryptic species and incipient speciation. The cytogenetic variations found among some populations prevent the recognition of chromosomal homeologies between the described karyotypes. A more detailed chromosomal characterization could help in the recognition of chromosome homeologies and, therefore, could contribute to the study of the processes involved in the divergence of these anurans. Since the 5S rDNA gene has been an important genetic and cytogenetic marker for evolutionary studies and even for the identification and comparison of species in diverse groups, in the present work the 5S rDNA of Engystomops freibergi and exemplars of Engystomops petersi from two Ecuadorian locations (Puyo and Yasuní) was studied. In all cases, two types of 5S rDNA, easily differed by size and compositon of their non-transcribed spacer, were isolated. A putative promoting region of the 5S rRNA gene (ICR) was recognized in the two types of 5S rDNA sequences and the presence of possible additional regulatory sequences was discussed. In the E. freibergi karyotypes, the entire type I 5S rDNA repeating unit hybridized to the pericentromeric region of 3p, whereas the entire type II 5S rDNA repeating unit mapped to the distal region of 6q, suggesting a differential localization of these sequences. The type I NTS probe clearly detected the 3p pericentromeric region in the karyotypes of E. freibergi and E. petersi from Puyo and the 5p pericentromeric region in the karyotype of E. petersi from Yasuní, but no distal or interstitial signals were observed. Interestingly, this probe also detected many centromeric regions in the three karyotypes, suggesting the presence of a satellite DNA family derived from 5S rDNA. The type II NTS probe detected only distal 6q regions in the three karyotypes, corroborating the differential distribution of the two types of 5S rDNA. Because the 5S rDNA types found in Engystomops are related to those of Physalaemus with respect to their nucleotide sequences and chromosomal locations, their origin likely preceded the evolutionary divergence of these genera. In addition, our data indicated homeology between chromosome 5 in E. petersi from Yasuní and chromosomes 3 in E. freibergi and E. petersi from Puyo. In addition, the chromosomal location of the type II 5S rDNA corroborates the hypothesis that the chromosomes 6 of E. petersi and E. freibergi are homeologous despite the great differences observed between the karyotypes of the Yasuní specimens and the others / Mestrado / Biologia Celular / Mestre em Biologia Celular e Estrutural

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:32:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_alexandre_zanardo_carvalho.pdf: 599901 bytes, checksum: 46bcadb2c2ae2efc2be1d2eb92a5f846 (MD5) Previous issue date: 2007-12-29 / Fusarium head blight (FHB) is one of the most important diseases known to affect wheat crop. FHB, caused mainly by Fusarium graminearum, results in severe losses of productivity and grain quality besides its harmful effects to human and animal health due to the accumulation of mycotoxins in infected grains. Genetic resistance is the best way to control FHB which affects crops in several parts of the world. FHB resistance shows a quantitative heritage, hence are QTLs (quantitativetrait- loci) that have a weak effect on character. Studies with microsatellite markers have generated a great number of information related to the position of those QTLs in the genome, in addition to the development of new varieties to be used in breeding programs. The microsatellites are short sequence repeats, spread thoroughly in the organism s genome. For amplification of those sequences it is used specific primers to each loco. Due to the genetic relation between species, information generated from the study in one species can be used successfully when studying related species. Therefore, primers designed for microsatellites in one species can be used to detect markers in related species and to associating those markers with characteristics of interest. Here, the main objective of my work was to verify the transferability of microsatellites from rice to wheat in search of markers related to FHB resistance. It was tested different wheat genotypes showing different levels of resistance to Fusarium and was verified the existence of polymorphism among those genotypes. A number of 55 primer pairs of microsatellites isolated from the rice genome were tested in 13 wheat cultivars classified as susceptible, moderately susceptible, moderately resistant and resistant. In my results, the rate of microsatellite transferability was of 76.4%, where from these, 23.8% showed polymorphism and 76.2% showed monomorphism. In spite of the high rate of the microsatellite transferability observed in my results, the analysis of polymorphism did not allow the identification of markers that could be possibly associated with resistance to Fusarium head blight in wheat. / A fusariose do trigo, causada principalmente pelo fungo Fusarium graminearum, é uma das principais doenças nessa cultura, ocasionando perda de produtividade e de qualidade de grãos, além dos efeitos nocivos à saúde do homem e de animais devido ao acúmulo de micotoxinas nos grãos infectados. A resistência genética é a melhor forma para o controle dessa patologia que atinge a cultura em várias regiões do mundo. Ela exibe herança quantitativa, ou seja, são QTLs que tem um pequeno efeito sobre o caráter. Estudos com marcadores de microssatélites têm gerado um grande número de informações a respeito da posição desses QTLs no genoma e no desenvolvimento de novas variedades para cultivo em programas de melhoramento. Os microssatélites são pequenas seqüências de bases repetidas, posicionadas adjacentemente e distribuídas amplamente no genoma dos organismos. Para sua amplificação são utilizados primers específicos para cada loco. As relações genéticas entre espécies permitem que informações geradas a partir do estudo de uma delas sejam utilizadas para o estudo de espécies relacionadas. Dessa forma, primers desenhados para locos de microssatélites em uma espécie podem ser utilizados para detectar marcadores em espécies afins e serem associados a características de interesse. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi verificar a transferabilidade de locos de microssatélites de arroz para genótipos de trigo com diferentes níveis de resistência à fusariose e verificar a existência de polimorfismo entre os genótipos contrastantes que pudessem ser associados à característica de resistência. Foram testados 55 pares de primers de locos de microssatélites, isolados do genoma do arroz, em 13 cultivares de trigo, classificadas como suscetíveis, moderadamente suscetíveis, moderadamente resistentes e resistentes. Houve a transferabilidade de 76,4% desses locos de microssatélites. Destes, 23,8% apresentaram polimorfismo e o restante, 76,2%, apresentaram-se monomórficos. A análise do polimorfismo não permitiu a identificação de marcadores que pudessem ser associados à resistência para fusariose do trigo.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:44:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_fernando_henning.pdf: 464142 bytes, checksum: dafd04da655722e31d27a17fb98fb36d (MD5) Previous issue date: 2007-04-30 / The use of quality seeds is preponderant to obtain productive success in farming. Several are the factors that influence in the quality of seeds, and among these the flotations can be mentioned in the humidity of seeds and even the use of inadequate techniques in the crop. The coat of soybean seeds is the responsible for the protection of the embryo, therefore, more resistance to you factor that they will take the quality loss, minor will be the damages for the whole productive chain of soybean seeds. The introduction of characters of larger resistance of coat of soybean seed is related to the characteristic of the permeability of coat. Several studies demonstrate to exists soybean genotypes with different permeability characteristics. Based on these information took place the crossing among to cultivate commercial CD202 (yellow and permeable coat) with a lineage TP (black and semi-permeable coat). In the population generated by the crossing, grew this work with the following objectives: i) to Build a genetic map of the coat of soybean seed using markers microssatélites, RAPD and AFLP; ii) to Relate the markers microssatélites used in the construction of the genetic map of the coat of soybean, with the possible proteins codified by the sequences anchored by these markers in the bank of ESTs of the soybean. For the construction of the genetic map of the coat of soybean 600 primers microssatélites, 50 RAPD and 64 AFLP were tested. The markers selected as polimórficos, they were submitted to the analysis of Qui-square and contained in connection groups using the program MapMaker. The alignment among the sequences of the microssatélites with the database of ESTs was made through analyses in silico being used the program BLAST. Of the total of tested markers, they were used in the construction of the map 20 markers microssatélites, 2 RAPD and 11 AFLP, which were efficient in the formation of 13 connection groups. Among the 20 markers selected microssatélites, 4 presented homology with sequences of ESTs deposited in the database of the soybean, and some of these sequences possess indirect relationship with the quality of soybean seeds. / A utilização de sementes de qualidade é preponderante para se obter sucesso produtivo em uma lavoura. Diversos são os fatores que influenciam na qualidade das sementes, sendo que dentre estes podem-se citar as flutuações na umidade das sementes e até mesmo a utilização de técnicas inadequadas na colheita. O tegumento das sementes de soja é o responsável pela proteção do embrião, logo, quanto maior sua resistência a fatores que irão levar a perda de qualidade, menores serão os prejuízos para toda a cadeia produtiva de sementes de soja. A introdução de caracteres de maior resistência do tegumento da semente de soja está relacionada à característica da permeabilidade do tegumento. Diversos estudos demonstram existir genótipos de soja com diferentes características de permeabilidade. Baseado nestas informações realizou-se o cruzamento entre a cultivar comercial CD202 (tegumento amarelo e permeável) com uma linhagem TP (tegumento preto e semi-permeável). Na população gerada pelo cruzamento, desenvolveu-se este trabalho com os seguintes objetivos: i) Construir um mapa genético do tegumento da semente de soja utilizando marcadores microssatélites, RAPD e AFLP; ii) Relacionar os marcadores microssatélites utilizados na construção do mapa genético do tegumento da soja, com as possíveis proteínas codificados pelas seqüências ancoradas por estes marcadores no banco de ESTs da soja. Para a construção do mapa genético do tegumento da soja foram testados 600 primers microssatélites, 50 RAPD e 64 AFLP. Os marcadores selecionados como polimórficos, foram submetidos à análise de Qui-quadrado e agrupados em grupos de ligação utilizando o programa MapMaker. O alinhamento entre as seqüências dos microssatélites com o banco de dados de ESTs foi feito via análises in silico utilizando-se o programa BLAST. Do total de marcadores testados, foram utilizados na construção do mapa 20 marcadores microssatélites, 2 RAPD e 11 AFLP, os quais foram eficientes na formação de 13 grupos de ligação. Dentre os 20 marcadores microssatélites selecionados, 4 apresentaram homologia com seqüências de ESTs depositadas no banco de dados da soja, sendo que algumas destas seqüências possuem relação indireta com a qualidade de sementes de soja.