Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-06-02T18:56:00Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3307484 bytes, checksum: 4866807412176ce78c495b4aa9ee2ee1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-02T18:56:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3307484 bytes, checksum: 4866807412176ce78c495b4aa9ee2ee1 (MD5) Previous issue date: 2003-06-09 / Visando propiciar subsídios para o aperfeiçoamento dos processos voltados ao melhoramento do cacaueiro no Brasil, foram conduzidos estudos sobre a coleção de germoplasma do CEPEC – Centro de Pesquisa do Cacau, em Ilhéus, na Bahia, e ensaios de avaliação de progênies, que abordaram os caracteres de maior importância para a cultura: resistência à vassoura-de- bruxa e podridão parda, produtividade, características físicas de fruto e semente, teor e dureza da gordura e concentração de ácidos graxos e triglicerídeos. Nestes, foram definidas metodologias de maior adequação para a avaliação de germoplasma, e um antigo debate sobre a ocorrência ou não de relação entre a produção de clones e de suas progênies foi elucidado, alcançando-se esta associação pela correção dos valores computados por uma variável associada ao porte: área do caule; e a partir desta foram identificadas as séries e genótipos de melhor desempenho para o caráter. Por outro lado não foi identificada qualquer associação entre distância genética e capacidade específica de combinação. Também com correção para porte, e inclusão de correção para efeitos de posição na área da coleção, foram identificados os acessos e séries de acessos mais promissores em relação à resistência à vassoura-de-bruxa, constatando-se a ocorrência de um elevado número de genótipos com forte distinção, muitos dos quais de diferentes origens e com baixa similaridade genética entre si, conforme estudo com marcadores moleculares RAPD e Microssatélites; e genótipos introduzidos mais recentemente propiciaram uma expressiva ampliação da diversidade do conjunto de acessos resistentes da coleção. Há, então, fortes indicativos da existência da possibilidade de se alcançar a associação de diferentes genes de resistência e de se ampliar a diversidade em cultivo, aspecto premente, uma vez que foi identificada, na coleção, a redução do destaque de descendentes da fonte tradicional de resistência e base das variedades atualmente distribuídas, o Scavina 6, e foi captado um processo inicial de evolução do patógeno: isolados amostrados em materiais resistentes diferem genéticamente dos amostrados em genótipos susceptíveis, conforme marcadores RAPD. Foi observada a existência de correlação entre resistência à vassoura- de-bruxa, para almofadas, ramos e frutos, e à podridão parda, havendo destaque geral, em relação a estes caracteres, para séries Amazônicas, derivadas de populações selvagens, series estas que tendem, também, a apresentarem maiores teores de gordura. Este último caráter, por sua vez, é relacionado de forma negativa com produção, para a qual, assim como para o peso de uma semente e o peso de sementes por frutos, as séries de melhores desempenhos são derivadas de populações domesticadas. Para as características físicas de semente também se observou associação significativa entre desempenho ‘per se’ e capacidade geral de combinação, o que mostra a importância da avaliação de germoplasma quanto a estes caracteres, no que diz respeito a eficiência na escolha de genótipos a serem testados como progenitores. Isto também foi constatado para a dureza de manteiga, caráter predominantemente determinado pelas proporções dos ácidos graxos oleico (O), linoleico (L) e esteárico (S) e dos triglicerídeos SOS, SOO e PLO. Tais ácidos graxos e triglicerídeos são importantes como variáveis auxiliares para se alcançar uma melhor diferenciação entre séries, sendo o grau dureza destas, ora explicado pela proporção baixa ou elevada de um ou dois dos ácidos graxos insaturados citados, ora, principalmente, pela concentração de esteárico. Com diversos dos caracteres estudados foram observadas fortes associações entre fenótipo e marcas moleculares, marcas estas, de modo geral, distintas quando da consideração do tipo Amazônico e quando da de Trinitários-Criollos. Através de uma análise de fatores foi possível identificar um fator de peso de sementes e frutos, um de produção, havendo para estes destaque de séries da América Central e Caribe e séries derivadas de populações cultivadas, e um de resistência, para o qual se destacam séries selvagens Amazônicas; e, na busca de variedades com adequadas características gerais e portadoras de diferentes genes associados à resistência, a associação destes grupos e a atuação dentro de cada um deles, através de um processo de seleção recorrente recíproca, apresenta-se, claramente, como uma opção lógica para o melhoramento do cacaueiro. / Studies were carried out at CEPEC germplasm collection and progeny trials in Ilhéus-BA, considering the most important traits for cacao crop: resistance to witches’ broom and black pod diseases, productivity, physical characteristics of pod and seed, fat content and hardness, and concentration of fatty acids and triglycerides, aiming the development of the cacao breeding in Brazil. More adequate methods to evaluate cacao germplasm were defined, and an old discussion about the correlation between clone production and their progenies was settled correcting the assessed values by means of the stem area variable. Using this variable, series and genotypes with better performance for this character were identified. No association between genetic distance and specific combination capability was identified. Associating the correction of the stem area and the effect of plant position inside the collection area, the most promising assesses and series for witches’ broom resistance were identified and a high number of outstanding genotypes were noted, many from different origins and low genetic similarity as shown by RAPD and microsatellites markers. Genotypes recently introduced increased the genetic diversity of the available resistant clones. Therefore, there are strong indications of the possibility of the association of different resistance genes to amplify the crop diversity. This is very important since it was identified in the collection a decreasing in the superiority of the traditional source of resistance and ascendant of the nowadays varieties, the Scavina 6 clone, and a initial process of pathogen evolution was detected: RAPD markers showed genetic differences of isolates from susceptible and resistant materials. A correlation between resistance to witches’ broom and black pod diseases including floral cushions, branches and pods was observed and for these characters there is a general preeminence of Amazonian series from wild cacao population which showed, also, higher fat content in the seeds. Fat content is a character negatively related to production as happens to seed weight and seed weight per pod. Series from domesticated populations usually present better performances to these characters. The significant association between performance ‘per se’ and general combining ability for physical properties of seed showed the importance to evaluate these characters when choosing genotypes to be tested as parents. The same was observed in relation to butter hardness, character influenced primarily for the concentrations of the oleic (O), linoleic (L) and stearic fat acids and SOS, SOO and PLO triglycerides. The proportion of fatty acids and triglycerides responsible for butter hardness can be used also for better differentiation between series. Several characters studied presented strong associations between phenotype and molecular markers which are generally distinct between Amazon and Trinitary – Criollos. Through a factor analysis it was possible to identify a factor of seeds and pods weight, a factor of production and a factor of resistance. Series from Central America and Caribean Islands and series from cultivated populations show distinctive production and seeds and pods weigh factors and Amazonian wild series are noted for resistance factor. In the quest for better varieties showing resistance and good general characteristics, to associate these groups and actuate within each one through a process of reciprocal recurrent selection, is a logical and clear option for cacao breeding. / Tese importada do Alexandria

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-06-05T17:21:39Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 471931 bytes, checksum: da9a97192fe4f4b633fae99fe73cf063 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-05T17:21:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 471931 bytes, checksum: da9a97192fe4f4b633fae99fe73cf063 (MD5) Previous issue date: 2005-07-15 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Este trabalho teve por objetivo estudar conseqüências da ação gênica não-aditiva de dominância sobre a avaliação genética animal, no curto e médio prazos. Os dados utilizados foram provenientes de simulações em nível de genes, usando-se o Programa GENESYS na estruturação de um genoma com 600 locos bialélicos. No primeiro estudo foram propostos cinco modelos de ação gênica, que incluíram porcentuais diferentes de locos com dominância completa (d/a= +1), isto é, modelos Ad, D25, D50, D75 e D100, os quais apresentavam 0, 25, 50, 75 e 100% dos locos com desvios da dominância, nessa ordem. Adicionalmente foi simulado um sexto modelo, designado SD, que incluiu sobredominância (d/a= +2) em 50% dos locos. Os modelos com ação gênica de dominância também tiveram efeitos aditivos dos genes em todos os seus locos. A partir de cada modelo genético foram estruturadas populações-controle e de seleção fenotípica que permitiram avaliar o comportamento de diferentes parâmetros genéticos para duas características de baixa (h2= 0,10) e alta (h2= 0,60) herdabilidades. Nessas populações foram praticados apenas acasalamentos ao acaso entre seus genitores, durante 10 gerações consecutivas e discretas. Para ambas as características, constataram-se maiores valores de herdabilidade no sentido restrito, variância genotípica e variância aditiva na ausência de seleção. Verificou-se covariância entre os efeitos aditivos e de dominância, nos modelos com inclusão de desvios da dominância, predominantemente positiva sendo nas a correlação entre populações-controle e esses efeitos negativa nas populações sob seleção. A variância de dominância aumentou com o incremento no número de locos exibindo dominância, e isso implicou aumento da variância aditiva. Houve considerável variação na importância dos efeitos da dominância na variância fenotípica total (d2) de cada característica e como proporção da variância aditiva (d2a) correspondente. Modelos com menor viiiporcentagem de locos com desvios da dominância proporcionaram maior endogamia e fixação de alelos favoráveis e também maiores ganhos genéticos, no período avaliado. No segundo estudo, foram avaliados os impactos de se desconsiderarem os efeitos não-aditivos da dominância sobre a estimação de parâmetros genéticos e a predição de valores genéticos obtidos pelo método da máxima verossimilhança restrita, sob modelo animal aditivo unicaracterístico, empregando-se o Programa MTDFREML. Foram propostos dois modelos de ação gênica: um com apenas efeitos aditivos dos genes e o outro com aditivos e dominância completa (d/a= +1) em 100% dos locos. Em cada modelo genético, foram obtidas populações de acasalamentos e seleção ao acaso, totalizando 18.000 registros, que possibilitaram o estudo das características com herdabilidades de 0,15 (baixa), 0,30 (média) e 0,60 (alta). As estimativas dos componentes de variância e herdabilidade obtidas no modelo genético aditivo foram semelhantes aos seus valores reais, em cada característica, ao passo que, sob ação gênica de dominância, foram observadas superestimativas de todos os componentes, sobretudo da variância genética aditiva. Nesse caso, a variância de dominância não-estimada, em função do modelo adotado, foi redistribuída entre os componentes aditivo e residual estimados. Houve perda na acurácia da avaliação genética, traduzida por correlações mais baixas entre os valores genéticos preditos e verdadeiros dos animais para o modelo genético com dominância. No último capítulo, foram avaliadas duas linhagens paternas e seus cruzamentos, selecionados com base no fenótipo para a característica de herdabilidade 0,30. Foi simulado um único modelo de ações gênicas, comum a todas as populações, que incluía efeitos aditivos dos genes e dominância completa em 100 e 50% dos locos, respectivamente. As linhagens, mantidas separadas, foram selecionadas por 20 gerações e submetidas a quatro estruturas de cruzamentos entre seus indivíduos. Na primeira e na terceira, foram acasalados ao acaso machos selecionados de uma linhagem e fêmeas da outra, nas gerações 10 e 15, respectivamente. A segunda e a quarta estrutura constituíram-se de cruzamentos recíprocos aos da primeira e terceira, respectivamente. As populações cruzadas foram selecionadas por 10 e 5 gerações, conforme o cruzamento, períodos em que foram contemporâneas das linhagens. O desempenho das linhas puras e cruzadas foi avaliado, sendo constatados valores fenotípicos superiores nas populações cruzadas em relação às linhagens e pequenas diferenças quanto aos outros parâmetros investigados. Ganhos genéticos mais elevados foram obtidos em pelo menos uma linha parental ao longo de todo o período. A variância aditiva foi restaurada sob cruzamentos interpopulacionais. Não houve diferenças entre os cruzamentos e nem efeito de linha. Esses estudos indicaram a necessidade de considerar os efeitos genéticos não-aditivos de dominância na avaliação genética de características de importância econômica no melhoramento animal, sendo influenciadas pela dominância. / The objective of this work was to study consequences of the non-additive gene action of dominance on the animal genetic evaluation, in the short and medial terms. The utilized data were originated from simulations in level of genes, using the Program GENESYS to structure a genome with 600 bi-allelic loci. In the first study five models of gene action were proposed, that included different percentages of loci with complete dominance (d/a= +1), namely, models Ad, D25, D50, D75 e D100, which presented 0, 25, 50, 75 e 100% of the loci with dominance deviations, in this order. In addition, a sixth model was simulated, named of SD, that included overdominance (d/a= +2) in 50% of the loci. The models with dominance gene action also had additive effects of the genes in all their loci. Starting from each genetic model were structured unselected populations and phenotypic selection ones which allowed to evaluate the behavior of different genetic parameters in two traits of low (h2= 0.10) and high (h2= 0.60) heritabilities. In these populations only random matings were practiced between their genitors, along 10 consecutive and discrete generations. For both traits, were obtained higher values of narrow sense heritability, genotypic variance and additive variance in the absence of selection. It was verified covariance between the additive and dominance effects, in the models that included dominance deviations, being the correlation between these effects predominantly positive in the unselected populations and negative in the populations under selection. The dominance variance augmented with the increase in the number of loci exhibiting dominance and this implicated increase of the additive variance. There was considerable variation in the importance of the dominance effects in the total phenotypic variance (d2) of each trait and how proportion of the correspondent additive variance (d2a). Models with smaller percentage of loci with dominance deviations promoted larger inbreeding and fixation of favorable alleles and also xilargest genetic gains, in the evaluated period. In the second study, were evaluated the impacts of to ignore the dominance non-additive effects on the estimation of genetic parameters and prediction of genetic values, using the restricted maximum likelihood method, under single trait additive animal model, by the Program MTDFREML. Two gene action models were proposed: one with only additive effects of the genes and the other with additives and complete dominance (d/a= +1) in 100% of the loci. In each genetic model, populations of matings and selection at random were generated, by six consecutive and discrete generations, resulting in 18,000 registers, which made possible to study the traits with heritabilities of 0.15 (low), 0.30 (mean) and 0.60 (high). The estimates of the variance components and heritability obtained in the additive genetic model were similar to the real values, in each trait, while, under dominance gene action, overestimates were observed for all components, mainly to the additive genetic variance. In this case, the non-estimated dominance variance, due to the adopted model, was redistributed between the additive and residual components estimated. There was loss in the accuracy of the genetic evaluation, translated by smallest correlations between the predicted genetic values and true ones of the animals for the genetic model with dominance. In the last chapter, were evaluated two parental lines and their crosses, selected by phenotype to the trait with heritability 0.30. Only one genes actions model was simulated, common to all populations, that included additive effects of genes and complete dominance in 100 e 50% of the loci, respectively. The lines, kept separated, were selected per 20 generations and submitted to four structures of crosses between their individuals. In the first and third ones, males selected of one line were mated at random with females selected of the other, in the generations 10 and 15, respectively. The second and fourth structures were composed of reciprocal crosses to those of the first and third schemes, respectively. The crossbred populations were selected per 10 and 5 generations, conform the cross, periods in that they were contemporaneous of the lines. The performance of the pure lines and their crossbreds was evaluated, being verified higher phenotypic values in the crossbred populations when compared to the lines and small differences for the others parameters. Larger genetic gains were obtained in at least one parental line along all period. The additive variance was restored under interpopulational crosses. There were xiinot differences between the crosses and nor line effect. These studies indicated the necessity of to consider the non-additive genetic effects of dominance into the genetic evaluation of traits of economic importance in the animal improvement, being influenced by dominance.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-08-31T16:43:51Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1571624 bytes, checksum: 532bd28b48be76bfcc011401faf8fee6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-31T16:43:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1571624 bytes, checksum: 532bd28b48be76bfcc011401faf8fee6 (MD5) Previous issue date: 2017-07-13 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O cultivo do tomateiro possui relevante importância sócio-econômica na agricultura brasileira. Mesmo diante deste cenário favorável, a tomaticultura é considerada uma atividade de elevado risco econômico e de grande complexidade agronômica. Dentre os principais problemas, destaca-se a requeima, causada pelo oomiceto Phytophthora infestans (Mont.) de Bary. O controle da doença é altamente dependente do uso de agrotóxicos, pois a maioria dos cultivares de tomateiro não são resistentes. Na tentativa de reverter esse quadro, a principal alternativa é a transferência de genes de resistência presentes em acessos de tomateiro conservados em Bancos de Germoplasma. Assim, após oito anos de pesquisas foi selecionado o acesso BGH-2127 (Solanum lycopersicum), como fontes de resistência a requeima, dentre os 870 acessos de tomateiro do Banco de Germoplama de Hortaliças da Universidade Federal de Viçosa (BGH-UFV). Pelo fato da resistência ser quantitativa, torna-se difícil a avaliação e seleção fenotípica de genótipos superiores, feita apenas no campo ou em associação com marcadores moleculares genéticos tipo QTL. Neste contexto, a metodologia da análise proteômica torna-se uma alternativa viável, pois pode fornecer importantes informações e ferramentas para maior entendimento das rotas metabólicas da interação planta-patógeno e assim auxiliar no desenvolvimento de futuras estratégias para o desenvolvimento de cultivares de tomateiro resistentes. Com o auxílio de ferramentas proteômica, os objetivos deste estudo foram: analisar possíveis diferenças entre os proteomas constitutivos de genótipos de tomateiro contrastantes quanto a resistência à requeima; e identificar proteínas frente a infecção do patógeno que possam explicar possíveis mecanismos moleculares de resistência do tomateiro a esta doença. Foram avaliados o acesso BGH-2127 e o cultivar Santa Clara, resistente e suscetível à requeima, respectivamente. Para avaliação do proteoma constitutivo, as proteínas foram extraídas de amostras das folhas dos genótipos sem que tivesse ocorrido a inoculação, apenas comparando a constituição proteica do BGH-2127 e do Santa Clara. Na avaliação à resposta ao patógeno, as plantas foram inoculadas com uma mistura de esporângios de P. infestans, na concentração de 1x10 3 esporângios mL -1 , coletados em regiões da Zona da Mata Mineira, e as proteínas foram extraídas de folhas de cada genótipo inoculado e não inoculado (controle) coletadas nos tempos 0, 2 e 48 horas. Na análise proteômica foi utilizada a técnica da eletroforese bidimensional (2-DE), com a primeira dimensão (focalização isoelétrica) realizada em tiras IPG de 24 cm, pH 3-10, e a segunda dimensão em SDS-PAGE, em gel 12,5%T. Foram obtidos três géis por tratamento, correspondendo a três repetições biológicas. Em seguida, os géis foram revelados por coloração com azul de coomassie coloidal. Posteriormente as imagens dos géis foram digitalizadas usando o equipamento Image Scanner III e analisadas no software ImageMaster 2D Platinum 7.5. Spots com variação de sobreposição acima de 1,5 e ANOVA p<0,05 foram considerados diferencialmente abundantes. Os spots das proteínas diferencialmente abundantes foram identificados em espectrômetro de massas do tipo MALDI-TOF/TOF Ultraflex III. As listas de massas obtidas foram confrontadas contra os bancos de dados de proteínas obtidos do UNIPROT, com auxílio do software MASCOT e os resultados obtidos, validados pelo aplicativo SCAFFOLD com pelo menos 90% de probabilidade. As proteínas identificadas foram categorizadas funcionalmente usando o software Mapman. Uma vez listadas as proteínas diferencialmente abundantes para os genótipos BGH-2127 e Santa Clara foi realizada a construção de uma rede de interação proteína-proteína utilizando o software STRING. Ensaios de PCR em Tempo Real (RT-PCR) foram realizados para confirmar os níveis de abundância de algumas proteínas identificadas. O RNA total foi extraído de amostras de folhas e o cDNA obtido foi quantificado pelo equipamento SpectraMax M5 microplate/cuvette reader. A amplificação dos fragmentos alvo foi realizada utilizando o equipamento StepOneTM Real-Time PCR System e para a quantificação da expressão gênica foi utilizado o software REST. Na avaliação do proteoma constitutivo, 19 proteínas foram identificadas, e estão relacionadas com metabolismo e energia, fotossíntese, estresse e defesa e à transcrição. Aproximadamente 90% destas proteínas foram mais abundantes no cultivar Santa Clara. As proteínas endoquitinase ácida de 26 kDa e ribonuclease T2 foram mais abundantes no BGH-2127. Atividade enzimática confirmou maior abundância de quitinase no acesso BGH-2127 em relação à Santa Clara. Os padrões de expressão avaliados por PCR em tempo real diferiram dos resultados da análise proteômica. Na avaliação da resposta ao patógeno, 56 proteínas diferencialmente abundantes foram identificadas, sendo 39 referentes ao genótipo resistente e 17 ao suscetível. Estas proteínas foram categorizadas em grupos de funções biológicas de energia e metabolismo, fotossíntese, estresse e defesa, transcrição, outras proteínas e não caracterizadas. Para o acesso BGH-2127, proteínas do estresse oxidativo (2-cis peroxirredoxina BAS1 e 2-cis peroxirredoxina) e relacionadas à patogênese da família PR-5 (taumatina) tiveram os níveis de abundancia relativa aumentados nos tempos 0 e 48 horas após a inoculação, respectivamente, e foram consideradas importantes para o mecanismo de defesa deste genótipo. Os padrões de expressão avaliados por PCR em tempo real diferiram dos resultados da análise proteômica. Redes de interações proteína-proteína forneceram importantes informações sobre atividades celulares envolvidas na resistência do BGH-2127 à requeima. Diferenças na abundância das proteínas endoquitinase ácida de 26 kDa e ribonuclease T2 entre os proteomas constitutivos dos genótipos avaliados podem contribuir para o mecanismo de resistência do BGH-2127 à requeima. Proteínas relacionadas ao estresse oxidativo (PR-9) e família taumatina (PR-5) possuem papel importante no mecanismo de defesa do acesso BGH- 2127 resistente a requeima do tomateiro. / Growing tomatoes has significant economic and social importance in brazilian agriculture. Nevertheless, the tomato production is considered an activity of high economic risk and major agronomic complexity. Among the main problems with regard to pests and diseases, there is the late blight, caused by the oomycete Phytophthora infestans (Mont.) de Bary. Disease control is highly dependent on the use of pesticides and there is no resistant cultivars. The main strategy to reverse that one situation is the introgression of resistance genes present in tomato accessions stored in germplasm banks. So, after eight years of research, BGH-2127 access (Solanum lycopersicum) was selected as a source of resistance to late blight, among the 870 tomato accessions of Vegetable Germplasm Bank of the Federal University of Viçosa (BGH-UFV). Due to the resistance to be quantitative it becomes difficult to practice selection of superior genotypes, made only in the field or associated with genetic molecular markers. In this context, the methodology of proteomics becomes viable alternative to provide valuable information and tools to better understanding the different ways of plant-pathogen relationship, thus this methodology can help future proposals genetic strategies to develop resistance cultivars of tomatoes. With the help of proteomic tools, the objectives of this study were: to analyze differences between the constitutive proteomes of tomato genotypes contrasting in resistance to late blight; and identify proteins against infection of the pathogen that may explain possible molecular mechanisms of resistance of tomato to this disease. The BGH-2127 and Santa Clara cultivar, resistant and susceptible to late blight respectively, were evaluated. For the evaluation of the constitutive proteome, proteins were extracted from leaf samples of the genotypes without inoculation, only comparing the protein constitution of BGH-2127 and Santa Clara. In evaluating the response to the pathogen, the plants were inoculated with a mixture of sporangia of P. infestans sporangia at a concentration of 1 x 10 3 sporangia mL −1 from different regions of Zona da Mata. Proteins were extracted from leaves of each genotype inoculated and non-inoculated (control) collected at time 0, 2 and 48 hours. In the proteomic analysis, the two-dimensional electrophoresis technique (2-DE) was used, with the first dimension (isoelectric focusing) performed using a 24-cm strip containing an immobilized pH gradient (IPG) ranging from 3 to 10 and the second dimension was performed on SDS-PAGE 12.5%T. Three gels were obtained by treatment, corresponding to three biological replicates. Then the gels were stained with colloidal coomassie blue. Posteriorly the gels were scanned with the aid of Image Scanner III and analyzed using ImageMaster 2D Platinum 7.0 software. The expression values were considered significant according to the analysis of variance (ANOVA) at p<0.05. Proteins in which the abundance ranged at least 1.5 times were considered to be differentially abundant. Protein identification was performed using the MALDI- TOF/TOF Ultraflex III type mass spectrometer. The standard list of proteins was obtained UNIPROT, through the use of the MASCOT application. The result obtained by MASCOT was validated by the SCAFFOLD application, with a minimum of 90% probability. Identified proteins were functionally categorized using Mapman program. Once the differentially abundant proteins for BGH-2127 and Santa Clara genotypes were listed, the construction of a protein-protein interaction network was carried out using the STRING software. Real-time PCR assays (RT-PCR) were performed to confirm the levels of abundance of some identified proteins. Total RNA was extracted from leaf samples and the cDNA obtained was quantified by the SpectraMax M5 microplate/cuvette reader. The PCR reaction was performed using StepOneTM Real- Time PCR System. Quantification of gene expression was performed using REST software. In evaluation of the constitutive proteome, nineteen proteins were identified, which were then related to metabolism and energy, photosynthesis, transcription, stress and defenses. Approximately 90% of these proteins were more abundant in Santa Clara, a susceptible cultivar. Acidic 26 kDa endochitinase and ribonuclease T2 proteins were more abundant in BGH-2127 access. The enzymatic activity confirmed a greater abundance of chitinase in the BGH-2127 access as compared to the cultivar Santa Clara. Gene expression analyses by real time PCR demonstrated that the mRNA levels were not correlated with the respective protein levels. Abundance of the acidic 26 kDa endochitinase and ribonuclease T2 proteins in the constitutive proteomes of BGH-2127 may be associated with the answer to the resistance of this access. In evaluating the response to the pathogen, fifty-six differentially abundant proteins were identified, with thirty-nine referring to the resistant genotype and seventeen to the susceptible genotype. These proteins were categorized into functional groups of energy and metabolism, photosynthesis, stress and defense, transcription, other proteins and not characterized. For access BGH-2127, oxidative stress proteins (2-cis peroxiedoxin BAS1 and 2-cis peroxiredoxin) and thaumatin-like protein had levels of relative abundance increased at times 0 and 48 hours after respectively, and were considered important for the defense mechanism of this genotype. The expression standards evaluated by RT-PCR differed from the results of the proteomic analysis. Protein-protein interaction networks provided important information on cellular activities involved in the resistance of BGH-2127 late blight. Abundance of the acidic 26 kDa endochitinase and ribonuclease T2 proteins in the constitutive proteomes of BGH-2127 may be associated with the answer to the resistance of this access. Proteins related to oxidative stress (PR-9) and thaumatin-like family (PR-5) play an important role in the BGH-2127 access defense mechanism resistant to tomato late blight.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-09-01T11:01:04Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1539110 bytes, checksum: 761b38941e676292b160b2328156a0ae (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-01T11:01:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1539110 bytes, checksum: 761b38941e676292b160b2328156a0ae (MD5) Previous issue date: 2017-02-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O cafeeiro é uma das culturas mais importantes no mundo, porém, é atacada por diversas doenças, sendo a ferrugem, causada pelo fungo Hemileia vastatrix, considerada a principal doença em todas as regiões produtivas. O estudo do transcriptoma do cafeeiro durante a interação com H. vastatrix pode auxiliar no controle dessa doença pelo entendimento de quais mecanismos de defesa a planta esta ativando. Em um patossistema, entender a expressão gênica é essencial para a identificação dos genes relacionados com os mecanismos de defesa e resistência da planta, que são ativados pelos genes de patogenicidade do agente causal. Esses genes identificados podem ser utilizados para obtenção de cultivares resistentes. Para estudar o transcriptoma de um organismo, o método que tem sido utilizado é o sequenciamento de mRNA, denominado RNA-Seq. Esta abordagem permite monitorar a expressão de genes da planta e do patógeno em diferentes etapas ao longo do processo infeccioso. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi estudar o transcriptoma do cafeeiro durante a interação com H. vastatrix, fungo causador da ferrugem, a fim de identificar os genes que são ativados ou reprimidos em resposta à infecção. Folhas dos cafeeiros C. arabica cv. Caturra CIFC 19/1 (suscetível) e Híbrido de Timor CIFC 832/1 (resistente) foram inoculadas com urediósporos da raça XXXIII de H. vastatrix e coletadas em diferentes tempos após a inoculação (12, 24, 96 horas e 17 dias). Como controle, foram utilizadas folhas dos dois genótipos de café inoculados com água. Após a extração do RNA das amostras, foram obtidas as bibliotecas de cDNA, que foram sequenciadas usando a plataforma Illumina Miseq. As análises dos dados foram realizadas utilizando ferramentas de bioinformática e consistiram em: i) avaliação da qualidade das sequências com o programa FastQC; ii) limpeza dos dados e sobreposição de reads de acordo com os critérios de qualidade, usando Pear e Clean Solexa; iii) mapeamento dos transcritos com o genoma de referência de Coffea canephora e montagem de novo como estratégia complementar; iv) analise de expressão diferencial de genes; v) anotação; e vi) validação de genes candidatos por PCR em tempo real. Um total de 43.159 contigs foram obtidos após o mapeamento contra C. canephora e a montagem de novo. Os resultados sugerem que durante a infecção inicial (12 e 24 hai), o Híbrido de Timor (HdT) foi mais responsivo ao ataque de H. vastatrix em relação ao Caturra por apresentar maior número de genes up-regulated. Foram selecionados treze genes (up- regulated) exclusivos do HdT, para avaliar o padrão de expressão com o uso de qPCR. As estratégias utilizadas para a montagem do transcriptoma foram eficientes e permitiram a obtenção de um banco de dados com qualidade, o qual poderá ser utilizado para mineração de genes expressos no patossistema C. arabica-H. vastatrix durante a infecção. / Coffee is one of the most important crops in the world; however, several diseases, among which coffee rust, caused by the fungus Hemileia vastatrix, is considered the main disease in all producing regions. The study of coffee transcriptome during the interaction with H. vastatrix can help in the control of this disease as it reveals the mechanism of activation of genes involved in defense. In a pathosystem, understanding gene expression is essential for the identification of genes related to plant defense and resistance mechanisms, which are activated by the presence of the pathogen as well as the pathogenicity genes of the microorganism. To study the transcriptome of an organism, the method that has been used is the sequencing of next generation sequencing of mRNA, called RNA-Seq. This approach allows monitoring the gene expression of an organism at different stages throughout the infection process. Thus, the objective of this work was to study the coffee transcriptome during interaction with Hemileia vastatrix, rust-causing fungus, in order to identify genes that are activated or repressed in response to infection. Leaves of two Arabica coffee cultivars, Caturra CIFC 19/1 (susceptible) and Híbrido de Timor CIFC 832/1 (resistant), were inoculated with H. vastatrix race XXXIII and collected at different times after inoculation (12, 24, 96 hours and 17 days). As a control, leaves of the two coffee cultivars were inoculated with water. After extraction of the RNA from the samples, cDNA libraries were constructed and sequenced using the Illumina Miseq platform. Data analyzes were performed using bioinformatics tools and consisted of: i) evaluation of sequence quality with FastQC program; ii) data cleaning and overlapping of reads according to the quality criteria, using Pear and Clean Solexa; iii) mapping of transcripts with the reference genome of Coffea canephora and de novo assembly as a complementary strategy; iv) analysis of differential gene expression; v) annotation; and vi) validation of candidate genes by real-time PCR. A total of 43,159 contigs were obtained after mapping against C. canephora and de novo assembly. The results suggest that during the initial infection (12 and 24 hai), Híbrido de Timor (HdT) was more responsive to H. vastatrix attack than Caturra because it had a higher number of up-regulated genes. Thirteen (up-regulated) genes unique to HdT were selected to evaluate the expression pattern by qPCR. The strategies used to assemble the transcriptome were efficient and allowed to obtain a high quality database, which will be used for mining of genes expressed in the C. arabica-H. vastatrix interaction.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-09-01T15:36:52Z No. of bitstreams: 1 texto compelto.pdf: 1217833 bytes, checksum: dd513c056c18e5f4c6c240e4782f8f2b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-01T15:36:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto compelto.pdf: 1217833 bytes, checksum: dd513c056c18e5f4c6c240e4782f8f2b (MD5) Previous issue date: 2017-03-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Com o desenvolvimento da biologia molecular, foi possível o desenvolvimento de metodologias que reduziriam o tempo, para obtenção de genótipos superiores. A seleção não se basearia em apenas dados fenotípicos, com o desenvolvimento da genotipagem, seria possível o estudo completo do genoma da espécie em trabalho, desta forma, ter uma maior utilização destas informações genéticas, geradas no melhoramento de plantas. Essa nova metodologia desenvolvida em 2001 foi denominada de Seleção Genômica Ampla (GWS), que foi criada para predizer o fenótipo futuro de uma população baseando em informações de marcadores moleculares, cujos os efeitos genéticos aditivos, que estes explicam, já foram previamente estimados. A seleção genômica ampla tornou-se uma metodologia importante no melhoramento genético de plantas e animais o que pode permitir melhores acurácias e seleção precoce. Com isto, o objetivo deste trabalho em primeiro momento foi realizar um estudo sobre os principais fatores responsáveis por modificarem a estrutura genética de uma população tendo em vista o acasalamento ao acaso e sucessivas gerações de autofecundação e também avaliar a eficácia do processo de simulação em gerar as populações avaliadas. Foram simulados dados de indivíduos e de informações moleculares das populações F 2 , derivadas de genitores homozigotos contrastantes. As populações geradas foram de tamanho de 1000 indivíduos e considerou-se seis grupos de ligação com níveis de saturação de 201 marcas moleculares, totalizando 1206 marcadores codominantes. As populações foram submetidas a cinco gerações de autofecundação e acasalamento ao acaso. Para as populações avaliadas, a estrutura genética foi preservada durante o processo de simulação, tornando assim, a simulação um método eficaz. Fatores como o desequilíbrio de ligação, dominância, endogamia, afetaram de forma diferencial, quanto ao tipo de sistema de acasalamento. Na segunda etapa do trabalho foram simuladas populações com estrutura populacional apresentando dados fenotípicos e genotípicos de cada indivíduo dentro da população, imitando alguns dos cenários em que a Seleção Genômica Ampla é aplicada. Com isso, o trabalho teve como objetivo avaliar a acurácia da seleção genômica em diferentes cenários de distribuição de efeitos genéticos e populações de validação. Uma vez geradas as populações na primeira etapa com um número de 1000 indivíduos, para os dados genotípicos considerou-se 1206 locos marcadores, sendo 30 locos que controlava o caráter com herdabilidade de 30 e 60 % e grau médio de dominância de 0.5 e 1.0. Distintos efeitos de QTL foram simulados, um de acordo com uma distribuição uniforme, outro com distribuição binomial e outro com uma distribuição exponencial com o objetivo de retratar diferentes arquiteturas genéticas. A metodologia RR-BLUP foi utilizada a fim de se computar a acurácia da seleção genômica nos diferentes cenários estabelecidos. A simulação foi eficiente em preservar a estrutura genética das populações, os resultados mostram que o efeito de dominância age como um agente perturbador e que a ação do ambiente também afeta o processo seletivo, para fins de recomendação de uso da GWS. / The selection would not be based on phenotypic data only, with the development of genotyping, it would be possible to study the genome of the species in the work, thus, to have a greater use of this genetic information generated in the breeding of plants. This new methodology, developed in 2001, was called Genomic Wide Selection (GWS), which was created to predict the phenotype of a population based on information from molecular markers, whose additive genetic effects, which they explain, have already been previously estimated. Broad genomic selection has become an important methodology in the genetic improvement of plants and animals, which may allow better accuracy and early selection. The main objective of this work was to study the main factors responsible for modifying the genetic structure of a population in order to randomly mating and successive generations of self- fertilization, as well as to evaluate the effectiveness of the simulation process in generating The populations evaluated. Data from individuals and molecular information of the F 2 populations derived from contrasting homozygous parents were simulated. The populations generated were of 1000 individuals and six binding groups were considered with saturation levels of 201 molecular tags, totaling 1206 codominant markers. The populations were submitted to five generations of self-fertilization and random mating. For the populations evaluated, the genetic structure was preserved during the simulation process, thus making simulation an effective method. Factors such as linkage disequilibrium, dominance, inbreeding, affected differentially, as to the type of mating system. In the second stage of the work, populations with population structure were simulated presenting phenotypic and genotypic data of each individual within the population, imitating some of the scenarios in which the broad genomic selection is applied. Thus, the objective of this work was to evaluate the accuracy of genomic selection in different scenarios of distribution of genetic effects and validation populations. Once the populations in the first stage with a number of 1000 individuals were generated, 1206 loco markers were considered for the genotypic data, 30 of which were loco that controlled the heritability of 30 and 60% and a mean degree of dominance of 0.5 and 1.0. Different effects of QTL were simulated, one according to a uniform distribution, another with binomial distribution and another with an exponential distribution aiming to portray different genetic architectures. The RR-BLUP methodology was used in order to compute the accuracy of the genomic selection in the different established scenarios. The simulation was efficient in preserving the genetic structure of the populations, the results show that the dominance effect acts as a disturbing agent and that the action of the environment also affects the selection process, for purposes of GWS use recommendation.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-09-01T15:54:45Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 971512 bytes, checksum: 51401d3c0419a33f5ebb5bf12a7124b2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-01T15:54:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 971512 bytes, checksum: 51401d3c0419a33f5ebb5bf12a7124b2 (MD5) Previous issue date: 2017-02-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A epigenética se revelou como uma área promissora, uma vez que contempla modificações nos padrões de herança que não envolve mudanças na sequência do DNA. A possibilidade de efeitos herdáveis não genéticos sobre a expressão do fenótipo fornece um mecanismo adicional de variabilidade herdável a ser explorado no melhoramento animal. Objetivou-se estimar a variância epigenética transgeracional para as características peso corporal e qualidade do ovo utilizando informações genealógicas e fenotípicas em uma linhagem de codornas de corte. Foram realizadas análises genéticas uni-características, utilizando um modelo com o efeito aleatório epigenético e um outro apenas com o efeito aleatório genético aditivo. Os efeitos fixos foram ano ao nascimento, eclosão, geração e sexo. Os componentes de variância e os valores genéticos foram estimados via método da máxima verossimilhança restrita, utilizando o pacote regress do software R. Para comparação dos modelos foi aplicado o teste da razão de verossimilhança. Utilizou-se valores de λ variando de 0 a 0,5 para estimação dos componentes de variância no modelo com efeito epigenético, o qual consiste de um parâmetro autorecursivo que está diretamente relacionado com o coeficiente de reversão (v) e o coeficiente de transmissibilidade epigenética (1 – v). Com base no critério de informação de Akaike foi definido o valor de λ que melhor se ajusta aos dados. O modelo com efeito epigenético se mostrou de melhor ajuste para o peso ao nascimento e peso aos 7 dias, enquanto para as demais características não se observou diferença significativa com o modelo reduzido. Os valores genéticos preditos nos dois modelos apresentaram uma alta correlação. As estimativas de herdabilidade direta para peso corporal variaram em magnitude (0,15-0,87), tendo o peso ao nascimento a maior estimativa, e para as características de qualidade do ovo variaram de 0,10 a 0,46. A proporção de variância fenotípica explicada pelos efeitos epigenéticos mostraram uma diferença entre os pesos corporais avaliados, embora tenha sido de pequena magnitude para a maioria deles. O peso ao nascimento e o peso aos 7 dias apresentaram herdabilidades epigenéticas similares, 0,12 e 0,10, respectivamente, enquanto que o peso ao abate foi 0,05. Para os demais pesos corporais e características de qualidade do ovo estas herdabilidades foram próximas de zero. A inclusão do efeito epigenético no modelo ajudou a explicar a variabilidade residual e não- mendeliana de características de produção em codornas de corte. / Epigenetics has proved to be a promising area, since it contemplates modifications in inheritance patterns that do not involve changes in the DNA sequence. The possibility of inheritable non- genetic effects on phenotype expression provides an additional mechanism of heritable variability to be explored in animal breeding. The objective was to estimate transgenerational epigenetic variance for body weight and egg quality traits using genealogical and phenotypic information in a line of meat-type quails. Single-trait genetic analyses were performed using one model considering epigenetic random effect and other considering only additive genetic random effect. Fixed effects were composed by year at birth, hatching, generation and sex. Variance components and the breeding values were estimated by the restricted maximum likelihood method, using the regress package of the software R. For the comparison of the models, the likelihood ratio test was applied. Values of λ ranging from 0 to 0.5 were used for the variance components estimation in the epigenetic model, which consists in an autorecursive parameter that is directly related to the reset coefficient (v) and the epigenetic coefficient of transmissibility (1 – v). The model with epigenetic effect was shown to be better adjusted for birth weight and weight at 7 days, while for the other traitss no significant difference was observed with the reduced model. Predicted breeding values in both models presented a high correlation. Direct heritability estimates for body weight ranged in magnitude (0.15-0.87), with birth weight showing the highest estimate, and for egg quality traits ranged from 0.10 to 0.46. The proportion of phenotypic variance explained by epigenetic effects showed a difference between body weights evaluated, although it was of small magnitude for most of them. Birth weight and weight at 7 days presented similar epigenetic heritabilities, 0.12 and 0.10, respectively, while weight at slaughter was 0.05. For the other body weights and egg quality traits, these heritabilities were close to zero. The inclusion of the epigenetic effect in the model helped to explain the residual and non-Mendelian variability of production traits in meat-type quails.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-09-01T16:11:09Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 398074 bytes, checksum: 931fa11c0d194026a72b5369cc6e39a1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-01T16:11:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 398074 bytes, checksum: 931fa11c0d194026a72b5369cc6e39a1 (MD5) Previous issue date: 2016-10-13 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / O gênero Eucalyptus compreende espécies de angiospermas lenhosas mais amplamente cultivadas no mundo. No Brasil, espécies cultivadas de eucalipto têm sido alvo de programas de melhoramento principalmente em virtude do seu alto valor como fonte de matéria-prima para produção de madeira, celulose, papel, óleos essenciais e energia. Para suprir novas demandas de plantas com valor a ser agregado dentro do setor da silvicultura, a poliploidia tem sido uma estratégia biotecnológica alternativa com grande potencial da geração de plantas mais robustas dentro de programas de melhoramento. Além do efeito “giga” característicos de poliploides, incrementos em biomassa, taxa de crescimento e tolerância a estresses bióticos e abióticos, são efeitos conhecidos advindos da poliploidia. Considerando a ausência de poliploides naturais, o objetivo desse estudo foi desenvolver protocolos para indução de poliploidização in vitro em plântulas de Eucalyptus grandis, visando a obtenção de plantas tetraploides. Após estabelecimento da cultura in vitro, plântulas de 1,0 e 1,5 cm foram submetidas a diferentes concentrações de colchicina e tempos de exposição. Decorridos 40 dias após os tratamentos, foi realizada a análise de sobrevivência dos materiais e coleta de amostras para análise da ploidia de DNA via citometria de fluxo. Os resultados demonstram 73,8 % e 77,7 % de sobrevivência para explantes de 1,0 e 1,5 cm, respectivamente. Para explantes de 1,0 cm, obteve-se 38 % de tetraploides na concentração de 0,5 mM por 96 horas, e em explante de 1,5 cm, 68 % de tetraploides na concentração de 1,5 mM por 120 horas. Embora seja possível obter 68 % de tetraploides com concentração de 1,5 mM por 120 horas, os resultados sugerem que o sucesso da poliploidização pode não estar relacionado a doses elevadas de colchicina, mas a tempos ótimos de exposição ao antitubulínico. A citometria de fluxo possibilitou o diagnóstico precoce da ploidia de DNA em plântulas. A metodologia estabelecida nesse estudo tem potencial para ser empregada na obtenção de poliploides sintéticos em larga escala em campos experimentais e em programas de melhoramento de eucalipto. / Eucalyptus genus comprises woody angiosperms species most cultivated in the world. In Brazil, cultivated species of eucalyptus have been the subject of breeding programs mainly because of their high value as a source of raw material for production of wood, pulp, paper, essential oils and energy. To suply new demands of plants with value to be added in the forestry sector, polyploidy has been an alternative biotechnological strategy with great potential of generating more robust plants in breeding programs. Besides the "giga" effect characteristic of polyploid, increases in biomass, growth rate and tolerance to biotic and abiotic stresses are known effects from polyploidy. Considering the absence of natural polyploids, the aim of this study was to develop protocols to induce in vitro polyploidy in Eucalyptus grandis seedlings, in order to obtain tetraploid plants. After in vitro culture establishment, plantlets with 1.0 and 1.5 cm were submitted to different concentrations of colchicine and exposure times. Forty days after treatment, the survival analysis was performed of materials and collection of samples for analysis of DNA ploidy via flow cytometry. The results showed 73, 8 and 77.7% of survival for explants with 1.0 and 1.5 cm, respectively. For explants 1.0 cm, 38% of tetraploid were obtained at a concentration of 0.5 mM for 96 hours, and the explant 1.5 cm, 68% of tetraploid in a concentration of 1.5 mM for 120 hours. Although it is possible to obtain 68% of tetraploid with a concentration of 1.5 mM for 120 hours, the results suggest that the success of polyploidy may not be related to high doses of colchicine, but the optimal time of exposure to antimicrotubular. Flow cytometry enabled the early diagnosis of DNA ploidy in seedlings. The established methodology in this study has the potential to be used in large-scale to obtain synthetic polyploid in experimental fields and eucalyptus breeding programs.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-01-15T11:00:14Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1848434 bytes, checksum: d916baef986affaaf7b6ae74e98d10be (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-15T11:00:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1848434 bytes, checksum: d916baef986affaaf7b6ae74e98d10be (MD5) Previous issue date: 2017-02-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A eficiência da seleção genômica (GS) utilizando relativa baixa cobertura de marcadores moleculares e tamanho populacional reduzido foi avaliada para o melhoramento genético de Coffea arabica, considerando características oligogênicas. Foram analisadas populações simuladas, até a sexta geração de seleção e autofecundação, com características envolvendo quatro genes com 40% ou 80% de herdabilidade, em cenários com sete densidades de marcadores e cinco tamanhos populacionais. Os valores genéticos genômicos dos indivíduos foram preditos com os métodos BLASSO e RR-BLUP e foram analisadas duas intensidades de seleção e o uso de marcadores dominantes versus codominantes. Em cada cenário foram estimados: coeficiente de endogamia, média e variância genotípica, capacidade preditiva e capacidade seletiva. Foram considerados viáveis os cenários em que os alelos favoráveis foram fixados até a sexta geração e foi procurado o uso mínimo de marcadores e menor tamanho populacional. Quatro resultados iniciais aumentaram a eficiência e eficácia seletiva: o uso de marcadores codominantes, o uso do método RR-BLUP, o aumento da intensidade de seleção e a seleção dos marcadores que maximizaram a acurácia preditiva. Sob estas condições a seleção foi eficaz, sendo que nas características de alta e media herdabilidade foram fixados alelos na sexta geração, usando densidades de marcadores com distância entre marcas de até 6 cM e populações de pelo menos 200 indivíduos. Com 400 indivíduos foi possível a fixação na geração F 5, com as mesmas distâncias entre marcadores. Marcadores dominantes e densidades em que regiões codificadoras não sejam marcadas são os principais inconvenientes para a utilização da GS nos cenários avaliados. / The efficiency of genomic selection (GS) using relative low density molecular markers and reduced population size was evaluated for breeding of Coffea arabica, considering oligogenic traits. Simulated population were analyzed until the sixth generation of selection and selfing, with traits involving four genes with 40% or 80% heritability, in scenarios with seven marker densities and five population sizes. The genomic breeding values of the individuals were predicted using the RR-BLUP and BLASSO methods. Two selection intensities were analyzed, as well as dominant versus codominant markers. The following variables were estimated in each scenario: inbreeding coefficient, genotypic mean and genotypic variance, predictive capacity, and selective capacity. The scenario was considered viable when it used the minimum number of markers and smaller population size, and when the favorable alleles were fixed until the sixth generation. The strategies that increased efficiency and selective efficacy were: use of codominant markers, use of the RR-BLUP method, increase in the intensity of selection, and selection of markers that maximized the predictive accuracy. In intermediate and high heritability traits, the favorable alleles were fixed in F 6 generation, using densities with distances between markers of up to 6 cM, and training populations of at least 200 individuals. Four hundred individuals would allow the fixation in the F 5 generation, with the same distances between markers. Therefore, GS methods can be used to select oligogenic traits in the scenarios evaluated; however, dominant markers and densities where coding regions are not marked are the main drawbacks for the use of these methods.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-01-16T11:57:17Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 869335 bytes, checksum: 294395b93ca74ccaee7758e1a5cc5ae0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-16T11:57:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 869335 bytes, checksum: 294395b93ca74ccaee7758e1a5cc5ae0 (MD5) Previous issue date: 2017-07-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O arroz (Oryza sativa) é considerado a terceira maior cultura cerealífera do mundo, sendo responsável pela alimentação de metade da população mundial. Visto que Minas Gerais situa-se entre os principais estados produtores de arroz do país e a demanda do produto é elevada no estado, a liberação de cultivares melhoradas é uma das mais poderosas formas de incremento na produção da cultura. A estimativa do progresso genético constitui uma das ferramentas utilizadas na avaliação da eficácia dos programas de melhoramento, além de ser útil para identificar e corrigir possíveis erros de planejamento. Nesse contexto, a realização deste trabalho teve como objetivo estimar o progresso genético da produtividade de grãos do programa de melhoramento de arroz irrigado desenvolvido em Minas Gerais nos anos agrícolas de 1993/1994 a 2015/2016 com base em ensaios de cultivo de valor e uso (VCU ́s), avaliar a eficiência da metodologia de Breseghello e a tradicional para estimar o progresso genético utilizando grande quantidade de genótipos e a eficiência do melhoramento genético do arroz irrigado no estado de Minas Gerais quanto à produtividade. Os ensaios de VCU’s foram conduzidos em Janaúba, Leopoldina e Lambari, sendo avaliadas 210 linhagens e cultivares no período, em delineamento de blocos ao acaso, variando de três a quatro repetições. Os tratos culturais foram feitos de acordo com a exigência da cultura. A taxa média de substituição dos genotípicos foi de 44% para Lambari e Janaúba, e com 43% em Leopoldina. A taxa média de manutenção em Lambari foi de 39%, já em Janaúba e Leopoldina esta consistiu em 40%. Os ganhos genéticos durante o período de 1993 a 2016 foram muito discrepantes entre os locais. Utilizando a metodologia de Vencovsky et al. (1986) obteve-se maior ganho em Lambari em relação ao outros locais (53,1 kg.ha -1 ano -1 ), significando aumento de 1,46% ao ano, em Janaúba o ganho genético foi de 8,68 kg.ha -1 ano -1 , resultado que representa uma taxa de 0,14% ao ano. Já em Leopoldina, o acréscimo na produtividade (6,65 kg.ha -1 ano -1 ) correspondeu a 0,11 % ao ano, resultado considerado muito baixo para a cultura. Utilizando a metodologia de Breseghello et al. (1995), o ganho genético médio anual para Lambari foi de 167,62 kg.ha -1 .ano -1 , correspondendo a 0,23% ao ano. Para Janaúba, este ganho foi de 57,88 kg.ha -1 .ano -1 , ou 0,04% ao ano. Já em Leopoldina, foram calculados ganhos referentes aos períodos de 1993/1994 a 1998/1999 e 1999/2000 a 2015/2016. O ganho genético obtido no período de 1999/2000 a 2015/2016 foi de 93,93 kg.ha -1 .ano -1 , que corresponde a 0,1 % ao ano. Já para o período 1993/1994 a 1998/1999 o ganho foi -685 kg.ha -1 .ano -1 , que representa perda de -2,37% ao ano. As metodologias de Breseghello e a tradicional foram eficientes para quantificar o ganho obtido e a dinâmica do programa de melhoramento genético do arroz irrigado no estado de Minas Gerais, quanto à produtividade. / Rice (Oryza sativa) is considered the third largest cereal crop in the world and is responsible for feeding half of the world population. Since Minas Gerais is among the main rice-producing states of the country and the demand for the product is high in the state, the release of improved cultivars is one of the most powerful ways of increasing crop production. Estimating genetic progress is one of the tools used to evaluate the effectiveness of breeding programs and is useful for identifying and correcting possible planning errors. In this context, the objective of this work was to estimate the genetic progress of grain yield of the irrigated rice breeding program developed in Minas Gerais in the agricultural years of 1993/1994 to 2015/2016 based on value and use cultivation trials (VCU's), to evaluate the efficiency of the Breseghello's methodology and the traditional one to estimate the genetic progress using large amount of genotypes and the efficiency of the genetic improvement of the irrigated rice in the state of Minas Gerais. VCU assays were conducted in Janaúba, Leopoldina and Lambari, and 210 lines and cultivars were evaluated in the period, in a randomized block design, ranging from three to four replicates. Cultural dealings were made according to the requirement of culture. The average genotypic replacement rate was 44% for Lambari and Janaúba, and 43% for Leopoldina. The average maintenance rate in Lambari was 39%, already in Janaúba and Leopoldina this consisted of 40%. Genetic gains during the period 1993 to 2016 were very discrepant between sites. Using the methodology of Vencovsky et al. (1986) showed higher gain in Lambari compared to other sites (53.1 kg.ha -1 year -1 ), meaning an increase of 1.46% per year, in Janaúba the genetic gain was 8.68 kg .ha-1 year-1, a result that represents a rate of 0.14% per year. In Leopoldina, the increase in productivity (6.65 kg.ha -1 year -1 ) corresponded to 0.11% per year, a result considered very low for the crop. Using the methodology of Breseghello et al. (1995), the annual average genetic gain for Lambari was 167.62 kg.ha -1 year -1 , corresponding to 0.23% per year. For Janaúba, this gain was 57.88 kg.ha -1 year -1 , or 0.04% per year. In Leopoldina, gains were calculated for the periods 1993/1994 to xv1998/1999 and 1999/2000 to 2015/2016. The genetic gain obtained in the period 1999/2000 to 2015/2016 was 93.93 kg.ha -1 year -1 , which corresponds to 0.1% per year. For the period 1993/1994 to 1998/1999 the gain was -685 kg.ha -1 year -1 , which represents a loss of -2.37% per year. The Breseghello and traditional methodologies were efficient to quantify the gain obtained and the dynamics of the genetic improvement program of the irrigated rice in the state of Minas Gerais, regarding productivity.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-06-01T16:04:23Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 502318 bytes, checksum: 605964e345c8fcc3a58e64330d8e4bf5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-01T16:04:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 502318 bytes, checksum: 605964e345c8fcc3a58e64330d8e4bf5 (MD5) Previous issue date: 2016-02-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O maracujazeiro azedo é predominantemente propagado por semente, entretanto a germinação é irregular, resultando em mudas com desenvolvimento desuniforme, podendo ser resultante da constituição genética, devido aos genótipos utilizados no cruzamento. Desta forma a escolha dos genitores é importante para o desenvolvimento de programas de melhoramento genético de maracujazeiro azedo, dado que as características de germinação e vigor podem ser influenciadas por eles. O direcionamento do cruzamento também pode vir a influenciar na expressão dessas características. Assim, os trabalhos objetivaram avaliar a influência da estrutura genética de híbrido e recíproco, e a influência genética de genitores masculinos na expressão de características de germinação e vigor de plântulas, além de, selecionar os que contribuíram com maiores ganhos de seleção. Foram realizadas hibridações controladas entre genótipos do programa de melhoramento da Universidade Federal de Viçosa (UFV), híbridos comerciais da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) e do Viveiro Flora Brasil, segundo a estrutura em híbridos e recíprocos, e foram realizadas hibridações controladas, entre genótipos do programa de melhoramento de maracujazeiro azedo da Universidade Federal de Viçosa e híbridos comerciais da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) segundo o Delineamento I de Comstock e Robinson. Para o primeiro experimento foram formadas 20 progênies, cruzando-se 10 plantas, que ora foram doadoras de pólen (genitor masculino) e ora receptoras (genitor feminino), gerando por cruzamento, um híbrido e um recíproco. Para o segundo experimento utilizaram-se 8 plantas doadoras de pólen e 24 plantas receptoras, formando 24 progênies. Os frutos foram colhidos aproximadamente entre 60-90 dias após a polinização, sendo as sementes extraídas por abertura feita em corte transversal do fruto, e posteriormente friccionando a polpa contendo o suco e as sementes em uma peneira de malha fina com cal virgem, e por fim lavando em água abundante. As sementes foram postas a secar e posteriormente determinado o peso de 100 sementes por pesagem de quatro repetições em balança semi-analítica, para cada progênie. O primeiro experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado, com 20 tratamentos e 4 repetições (50 sementes) em bandejas contendo areia inerte em câmara de germinação do tipo BOD. Já o segundo experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado, com 24 tratamentos e 4 repetições (50 sementes) em bandejas contendo areia inerte em casa de vegetação. Foi realizado diariamente a contagem do número de sementes germinadas para o cálculo da porcentagem de germinação e do índice de velocidade de emergência. Ao 28o dia contou-se o número de plântulas normais, mediu-se com régua graduada o comprimento da parte aérea, o comprimento radicular e o comprimento total. As plântulas foram secas em estufa de secagem para determinação da massa seca individual. Procedeu-se para os dados do primeiro experimento procedeu-se a análise de variância pelo Modelo Hierárquico da estrutura genética em híbrido e recíproco, posteriormente, realizado o teste de médias de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. Para os dados do segundo experimento realizou-se a análise de variância pelo Modelo Hierárquico do Delineamento I de Comstock e Robinson, e a seleção combinada para estimação dos ganhos genéticos. Todas análises estatísticas e genéticas foram realizadas com o auxílio do aplicativo computacional GENES. Por fim, concluiu-se com o primeiro experimento, que houve influência do genitor na expressão das características em sementes de maracujazeiro azedo. Foi constatado que é importante o direcionamento do genitor paterno e materno para obtenção de sementes com alto potencial germinativo em maracujazeiro azedo. O híbrido do cruzamento 10 foi o que mais se destacou perante as características avaliadas e para o recíproco mais se destacou o do cruzamento 01. Já no segundo experimento concluiu-se que os ganhos de seleção foram elevados para as variáveis peso de 100 sementes e massa seca por plântula e que os genitores masculinos 2 e 6 foram selecionados para a maioria das combinações. / The passion fruit is predominantly propagated by seed however germination is uneven, resulting in irregular seedlings development that may be the result of genetic constitution, due to the genotypes used in the crossing. Accordingly the choice of the progenitors is important for the development of breeding programs passion fruit, since germination and vigor characteristics can be influenced by them. The direction of the crossing may also come to influence the expression of these traits. Therefore, the present works aimed to evaluate the influence of the genetic structure of hybrid and reciprocal, and the genetic influence of male parents in the expression of germination and vigor characteristics of seedling, and select those which contributed with the largest selection of increases. The Hybridization was carried out controlled between genotypes of the Universidade Federal de Viçosa (UFV) breeding program, commercial hybrids of the Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) and Viveiro Flora Brasil, according to the structure in hybrids and reciprocal, and were conducted controlled hybridizations between genotypes of the breeding program of passion fruit, Universidade Federal de Viçosa and commercial hybrids of the Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa), according to the Design I of Comstock and Robinson. In the first experiment were formed 20 progenies, crossing 10 plants which were either sometimes pollen donor (male parent) or otherwise, receptor (female parent), generating by crossing, one hybrid and one reciprocal. In the second experiment, we used 8 donor plants pollen and 24 plants receiving, forming 24 progenies. The fruits were harvested between approximately 60-90 days after pollination; the seeds were extracted by opening made in cross section of the fruit, and then, rubbing the pulp containing juice and seeds of a fine mesh sieve with quicklime, and end washing with plenty of water. After that, the seeds were left to dry and then determined the weight of 100 seeds per weighing four replications in semi-analytical balance for each progeny. The first experiment was conducted by a completely randomized design with 20 treatments and 4 replicates (50 seeds) in trays containing inert sand in germination camera type BOD. The second experiment was conducted in a completely randomized design with 24 treatments and 4 repetitions (50 seeds) in trays containing inert sand in greenhouse. It was performed daily seed counting the number of germinated to calculate the percentage of germination and emergence speed index. The 28th day counted the number of normal seedlings was measured with graduated scale the shoot length, root length and total length. The seedlings were dried in a drying oven for dry weight determination of the individual. Proceeded to the first experiment data preceded to the analysis of variance by the Hierarchical Model of the genetic structure in hybrid and reciprocal subsequently performed Tukey mean test at 5% probability. For the second experiment data made the analysis of variance by the Hierarchical Model of design I of Comstock and Robinson, and the combined selection for estimation of genetic gain. All statistic and genetic analyzes were performed with the help of GENES computer application. Finally, it was established with the first experiment that there was the influence of the parent in the expression of characteristics in passion fruit seeds. It has been found that it is important the direction of the paternal and maternal parent to obtain seeds with high germination potential in passion fruit. The crossing of the hybrid 10 was the finest before the evaluated characteristics and reciprocal stood out the junction 01. In the second experiment, it was concluded that the selection gains were high for weight and mass of 100 seeds dried seedling and that the male parents 2 and 6 were selected for most combinations.