Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-03-14Bitstream added on 2014-11-10T11:58:19Z : No. of bitstreams: 1 000794035.pdf: 694035 bytes, checksum: bc6bd56a74010e1ca54a3832fa0507e5 (MD5) / O conhecimento sobre o potencial evolutivo das populações naturais é fundamental para garantir a sobrevivência das espécies. A estimativa da herdabilidade é necessária para analisar quanto da variação fenotípica de caracteres estão sobre controle genético. O objetivo desse estudo foi investigar o controle genético de caracteres de crescimento nas fases iniciais de desenvolvimento de populações fragmentadas de Copaifera langsdorffii, utilizando marcadores microssatélites. Para tanto, foram utilizadas duas populações de C. langsdorffii, uma localizada no parque municipal em São José do Rio Preto (SJRP) e uma na Estação Ecológica de Assis (EEA), ambas no Estado de São Paulo, Brasil. O modelo para estimar o coeficiente de herdabilidade consiste no método de regressão de uma medida de similaridade fenotípica e uma estimativa de parentesco entre pares de indivíduos, executado no programa Mark. Ambos coeficientes de parentesco e herdabilidade foram estimados para três classes de distância (10, 20 e 30 m) dentro das populações. As estimativas de herdabilidade foram baixas (máximo de 0,146) para todos os caracteres, variando entre valores positivos para os indivíduos regenerantes da população SJRP e entre negativos a positivos para os juvenis da população EEA. Em termos evolutivos, estes resultados indicam poucas chances de alterar a média populacional dos caracteres estudados pela seleção natural, sendo os efeitos ambientais aleatórios mais fortes para alterar esta média. Este resultado, associado à tendência observada de redução no coeficiente de herdabilidade para altura entre indivíduos regenerantes para indivíduos juvenis também indica que este controle genético reduz com o desenvolvimento das plantas, ou seja, a seleção natural em populações naturais é mais forte em fases iniciais de desenvolvimento das plantas. Em suma, os resultados sugerem que não existem diferenças nos níveis de ... / The knowledge about the evolutionary potential of natural populations is critical to ensure the survival of the species. Heritability estimates are necessary to analyze how much of the phenotypic variation of traits are about genetic control. The aim of this study is to investigate the genetic control of growth traits in the initial phases of developing fragmented populations Copaifera langsdorffii, using microsatellite markers. Therefore, two populations of C. langsdorffii were used a municipal park located in São José do Rio Preto (SJRP) and at Assis Ecological Station (AES), both in the state of São Paulo, Brazil. The model to estimate the heritability coefficient is the method of regression of a measure of phenotypic similarity and an estimate of kinship between individuals, run the Mark programs. The coefficients of relatedness and heritability were estimated for three classes of distance (10, 20 and 30 m) within populations. Estimates of heritability were low (maximum 0.146) for all traits, ranging from positive values for regenerating individuals of the population SJRP and from negative to positive for the juvenile population AES. In evolutionary terms, these results indicate little chance of changing the population mean of the characters studied by natural selection, with the strongest environmental random effects to change this average. This result, coupled with the trend of reduction in the coefficient of heritability for height between regenerating juveniles individuals indicates also that the genetic control reduces the development of plants, in other words, natural selection in natural populations is stronger in the early stages of plant development. In short, the results suggest that there are no differences in the levels of heritability between the two populations and that the heritability for growth traits is low in both populations

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Departamento de Biologia Celular, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2017. / Submitted by Patrícia Nunes da Silva (patricia@bce.unb.br) on 2018-05-04T16:36:40Z No. of bitstreams: 1 2017_BárbaraMüllerSalomãodeFaria.pdf: 7857359 bytes, checksum: 1add6e6244a6621a34c2191694ccfd8b (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva (patricia@bce.unb.br) on 2018-05-04T16:43:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_BárbaraMüllerSalomãodeFaria.pdf: 7857359 bytes, checksum: 1add6e6244a6621a34c2191694ccfd8b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-04T16:43:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_BárbaraMüllerSalomãodeFaria.pdf: 7857359 bytes, checksum: 1add6e6244a6621a34c2191694ccfd8b (MD5) / Esta tese de doutorado apresenta resultados de pesquisa em seleção genômica ampla (GS) e estudos de associação genômica ampla (GWAS) em seis populações de melhoramento de Eucalyptus, com o objetivo de avaliar o potencial destas abordagens em explicar a herdabilidade, detectar associações significativas e predizer fenótipos de características de crescimento. No primeiro capítulo foram comparadas as abordagens de predição genômica e associação genômica ampla para características de crescimento em populações de melhoramento de Eucalyptus benthamii ( = 505) e Eucalyptus pellita ( = 732). Ambas as espécies são de crescente interesse comercial para o desenvolvimento de germoplasma adaptado a estresses ambientais. A capacidade preditiva atingiu 0,16 em E. benthamii e 0,44 em E. pellita para crescimento em diâmetro. As capacidades preditivas usando BLUP genômico ou diferentes métodos Bayesianos atingiram resultados semelhantes, indicando que as características de crescimento se ajustam adequadamente ao modelo infinitesimal. Nenhuma diferença foi detectada na capacidade preditiva quando diferentes conjuntos de SNPs foram utilizados, com base na posição (equidistantes no genoma, dentro de genes, podados considerando o desequilíbrio de ligação ou em cromossomos individuais), desde que o número total de SNPs utilizados fosse superior a 5.000. As capacidades preditivas obtidas pela remoção de parentesco entre as populações de treinamento e validação caíram para quase zero em E. benthamii e foram reduzidas pela metade em E. pellita. Esses resultados corroboram a visão atual de que o parentesco é o principal motor da predição genômica, embora algum desequilíbrio de ligação histórico provavelmente tenha sido capturado para E. pellita. Um estudo de associação genômica identificou apenas uma associação significativa para volume em E. pellita, ilustrando o fato de que, embora a predição genômica seja capaz de explicar grandes proporções da herdabilidade, muito pouco ou quase nada é capturado em associações significativas usando a abordagem de GWAS nas populações de melhoramento do tamanho avaliado neste estudo. Este estudo forneceu dados experimentais adicionais que indicam perspectivas positivas de usar dados genômicos para capturar grandes proporções de herdabilidade e predizer características de crescimento em espécies florestais com acurácias iguais ou melhores do que aquelas capturadas pela seleção fenotípica convencional. Adicionalmente, esses resultados documentaram a superioridade da abordagem de GS na capacidade de capturar grandes proporções da variância genética para crescimento, em comparação com o valor limitado da abordagem de GWAS ao se considerar aplicações no melhoramento operacional. A maioria dos estudos de GWAS em plantas, no entanto, assim como este descrito acima, tem sofrido com um poder estatístico limitado, especialmente para características complexas. Tamanhos amostrais maiores são necessários no sentido de aumentar a capacidade de detecção de variantes, especialmente aquelas de baixa frequência e de pequeno efeito. Devido aos desafios logísticos e altos custos para aumentar o tamanho das populações em estudos de associação, uma alternativa tem sido a implementação de Joint-GWAS, utilizando informações combinadas de populações independentes. Joint-GWAS utiliza diferentes abordagens estatísticas para combinar os resultados de múltiplos estudos em um esforço para aumentar o poder de detecção em relação a estudos individuais, melhorar as estimativas do tamanho dos efeitos e/ou resolver a incerteza quando resultados dos estudos individuais não concordam. No segundo capítulo desta tese de doutorado foi realizado um estudo de associação genômica ampla utilizando dados de quatro populações independentes para características de crescimento, montando assim uma população de associação consideravelmente maior do que estudos anteriores em espécies florestais. Dados de um total de 3.373 árvores de quatro populações híbridas de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla não relacionadas, cada uma delas com 758 a 979 indivíduos, foram utilizados. Estas populações haviam sido genotipadas com uma plataforma de SNP comum desenvolvida para Eucalyptus permitindo assim a implementação de Joint-GWAS. O impacto da correção para estrutura de população e/ou parentesco sobre a capacidade de detecção de associações significativas foi explorado utilizando seis modelos estatísticos com base na análise de SNPs individuais. Uma redução drástica no número de associações significativas foi observada ao se adotar correções mais rigorosas. Foi avaliado ainda o desempenho de diferentes abordagens de mapeamento de associação utilizando segmentos genômicos contendo vários SNPs em contrates com SNPs individuais. A abordagem de mapeamento de herdabilidades regionais, nas quatro populações analisadas de forma independente, identificou regiões genômicas que explicaram individualmente 3-13% da herdabilidade genômica. Variantes raras foram detectadas usando abordagens de Joint-GWAS baseadas em conjuntos de SNPs dentro de genes e em segmentos específicos. Associações foram detectadas em genes relacionados à biossíntese da parede celular e resistência à doença, sugerindo potenciais efeitos pleiotrópicos no crescimento da árvore. De maneira geral, o aumento do tamanho amostral e a aplicação de diferentes abordagens de análise combinada de populações ainda revelaram um número limitado de associações, corroborando a complexidade de características de crescimento e a provável participação de um grande número de variantes de pequeno efeito de difícil detecção no controle de crescimento. Entretanto, estes resultados indicam ainda que à medida que mais programas de melhoramento de Eucalyptus adotarem genômica para predizer fenótipos com base em uma plataforma SNP comum, conjuntos de dados cada vez maiores ficarão disponíveis e Joint-GWAS como descrito neste estudo de forma inédita em espécies florestais, será capaz de contribuir para a identificação de SNPs ou segmentos genômicos que controlam proporções relevantes da herdabilidade. / This doctoral thesis presents results of research in genomic selection (GS) and genome-wide associations studies (GWAS) in six Eucalyptus breeding populations, with the objective of evaluating the potential of these approaches in explaining heritability, detecting significant associations and predicting phenotypes of growth traits. In the first chapter, genomic prediction approaches and association studies for growth traits in Eucalyptus benthamii ( = 505) and Eucalyptus pellita ( = 732) breeding populations were compared. Both species are of increasing commercial interest for the development of germplasm adapted to environmental stresses. Predictive ability reached 0.16 in E. benthamii and 0.44 in E. pellita for diameter growth. Predictive abilities using either Genomic BLUP or different Bayesian methods reached similar results, indicating that growth adequately fits the infinitesimal model. No difference was detected in predictive ability when different sets of SNPs were utilized, based on position (equidistantly genome-wide, inside genes, linkage disequilibrium pruned or on single chromosomes), as long as the total number of SNPs used was above ~5,000. Predictive abilities obtained by removing relatedness between training and validation sets fell near zero for E. benthamii and were halved for E. pellita. These results corroborate the current view that relatedness is the main driver of genomic prediction, although some historical linkage disequilibrium was likely captured for E. pellita. A genome-wide association study identified only one significant association for volume growth in E. pellita, illustrating the fact that while genome-wide regression is able to account for large proportions of the heritability, very little or none is captured into significant associations using GWAS in breeding populations of the size evaluated in this study. This study provided further experimental data supporting positive prospects of using genome-wide information to capture large proportions of trait heritability and predict growth traits in trees with accuracies equal or better than those attainable by phenotypic selection. Additionally, our results documented the superiority of the wholegenome regression approach in accounting for large proportions of the heritability of complex traits, such as growth, in contrast to the limited value of the local GWAS approach toward breeding applications. Most GWAS in plants, like the one described above, have suffered from limited statistical power especially for complex traits. Larger sample sizes are needed to enhance the ability to identify variants, especially those of low-frequency and small effect. Due to the challenges and high costs of increasing sample size in GWAS, an alternative has been to implement Joint-GWAS, using the combined information from independent populations. Joint-GWAS use different statistical approaches to combine the results from multiple studies in an effort to increase detection power over individual studies, improve estimates of the size of the effect and/or to resolve uncertainty when reports from individual studies disagree. In the second chapter of this doctoral thesis, a GWAS for growth traits was performed by assembling a considerably larger association population than any previous GWAS in forest trees. Data for a total of 3,373 trees across four unrelated Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla hybrid breeding populations, with samples sizes varying between 758 and 979 individuals, were used. These populations had been genotyped with a common SNP platform for Eucalyptus species, thus allowing a Joint-GWAS implementation. The impact of correcting for population structure and/or relatedness on the detection of significant associations was explored using six single-SNP GWAS models. A drastic reduction in the number of significant associations detected was observed when more stringent correction was adopted. We also evaluated the performance of different segment-based GWAS approaches involving several SNPs simultaneously in comparison to single-SNP analyses. Regional heritability mapping, in these four populations independently, pinpointed genomic regions that individually explained 3-13% of the genomic heritability. Rare variants were detected using gene and region-based Joint-GWAS approaches. Associations were detected into genes related to cell wall biosynthesis and disease resistance, suggesting potential pleiotropic effects on tree growth. In general, the increase in sample size and the application of different approaches of Joint-GWAS still revealed a limited number of associations, corroborating the complexity of growth traits and the likely participation of a large number of variants of small effect of difficult detection in the control of growth traits. However, these results further indicate that as more Eucalyptus breeding programs adopt genomics to predict phenotypes based on a common SNP platform, increasing datasets will be available and Joint-GWAS as described in this study for the first time in forest trees, will be able to contribute to the identification of SNPs or genomic segments controlling relevant portions of trait heritability.

As plantas estão expostas a uma gama de patógenos que utilizam diversas estratégias para infectar seus hospedeiros. Em resposta, as plantas expressam diferentes mecanismos de defesa, onde ocorre o reconhecimento de moléculas conservadas do patógeno por receptores específicos das plantas, desencadeando as respostas de defesa. A descoberta de sinais endógenos e exógenos que regulam a expressão de genes de defesa em Arabidopsis thaliana tem auxiliado a compreensão dos mecanismos de defesa. O desenvolvimento de uma estratégia de superexpressão para avaliação do papel do peptídeo endógeno AtPep1 na resistência a isolados de diferentes espécies do gênero Pythium é importante para a compreensão do mecanismo de defesa e a futura utilização do mesmo em cultivares resistentes ao patógeno. Nesse sentido, foram realizados experimentos que consistiram da inoculação de A. thaliana com isolados das espécies de P. graminicola, P. inflatum, P. deliense e P. ultimum. As plantas foram avaliadas quanto à presença de sintomas da doença. Paralelamente, o gene codificante do peptídeo AtPep1, PROPEP1, foi isolado de A. thaliana, ligado nos vetores binários pGSA1427 ou pEGAD, e transformados em Agrobacterium tumefaciens. Células de A. tumefaciens contendo os plasmídeos com e sem PROPEP1 foram usadas para transformação floral de A. thaliana. As plantas transformadas foram selecionadas pela presença do gene que confere tolerância ao herbicida glufosinato de amônio e, no caso da planta transformada com o vetor pEGAD, também pela presença da GFP (proteína verde fluorescente). A presença dos genes inseridos foi confirmada por PCR seguido de seqüenciamento. As plantas transformadas foram avaliadas quanto ao acúmulo de mRNA de PROPEP1 e a resistência aos isolados do gênero Pythium. Os resultados indicam que plantas tipo selvagem de A. thaliana são suscetíveis aos isolados das diferentes espécies do gênero Pythium. As plantas pEGAD-AtPep apresentaram um aumento na expressão relativa de PROPEP1 de até 4.000 vezes a encontrada nas plantas controle. Este alto acúmulo de PROPEP1 nas plantas pEGAD-AtPep e pGSAAtPep revelou ser importante na resistência ao isolado de P. deliense. As evidências suportam o papel do peptídeo AtPep1 como um elicitor endógeno que é gerado em resposta aos patógenos e suas PAMPs. / Plants are exposed to a range of pathogens that use several strategies to infect their host. In response, the plants express different mechanisms of defense, in which the recognition of conserved pathogen molecules by plant specific receptors triggers the defence responses. The discovery of exogenous and endogenous signals that regulate the expression of defense genes in Arabidopsis thaliana has helped the understanding of the mechanisms of defense. The development of a strategy of overexpression for evaluating the role of endogenous peptide AtPep1 in resistance to isolates of different species of the genus Pythium is important for understanding the mechanism of defense and its future use in resistant cultivars to the pathogen. Therefore, experiments that were performed consisted in the inoculation of A. thaliana with isolates of the of P. graminicola, P.inflatum, P. deliense, and P. ultimum species. The plants were evaluated for the presence of disease symptoms. In addition to that, the gene coding the peptide AtPep1, PROPEP1 was isolated from A. thaliana, ligated in the binary vectors pGSA1427 or pEGAD, and transformed in Agrobacterium tumefaciens. Cells of A. tumefaciens containing the plasmids with or without PROPEP1 were used to floral transformation of A. thaliana. The transformed plants were selected for the presence of the gene that confers tolerance to the herbicide ammonium glufosinate and, in the case of plants transformed with the vector pEGAD, they were also selected for the presence of GFP (green fluorescent protein). The presence of the inserted gene was confirmed by PCR followed by sequencing. The transformed plants were evaluated on the accumulation of mRNA from PROPEP1 and resistance to isolates of the genus Pythium. The results indicate that A. thaliana wild type plants are susceptible to isolates from various species of the genus Pythium. The pEGAD-AtPep plants showed an increase in the expression of PROPEP1 of up to 4.000 times more than that was found in control plants. Such high accumulation of PROPEP1 in pEGAD-AtPep and pGSA-AtPep plants was shown to be important in resistance to the isolate of P. deliense. The evidences support the role of the peptide AtPep1 as an endogenous elicitor that is generated in response to pathogens and their PAMPs.

As condições ambientais do subtrópico brasileiro favorecem o desenvolvimento da ferrugem da folha da aveia de maneira que a severidade torna-se alta e extremamente danosa. O desenvolvimento de variedades com resistência parcial (RP), tem sido sugerido como uma estratégia para tornar a efetividade da resistência à ferrugem da folha mais durável. Este trabalho teve por objetivos determinar a variabilidade, quantificar a herdabilidade e identificar as regiões genômicas (QTLs) associadas à expressão da RP, em linhagens do cruzamento UFRGS 7 x UFRGS910906, avaliadas na média de parcelas. Oitenta e três linhagens F6:7 e F6:8 e os genitores UFRGS 7 (suscetibilidade) e UFRGS 910906 (parcialmente resistente) foram avaliados, em 2002 e 2003, quanto à severidade da ferrugem da folha da aveia no decorrer do ciclo da cultura, em parcelas experimentais. A partir desses dados, foi calculada a área sob a curva do progresso da doença (ASCPD), a severidade máxima (SM) e o tempo em dias para atingir 12,5% da SM (T12,5). O rendimento de grãos (REND) e o peso de hectolitro (PH) das linhagens com RP foram comparados nos tratamentos com e sem fungicida. Uma análise por intervalo simples foi utilizada para identificar em mapa molecular F6, anteriormente desenvolvido, QTLs associados à ASCPD, SM e T12,5. A população de UFRGS 7 X UFRGS 910906 apresentou variabilidade para os parâmetros da RP, com as linhas 211, 238, 241, 243 e 245 apresentando os menores valores de ASCPD, SM e T12,5, nos dois anos. As estimativas de herdabilidade de ASCPD (0,87), SM (0,86), T12,5 (0,76), REND (0,99) e PH (0,64) foram altas. Seis QTLs foram identificados para as características ASCPD, SM e T12,5, avaliadas com base em parcelas experimentais, nos dois anos de estudo. Os resultados permitem concluir que a avaliação em parcelas da RP à ferrugem da folha de UFRGS 910906 é efetiva na distinção de genótipos resistentes. O nível de RP conferido por UFRGS 910906 não fornece proteção suficiente para manter o rendimento e qualidade de grãos, na presença de alta severidade da moléstia. A RP de UFRGS 910906 apresenta um QTL identificado pelo marcador AFLP PaaMtt340 com consistência de expressão em diferentes ambientes, capaz de ser detectado na avaliação de parcelas experimentais e com potencial para ser explorado através do uso de seleção assistida por marcadores moleculares em programas de melhoramento de aveia.

Submitted by JULIANA PRADO MOREIRA (julianapmbio@yahoo.com.br) on 2017-12-21T17:37:06Z No. of bitstreams: 1 Tese 2017.pdf: 3696186 bytes, checksum: e66b9fbb4a6d58ebba3e4ab503707d47 (MD5) / Approved for entry into archive by Vivian Rosa Storti null (vstorti@reitoria.unesp.br) on 2018-01-18T17:46:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 moreira_jp_dr_ilha.pdf: 3696186 bytes, checksum: e66b9fbb4a6d58ebba3e4ab503707d47 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-18T17:46:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 moreira_jp_dr_ilha.pdf: 3696186 bytes, checksum: e66b9fbb4a6d58ebba3e4ab503707d47 (MD5) Previous issue date: 2017-08-24 / Não recebi financiamento / P. caribaea var. hondurensis e P. tecunumanii são as espécies mais utilizadas em florestamentos na região tropical do Brasil, porém o melhoramento genético dessas espécies ainda é muito incipiente. Assim, o objetivo do trabalho foi estimar os parâmetros genéticos; ganho genético; interação genótipo x ambiente (G×A); e identificar genótipos de alta produtividade, estabilidade e adaptabilidade em progênies de Pinus caribaea var. hondurensis e Pinus tecunumanii. Os experimentos com ambas as espécies foram implantados em Selvíria-MS, Itapeva-SP e Luiz Antônio-SP. O delineamento experimental adotado foi em blocos completos ao acaso contendo de 35 a 40 progênies (tratamentos), uma planta por parcela. Em todos os testes, adotou-se o espaçamento 3m x 3m. Os caracteres avaliados foram a altura total, o diâmetro a altura do peito e o volume. Os parâmetros genéticos e componentes de variância foram obtidos pelo procedimento REML/BLUP (máxima verossimilhança restrita/melhor predição linear não viciada). Variação significativa (p< 0,05) entre progênies para os caracteres avaliados foi observada somente em Selvíria e Luiz Antônio. As herdabilidades com base em média de progênies e no sentido restrito individual foram altas e significativas para maioria dos caracteres avaliados, tanto para P. caribaea var. hondurensis quanto para P. tecunumanii. A estratégia baseada na seleção individual a 50% foi mais eficiente para manutenção da variabilidade genética. A interação G×A com base no volume foi significativa para as duas espécies, sendo do tipo simples para o P. tecunumanii e complexa para P. caribaea var. hondurensis. A correlação do tipo b para P. tecunumanii foi acima de 0,70, e já para o P. caribaea var. hondurensis foi muito baixa (0,32). Existe divergência genética entre as progênies de P. caribaea var. hondurensis e P. tecunumanii, que deve ser utilizada para se definir futuras estratégias de seleção e cruzamento, visando o aumento de ganho esperado com a seleção e conservação da variabilidade genética ao longo dos ciclos de melhoramento. / P. caribaea var. hondurensis and P. tecunumanii are the most used species in the arborization in the tropical region of Brazil, but the genetic improvement of these species is still very incipient. Thus, the objective of the study was to estimate the genetic parameters; genetic gain; genotype x environment interaction (G × A); and to identify genotypes of high productivity, stability and adaptability in the progenies of Pinus caribaea var. hondurensis and Pinus tecunumanii. The experiments with both species were implanted in Selvíria-MS, Itapeva-SP and Luiz Antônio-SP. The experimental design was a complete randomized block containing 35 to 40 progenies (treatments), one plant per plot. In all tests, spacing of 3m x 3m was adopted. The evaluated characters were total height, diameter at height and breast volume. The genetic parameters and the variance components were obtained by the REML / BLUP procedure (restricted linear prediction of maximum likelihood / best not vitiated). The significant variation (p <0.05) among the progenies for the evaluated characters was observed only in Selvíria and Luiz Antônio. The heritabilities based on medium progenies and in the individual restricted sense were high and significant for most of the evaluated characters, both for P. caribaea var. hondurensis and P. tecunumanii. The strategy based on individual selection by 50% was more efficient to maintain genetic variability. The volume-based G × A interaction was significant for both species, being of the simple type for P. tecunumanii and complex for P. caribaea var. hondurensis. The correlation of type b with P. tecunumanii was above 0.70, and already for P. caribaea var. hondurensis was very low (0.32). There is a genetic divergence among the progenies of P. caribaea var. hondurensis and P. tecunumanii, which should be used to define future selection and crossing strategies, in order to increase the expected gain with the selection and conservation of genetic variability throughout the breeding cycles

Orientador: Ananda Virginia de Aguiar / Coorientador: Mário Luiz Teixeira de Moraes / Banca: Pedro Cesar dos Santos / Banca: Valderes Aparecida de Sousa / Resumo: Pinus elliotti var. elliottii é a segunda espécie mais utilizada no Brasil para a produção de madeira de reflorestamento, em regiões subtropicais. A espécie apresenta boa performance na produção de madeira e resina. O objetivo do presente trabalho foi predizer os parâmetros genéticos e o ganho genético possível mediante seleções em idade precoce (3 anos) em progênies de P. elliottii para a produção de madeira. O experimento foi estabelecido no delineamento em blocos completos casualizados com 76 tratamentos (75 progênies de um pomar de sementes clonal e uma testemunha comercial), no espaçamento de 3 m x 3 m. A altura total foi avaliada no primeiro, segundo e terceiro anos após o plantio, e o DAP (diâmetro à altura do peito) foi avaliado somente no terceiro ano após o plantio. O volume individual de madeira e o incremento médio anual foram calculados com base nesses caracteres. A análise de deviance e as estimativas dos parâmetros genéticos foram realizados baseados nos procedimentos do software Selegen-REML/BLUP. Variação genética significativa foi detectada entre progênies. As herdabilidades individuais no sentido restrito foram de 0,25 e 0,42 em DAP e altura, respectivamente. Conclui-se que a variação genética é suficientemente alta para possibilitar ganhos genéticos mediante seleção dos indivíduos e progênies mais produtivos, visando à composição de pomares de sementes e plantios comerciais, tendo sido observado genótipos mais produtivos do que a testemunha. / Abstract: P. elliotii var. elliottii is the second most planted fast growing tree species in Brazilian subtropics for wood and resin production. The objective of this work was to predict genetic values of fast growing individuals trees. A trial was established in a randomized complete blocks design involving 76 treatments (75 open pollinated progenies from a clonal seed orchard and a commercial control) in a 3 m x 3 m spacing. Total heights of all individuals were measured at 1, 2, and 3 years after planting and dbh (stem diameter at 1.3 m height) only at 3 years. Deviance analysis was performed by using Selegen-REML/BLUP software and genetic parameters were estimated. Significant variation was detected among progenies. Estimates of narrow-sense individual heritabilities were 0.25 and 0.42, respectively, in height and dbh. Some progenies grew faster than the commercial control and the observed genetic variation was sufficiently high to encourage selection to obtain genetic gains in wood production. / Mestre

Orientador: Ciro Moraes Barros / Banca: Gisele Zoccal Mingoti / Banca: Fernanda Cruz Landin-Alvarenga / Resumo: Os efeitos deletérios do estresse térmico calórico (ETC) sobre a fertilidade são menos pronunciados em raças tolerantes ao calor, devido às diferenças na capacidade de termorregulação. Para melhor compreender as diferenças entre zebuínos e taurinos em relação ao ETC, objetivou-se com o presente trabalho comparar a expressão dos genes COX2, CDX-2, IFN-τ, HSF1, HSP70 PLAC8, relacionados com o desenvolvimento embrionário inicial, em embriões bovinos produzidos in vitro (zebuínos vs. taurinos), submetidos ou não ao ETC. Oócitos de vacas Nelore (Bos indicus) e Jersey (Bos taurus) foram obtidos por aspiração folicular guiada por ultrasson (OPU) e maturados in vitro por 24 horas. Em seguida, foram fertilizados in vitro (D=0) com sêmen Nelore e Jersey, respectivamente. Doze horas após a fertilização, os prováveis zigotos (zebuínos e taurinos) foram cultivados in vitro em temperatura de 38,5oC. Noventa e seis horas após a fertilização, os embriões ≥ 16 células, de ambas as raças, foram divididos aleatoriamente em dois grupos experimentais: controle, cultivado continuamente a 38,5 oC, e ETC, exposto a 41 oC por 6 horas, retornando a seguir para 38,5 oC. No D7, "pools" contento 5 blastocistos para cada grupo experimental foram submetidos à extração de RNA total (RNAesay-Qiagen). A expressão gênica dos genes-alvo foi analisada por RT-PCR em tempo real com oligo-dT na transcrição reserva (RT) e primers bovinos específicos na PCR. A expressão de ciclofilina A (CYC-A) foi utilizada como controle interno. As taxas de produçaão de embriões foram analisadas por ANOVA, utilizando o Proc GLM do SAS. As médias dos níveis de mRNA dos genes alvo entre os grupos foram comparadas por ANOVA paramétrica, seguido de contraste ortogonal. O ETC reduziu significativamente... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Not available / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-25Bitstream added on 2014-06-13T20:19:50Z : No. of bitstreams: 1 moreira_jp_me_ilha.pdf: 1790067 bytes, checksum: acd6234a25957866d2765a02a39729a1 (MD5) / Pinus elliotti var. elliottii é a segunda espécie mais utilizada no Brasil para a produção de madeira de reflorestamento, em regiões subtropicais. A espécie apresenta boa performance na produção de madeira e resina. O objetivo do presente trabalho foi predizer os parâmetros genéticos e o ganho genético possível mediante seleções em idade precoce (3 anos) em progênies de P. elliottii para a produção de madeira. O experimento foi estabelecido no delineamento em blocos completos casualizados com 76 tratamentos (75 progênies de um pomar de sementes clonal e uma testemunha comercial), no espaçamento de 3 m x 3 m. A altura total foi avaliada no primeiro, segundo e terceiro anos após o plantio, e o DAP (diâmetro à altura do peito) foi avaliado somente no terceiro ano após o plantio. O volume individual de madeira e o incremento médio anual foram calculados com base nesses caracteres. A análise de deviance e as estimativas dos parâmetros genéticos foram realizados baseados nos procedimentos do software Selegen-REML/BLUP. Variação genética significativa foi detectada entre progênies. As herdabilidades individuais no sentido restrito foram de 0,25 e 0,42 em DAP e altura, respectivamente. Conclui-se que a variação genética é suficientemente alta para possibilitar ganhos genéticos mediante seleção dos indivíduos e progênies mais produtivos, visando à composição de pomares de sementes e plantios comerciais, tendo sido observado genótipos mais produtivos do que a testemunha. / P. elliotii var. elliottii is the second most planted fast growing tree species in Brazilian subtropics for wood and resin production. The objective of this work was to predict genetic values of fast growing individuals trees. A trial was established in a randomized complete blocks design involving 76 treatments (75 open pollinated progenies from a clonal seed orchard and a commercial control) in a 3 m x 3 m spacing. Total heights of all individuals were measured at 1, 2, and 3 years after planting and dbh (stem diameter at 1.3 m height) only at 3 years. Deviance analysis was performed by using Selegen-REML/BLUP software and genetic parameters were estimated. Significant variation was detected among progenies. Estimates of narrow-sense individual heritabilities were 0.25 and 0.42, respectively, in height and dbh. Some progenies grew faster than the commercial control and the observed genetic variation was sufficiently high to encourage selection to obtain genetic gains in wood production.

Os solos de várzea ou hidromórficos têm como principal característica a drenagem natural defi lente. No Rio Grande do Sul, este tipo de solo representa 20% da ár a, sendo cultivado principalmente em um sistema de arroz e pecuária de corte. O milho pode ser uma alternativa para rotação de culturas em áreas de várzea, entretanto é indispensável o desenvolvimento de genótipos tolerantes ao encharcamento do solo. Este trabalho teve por objetivo avaliar a variabilidade enética da tolerância ao encharcamento do solo em milho, bem como avalia a complexidade de fatores envolvidos na tolerância ao encharcamento. Uma série de experimentos foi realizada em casa de vegetação para testar a reação de 105 genótipos de milho sob estresse e foram feitas análises de tecido da parte aérea das plantas para avaliar os diferentes fatores en olvidos. Os resultados indicaram a presença de variabilidade genética para a tolerância ao estresse. Em torno de 4% dos genótipos testados de onstraram tolerância, apresentando-se mais verdes e mais vigorosos em rel ção aos demais no decorrer de cada experimento. A temperatura foi um f tor decisivo na avaliação da tolerância, sendo que temperaturas mais altas aumentaram os efeitos nocivos ocasionados pelo encharcamento. O alagamento do solo determinou uma elevação drástica na concentração de ferre e uma redução nos elementos nitrogênio, fósforo, potássio e boro no tccido das plantas. As plantas sensíveis apresentaram teores de sódio signifi ativamente maiores no tecido em comparação com as plantas tolerantes. Co o conclusão, é possível selecionar genótipos de milho adaptados às condiço:s de encharcamento do solo, entretanto a análise deste estresse é complexa • evido à interação com diversos fatores do ambiente, especialmente a temperatura. / Lowland or hydromorphic soils present naturally poor drainage. In Rio Grande do Sul this type of soil represents 20% of the total cultivated area. R is cultivated under a rice and livestock succession system. Maize may be an alternative to crop rotation in these areas, however it is essential to develop waterlogging tolerant genotypes. This study aimed to evaluate the genetic variability for waterlogging tolerance in maize, and to assess the complexity of factors involved in waterlogging tolerance. Several experiments were conducted in greenhouse to test the reaction of 105 maize genotypes. Tissue analysis was additionally performed to evaluate different factors involved. Results indicated genetic variability for stress tolerance. About 4% genotypes showed tolerance, presenting greener leaves and more vigorous during each experiment. Temperature was a decisive factor for tolerance evaluation, where higher temperatures increased stress by fiooding. Waterlogging caused an elevation in iron tissue concentration. At the same time nitrogen, phosphorus, potassium, and boron concentration were decreased. Sensitive plants showed significantly higher levels of sodium on the tissues when compared to tolerant plants. As a conclusion, it is possible to select maize genotypes adapted to waterlogging conditions, however stress analysis is complex due to interaction with several environmental factors, especially temperature.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2014 / Submitted by GLENDA RANY MÁXIMO DE SOUZA (rany.maximo@gmail.com) on 2014-09-12T15:32:46Z No. of bitstreams: 1 2014_RicardoMenesesSayd.pdf: 1397603 bytes, checksum: f81dad44bbde5161fab98d6dec50fff9 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2014-09-12T15:52:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_RicardoMenesesSayd.pdf: 1397603 bytes, checksum: f81dad44bbde5161fab98d6dec50fff9 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-12T15:52:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_RicardoMenesesSayd.pdf: 1397603 bytes, checksum: f81dad44bbde5161fab98d6dec50fff9 (MD5) / A cultura da cevada (Hordeum vulgare L.) tem se mostrado com alto potencial para integrar sistemas de produção do Cerrado irrigado em razão da sua capacidade agronômica de adaptação e pela crescente demanda por essa commodity. Todavia, apenas a cevada tradicional ou com casca, com viés cervejeiro, vem sendo explorada pelos melhoristas brasileiros. Nos últimos anos, a cevada nua ou ‘’Hulless barley’’, tem despertado um grande interesse devido as suas propriedades físico-químicas relacionadas à saúde. Essas características podem ser aproveitadas tanto para malteação como na alimentação animal e humana, dando oportunidade e oferta ao negócio agrícola, de forma a incluir novas oportunidades comerciais. Nesse sentido, ações de pesquisa e desenvolvimento são necessárias para gerar informações moleculares e agronômicas de diferentes acessos de cevada nua e, posteriormente, utilizar a variabilidade genética para o desenvolvimento de cultivares adaptadas. Neste trabalho, objetivou-se quantificar e caracterizar a variabilidade genética de 18 acessos de cevada nua com base em marcadores moleculares e caracteres agronômicos, além de selecionar acessos com características agronômicas desejáveis para cultivo no sistema de produção irrigado no Cerrado. Foram avaliados 18 acessos de cevada nua, além de três acessos de cevada com grãos cobertos que serviram como referência. Os experimentos foram realizados em dois locais no Distrito Federal: na Embrapa Cerrados, Planaltina-DF, situada a 15º35’30’’ de latitude Sul e 47º42’30’’ de longitude Oeste, numa altitude de 1.007 m; e na Embrapa Produtos e Mercado (SPM), localizada em Recanto das Emas-DF a 15°54’53’’ de latitude Sul e 48°02’14’’ de longitude Oeste, em uma altitude de 1.254 m, ambos irrigados via pivô central, de maio a Setembro de 2012. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso com três repetições. As características avaliadas foram: rendimento de grãos, classificação comercial de primeira, segunda e terceira classe, peso de mil sementes, altura de plantas, grau de acamamento, ciclo de espigamento, peso hectolítrico e teor de proteína no grão. A caracterização molecular foi realizada com base em 157 marcadores moleculares RAPD e nos dez caracteres agronômicos. Foram obtidas as matrizes de distância genética entre os genótipos com base em marcadores moleculares e características quantitativas. Foram realizadas análises de agrupamento e dispersão gráfica dos acessos. Foi constatada alta variabilidade genética molecular e agronômica entre os acessos, possibilitando a utilização das mesmas pelo programa de melhoramento genético. Observou-se tendência de agrupamento dos genótipos etíopes e uma significativa dispersão dos genótipos brasileiros, os quais apresentaram maior variabilidade genética molecular. Com base nas características agronômicas, foram verificados dois agrupamentos mais consistentes, um com os materiais dísticos e outro com os hexásticos. Os genótipos mais divergentes foram os dísticos CI 13453, CN Cerrado 5, CN Cerrado 1 e CN Cerrado 2. Os genótipos PI 356466, CN Cerrado 1, PI 370799 e CI 13453 apresentaram características 8 agronômicas de interesse e foram distintos geneticamente, sendo indicado para a base de cruzamentos visando à seleção de genótipos promissores, maximizando os efeitos heteróticos e a complementaridade gênica dentro do programa de melhoramento genético da cevada nua irrigada no Cerrado. Os dados obtidos na caracterização agronômica foram submetidos à análise de variância e as médias agrupadas entre si pelo teste de Tukey. Foram detectadas diferenças significativas a 1% entre os acessos para todas as características avaliadas. Há possibilidade de se obter ganhos genéticos devido aos elevados valores do coeficiente de variação genotípico. Foi observada alta herdabilidade para todas as características, exceto para teor de proteína, possibilitando a transferência de características de interesse dos genitores para seus descendentes. Os acessos CI 13453, CN Cerrado 1, CN Cerrado 2, CN Cerrado 5 e PI356466 destacaram-se dos demais em relação as características agronômicas, rendimento de grãos, classificação comercial de primeira, acamamento e proteína. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The barley (Hordeum vulgare L.) has shown a high potential for integrating irrigated production systems in the Brazilian Savanna due to its agronomic adaptability and to the increasing demand for this commodity. However, only the traditional or covered barley, with brewing characteristics, has been explored by Brazilian breeders. In recent years, the naked barley, or hulless barley, has aroused great interest due to its physical and chemical properties related to health. These characteristics can be availed for both malting and human or animal feeding, providing opportunity and supply to the agriculture business, in a way to include new commercial opportunities. In this sense, actions in research and development are needed to generate molecular and agronomic information from different barley accessions and, posteriorly, use the genetic variability for the development of adapted cultivars. In this study, it was aimed to quantify and characterize the genetic variability of 18 accessions of hulless barley based on molecular markers and agronomic traits, and select accessions with desired agronomic traits for cultivation in irrigated production system in the Brazilian Savanna. Eighteen accessions of hulless barley were evaluated, and three accessions of covered barley served as reference. The experiments were performed in two sites in Distrito Federal: Embrapa Cerrados, Planaltina-DF, 15º35’30’’ latitude south and 47º42’30’’ longitude West, 1.007 meters high; and Embrapa Produtos e Mercado (SPM), Recanto das Emas-DF, 15°54’53’’ latitude South and 48°02’14’’ longitude West, 1.254 meters high, both irrigated via central pivot, from May to September of 2012. It was used the randomized blocks experimental design with three replicates. The evaluated characteristics were: grain yield; commercial classification of first, second, and third class; thousand seeds weight; plant height; lodging level; earing cycle; hectoliter weight; and grain protein content. The molecular characterization was performed based on 157 RAPD molecular markers and on the ten agronomic traits. Matrices of genetic distance among the genotypes were obtained based on molecular markers and quantitative traits. Graphic grouping and dispersion analysis of the accessions were made. High molecular and agronomic genetic variability were found among the accessions, enabling their use by the breeding program. It was observed a tendency to grouping among the Ethiopian genotypes and a significant dispersion among the Brazilian genotypes, which presented higher molecular genetic variability. Based on the agronomic characteristics, two more consistent groupings were identified, one with the two-rowed materials and another with the six-rowed materials. The more divergent genotypes were the two-rowed CI 13453, CN Cerrado 5, CN Cerrado 1, and CN Cerrado 2. The PI 356466, CN Cerrado 1, PI 370799, and CI 13453 genotypes presented agronomic traits of interest and were genetically different, being indicated for the crossing base aiming promising genotypes selection, maximizing the heterotic effects and the genic complementarity inside the breeding program of the hulless irrigated barley in the Cerrado. 10 The data obtained in the agronomic characterization were subjected to the statistical analysis of variance and the grouped means where analyzed by the Tukey test. Significant differences were observed at 1% among the accessions for all the evaluated traits. There’s the possibility of obtaining genetic gains due to the high values of the genotypic variation coefficient. High heritability was found for all the characteristics, except protein content, enabling the trait of interest transfer from the parents to the descendants. The accessions CI 13453, CN Cerrado 1, CN Cerrado 2, CN Cerrado 5, and PI356466 stood out among the others in relation to the agronomic traits, grain yield, commercial classification of first class, lodging, and protein content.