A ferrugem da folha, causada por Puccinia coronata Corda. f. sp. avenae Eriksson, é a moléstia mais danosa para a cultura da aveia (Avena sativa L.). O uso de cultivares resistentes tem sido limitado devido à extrema diversidade genética presente nas populações de P. coronata. Geralmente a superação dos genes de resistência acaba ocorrendo em um curto intervalo de tempo. Desta forma a busca por uma resistência eficiente e durável é o objetivo dos programas de melhoramento deste cereal. Com o objetivo de compreender alguns aspectos da resistência genética a Puccinia coronata em aveia, este trabalho abordou dois aspectos distintos. No ano de 2005, o experimento avaliou o comportamento da resistência quantitativa em uma população F6:11 resultante do cruzamento entre as cultivares UFRGS910906 e UFRGS7. Este ano caracterizou-se por ser extremamente favorável à doença, sendo que a maioria das linhagens apresentou uma ASCPD maior que o genitor suscetível. Uma análise avaliando os valores de ASCPD do período de 1998 a 2005 demonstrou que este tipo de resistência é altamente influenciado pelo ambiente, portanto em condições muito favoráveis ao fungo não é indicado selecionar genótipos com resistência parcial. Em 2006, as análises realizadas focaram na resistência do tipo qualitativa, buscando a identificação de marcadores do tipo AFLP para o gene de resistência Pc68, e ampliação do mapa genético da população de linhagens recombinantes em F6 oriundas do cruzamento entre os genótipos Pc68/5*Starter e UFRGS8, contrastantes quanto à presença deste gene. Um total de 78 marcadores polimórficos que segregaram na taxa esperada, formaram um mapa composto por 12 grupos de ligação, totalizando 409,4 cM do genoma de Avena sativa. Quanto às análises de ligação entre o gene Pc68 e os marcadores AFLP, foram detectados dois marcadores em repulsão: U8PM22 e U8PM25, os quais encontram-se flanqueando o gene a uma distância de 18,60 e 18,83 cM respectivamente. / Crown rust, caused by Puccinia coronata Corda. f. sp. avenae Eriksson, is the most damaging disease of cultivated oat (Avena sativa L.). Use of resistant genotypes is limited by P. coronata extremely high genetic diversity. In general, the pathogen races overcome single resistance genes in a short period of time. Oat breeding programs are continuously in searching for an efficient and durable host resistance. This work involved two distinct studies on oat crown rust resistance. In the first study quantitative resistance was evaluated in a F6:11 inbred line population derived from the cross UFRGS910906 X UFRGS7. Expression of host resistance was very dependent of environmental conditions as demonstrated by the comparison among AUDPC values from 1998 to 2005. The environment in 2005 was very favorable for disease development, and a large number of lines showed an AUDPC higher than the susceptible genitor one’s. Under conditions that favor disease, genetic selection for partial host resistance is not recommended. The second study was related to qualitative host resistance aiming to identify AFLP markers linked to the resistance gene Pc68, and amplify the F6 genetic map from Pc68/5*Starter X UFRGS8. Seventy-eight markers with normal segregation were discovered and distributed in 12 linkage groups. The map covered 409.4 cM of the Avena sativa genome. Two AFLP markers were linked in repulsion to Pc68: U8PM22 and U8PM25, which are flanking the gene at 18.60 and 18.83 cM respectively.

O melhoramento genético de aveia envolve a seleção de múltiplos caracteres quantitativos e qualitativos. O conhecimento das regiões genômicas que afetam estas características possibilita a seleção assistida por marcadores moleculares, técnica que visa complementar a seleção convencional. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi de identificar regiões genômicas responsáveis por caracteres quantitativos (QTLs), associadas a marcadores moleculares previamente identificados. O experimento foi conduzido nos anos de 2008 e 2009, sendo empregadas 150 linhagens recombinantes de aveia, oriundas do cruzamento entre os genótipos UFRGS 8 e UFRGS 930605. O mapeamento de QTLs foi realizado através do método por intervalo composto. No primeiro ano, 2008, foram identificados 34 QTLs, sendo estes distribuídos em nove grupos de ligação e abrangendo 10 das 11 características avaliadas. No ano de 2009, foram detectados 22 QTLs para 11 dos 12 caracteres avaliados, sendo estes também distribuídos em nove grupos de ligação. A porção da variação fenotípica explicada pelos QTLs variou de 6,15% a 34,85%. Importantes QTLs foram identificados para caracteres de interesse aos programas de melhoramento de aveia, como a estatura de planta, o número de dias ao florescimento, o peso do hectolitro, o peso de mil grãos, o rendimento de grãos, o peso de panícula e o número de grãos por panícula. Foram observados QTLs para diferentes caracteres na mesma região genômica, ou seja, ligados aos mesmos marcadores moleculares, sendo que, vários destes caracteres também apresentaram correlações fenotípicas significativas. A maioria dos QTLs detectados apresentou expressão em apenas um dos anos avaliados, porém alguns QTLs, como os associados ao caráter estatura de planta, foram detectados nos dois anos de avaliação. Sendo assim, os resultados gerados neste trabalho fornecem subsídios aos programas de melhoramento genético de aveia, proporcionando um maior entendimento dos mecanismos genéticos envolvidos com os caracteres de interesse. No entanto, estes resultados devem ser integrados e validados em outras populações para que a seleção assistida por marcadores moleculares possa ser realizada com sucesso. / The genetic improvement of oats requires selection of multiple quantitative and qualitative traits. Knowledge of the genomic regions controlling them makes possible the adoption of marker-assisted selection, a supporting technique to conventional breeding. Therefore, the objective of this study was to identify genomic regions responsible for quantitative traits loci (QTLs) associated with molecular maker previously identified. The experiment was conducted in 2008 and 2009 and employed a population of 150 recombinant inbred lines of oats from the cross between the oat genotypes UFRGS 8 and UFRGS 930605. QTL mapping was carried out by composite interval analysis. In the first year, 2008, 34 QTLs were identified, which were distributed in nine linkage groups, covering 10 of 11 traits studied. In 2009, 22 QTLs were detected for 11 of 12 traits analyzed, which were also distributed in nine linkage groups. Phenotypic variation explained by the QTLs ranged from 6.15% to 34.85%. QTLs with important effect on the phenotypic variance were identified for traits of interest in oat breeding programs, such as plant height, number of days to flowering, test weight, thousand grain weight, grain yield, panicle weight and number of grains per panicle. QTLs affecting different traits were identified in the same genomic region, i.e., linked to the same molecular markers. Several of these traits also revealed significant phenotypic correlations. Most QTLs were detected in only one of the two years of evaluation. Even though, some QTLs, such as those associated with plant height, were detected in both years. The results generated in this work provide a better understanding of the genetic basis controlling traits of interest, which can be useful for oat breeding programs. However, these results should be validated in other populations in order to allow the marker-assisted selection to be successful.

O milho (Zea mays subsp. mays) foi domesticado a cerca de 8000 anos, a partir do teosinto. A variação genética das populações domesticadas de milho pode ter sido reduzida pela deriva e pela seleção, promovida pelos primeiros agricultores. Diversos trabalhos indicam que o genoma do milho cultivado apresenta uma perda de variabilidade quando comparado ao seu ancestral silvestre. É nesta variabilidade, pertencente ao teosinto, que se podem identificar alelos de interesse agronômico para a cultura do milho, tais como os relacionados com tolerância a estresses bióticos e abióticos. Apesar da proximidade existente entre milho e teosinto, poucos trabalhos caracterizam este táxon. Os objetivos deste estudo foram analisar a variabilidade genética de duas populações de teosinto (Zea mays subsp. mexicana), a partir de análises fenotípicas, bioquímicas e moleculares e avaliar a compatibilidade dos cruzamentos dirigidos entre milho e teosinto, a partir da viabilidade dos grãos de pólen e da obtenção de populações segregantes. Os genótipos foram analisados através de oito caracteres fenotípicos, 12 bandas isoenzimáticas e 25 locos microssatélites. Os dados morfológicos demonstraram elevada diversidade genética entre as populações de teosinto (0,84), concordando com a similaridade média obtida pelos dados de esterase (0,24). Entre os 25 locos microssatélites analisados, 88% apresentaram polimorfismo, com uma média de 2,5 alelos por loco e divergência genética reduzida entre as populações (0,14). A estrutura genética das populações foi considerada moderadamente alta, com um coeficiente de endogamia de 0,44. Também foi observado moderado grau de diferenciação genética (0,15) e reduzido fluxo gênico entre as populações de teosinto. Foi observada uma elevada freqüência de grãos de pólen viáveis (acima de 90%), sugerindo ausência de barreiras citológicas entre milho e teosinto. Os cruzamentos indicaram incompatibilidade entre as duas subespécies e presença de barreiras genéticas. Este trabalho representa uma contribuição para a caracterização da variabilidade genética em teosinto e indica o potencial deste germoplasma silvestre como recurso genético para o melhoramento de milho. / Maize (Zea mays subsp. mays) was domesticated about 8000 years ago, from teosinte. Genetic variability of domesticated maize populations may have been reduced due to genetic drift and early farmer’s selection. There is scientific indication that the cultivated maize genome presents a loss of variability when compared with its wild ancestral. The variability present in teosinte germplasm, which was not selected during domestication, can be used to identify alleles for important agronomic traits for maize, such as related with biotic and abiotic stress tolerance. Although teosinte is closely related to maize, there are few works on characterization of this subspecies. The objectives of this study were to analyze the genetic variability of two populations of teosinte (Zea mays subsp. mexicana), through phenotypic, biochemic and molecular analysis, and to evaluate the compatibility of oriented crosses between maize and teosinte from segregant populations and of pollen grains viability. The genotypes were analyzed through eight phenotypic traits, 12 isozymes bands and 25 microsatellites loci. The phenotypic data indicated high genetic variability (0.84) between the teosinte populations, agreeing with the average similarity (0.24) of esterases data. Amongst 25 analyzed SSR loci, 88 % presented polymorphism, with an average of 2.5 alleles/locus, and reduced genetic distance between the populations (0.14). The genetic structure of the populations was considered to be moderately high, presenting a coefficient of endogamy of 0.44. Also was observed moderate genetic differentiation (0.15) and reduced gene flow between the populations. It was observed a high frequency of viable pollen grains (above of 90%), suggesting absence of cytological barriers between maize and teosinte. The crossings had indicated incompatibility between the two subspecies and presence of genetic barriers. This work represents a contribution for the characterization of the genetic variability in teosinte and indicates the potential of this wild germplasm as genetic resource for maize breeding.

Os avanços nas práticas de manejo e no melhoramento das cultivares de arroz irrigado têm permitido consolidar o Rio Grande do Sul como maior produtor deste cereal no Brasil. A seleção recorrente é um método alternativo de melhoramento que permite a recombinação cíclica de genótipos selecionados em uma população geneticamente divergente. Os objetivos deste trabalho foram avaliar o potencial da população CNA 11 para fins de melhoramento para tolerância ao frio, estudar a divergência genética dos seus genitores e quantificar as alterações nas freqüências alélicas como resultado do processo de seleção. Para isso foram conduzidos dois ensaios de campo compostos de 140 famílias S0:2 derivadas da população CNA 11 e quatro cultivares testemunhas, no delineamento látice 12 x 12 e em dois locais: Cachoeirinha (RS) e Santa Vitória do Palmar (RS), onde foram avaliados dez caracteres fenotípicos. O DNA dos genitores da população CNA 11 e de 133 famílias S0:2 foi analisado com marcadores moleculares do tipo microssatélites. A população CNA 11 apresentou alto potencial para fins de melhoramento, com ampla variabilidade genética em todos os dez caracteres avaliados. Os caracteres estatura de planta, esterilidade de espiguetas e número de grãos por panícula apresentaram altas correlações genotípicas com rendimento de grãos, podendo ser usados como critérios de seleção indireta. A esterilidade de espiguetas mostrou ser um critério eficiente de seleção para identificação de genótipos de arroz com tolerância ao frio no estádio reprodutivo. Os genitores da população CNA 11 apresentaram ampla divergência genética e, de modo geral, as freqüências dos alelos de microssatélites característicos dos genótipos da subespécie índica aumentaram e as da subespécie japônica diminuíram à medida que a intensidade de seleção aumentou. As melhores famílias S0:2 mostraram maior similaridade genética com os genitores da subespécie índica.

O Brasil se destaca como um dos maiores produtores de citros no mundo, porém esta atividade apresenta vulnerabilidade pelo uso de poucas combinações copa/portaenxerto. Por isso, a diversificação e a ampliação da variabilidade genética nos pomares é imprescindível para garantir a produção citrícola nos próximos anos. Fatores ambientais podem influenciar negativamente características morfológicas e reprodutivas das plantas e o entendimento destas alterações pode ajudar na seleção de genótipos mais estáveis. Este trabalho teve como objetivos: a) avaliar os porta-enxertos de citros Trifoliata, citrumeleiro ‘Swingle’ e os citrangeiros ‘Troyer’, ‘Fepagro C 13’, ‘Fepagro C 37’ e ‘Fepagro C 41’, conduzidos a campo e em casa-de-vegetação, quanto ao comportamento meiótico, índice meiótico, viabilidade e capacidade de germinação do pólen; b) comparar os níveis de ploidia da progênie destes genótipos nos dois ambientes; c) caracterizar morfologicamente folhas e frutos; e d) determinar o número de embriões por semente e a capacidade de germinação destes em meio de cultivo e em substrato comercial. Os parâmetros variaram nos anos de 2008, 2009 e 2010, pois em meiose, a média de células normais de todos os genótipos conduzidos a campo foi de 60,05%, 44,44% e 60,12% e em casa-de-vegetação foi de 52,75%, 30,95% e 52,82%, respectivamente; o índice meiótico médio a campo foi de 61,28%, 46,31% e 61,28% e em casa-de-vegetação foi de 54,26%, 31,75% e 54,47% e a média da viabilidade do pólen a campo foi de 90,28%, 56,23% e 74,74% e em casa-devegetação foi de 64,25%, 41,41% e 66,71%. Em 2010, a germinação do pólen de plantas conduzidas em casa-de-vegetação (36,32%) foi inferior que a campo (41,81%). Quanto ao nível de ploidia, 1,69% da progênie de plantas conduzidas a campo e 6,66% daquelas de casa-de-vegetação eram tetraplóides, sendo todas as plantas identificadas, por marcadores SSR, como sendo de origem nucelar. Estas plantas tetraplóides apresentaram um desenvolvimento mais lento e tinham folhas com pecíolos menores, mas de maior tamanho do que as plantas diplóides relacionadas. Os porta-enxertos conduzidos em casa-devegetação apresentaram folhas com menor largura e comprimento, frutos menores e com menos sementes do que quando conduzidos em casa-de-vegetação. Os porta-enxertos mostraram diferenças no número de embriões e a percentagem de germinação dos embriões foi maior quando as sementes eram implantadas em meio de cultivo do que em substrato. Fatores presentes em ambiente protegido podem influenciar desfavoravelmente diversas características dos porta-enxertos de citros. / Brazil is one of the greatest world citrus producers however this activity is impaired by the use of a small number of canopy combinations. Therefore, diversification and broadening of genetic variability in orchards is essential to secure citrus production in the next years. Environmental factors may negatively affect plant morphological and reproductive characteristics and a better knowledge of these alterations can help in the selection of more stable genotypes. The objectives of this work were to: a) evaluate citrus rootstocks Trifoliata, citrumeleiro ‘Swingle’ and citrangeiros ‘Troyer’, ‘Fepagro C 13’, ‘Fepagro C 37’ and ‘Fepagro C 41’ under field and green-house conditions regarding meiotic behavior, meiotic index and pollen viability and germination; b) evaluate the ploidy level of the progenies of these genotypes under the two conditions; c) characterize morphologically leaves and fruits and d) determine embryo number per seed and embryo germination in culture medium and commercial substrate. Cytogenetic parameters varied in 2008, 2009 e 2010: the average percentage of cells with normal meiotic behavior, for all genotypes, under field conditions were 60.05%, 44.44% and 60.12% and in green-house 52.75%, 30.95% and 52.82%, respectively; average meiotic indexes under field conditions were 61.28%, 46.31% and 61.28% and in green-house 54.26%, 31.75% and 54.47%; average pollen viability under field conditions was 90.28%, 56.23% and 74.74% and in green-house 64.25%, 41.41% and 66.71%. In 2010, pollen germination of plants in the green-house (36,32%) was lower than at field conditions (41,81%). Regarding ploidy level, 1.69% of the progeny of plants grown in the field and 6.66% of the progeny of plants grown in the green-house were tetraploid. These plants were confirmed by molecular SSR markers to be from nucellar origin. The tetraploid plants had a slower development and their leaves had smaller petioles but were bigger than those of related diploid plants. The rootstocks grown under field conditions had narrower and shorter leaves and smaller fruits with less seeds than those grown in the green-house. There were differences in embryo number among rootstocks and embryo germination was higher in medium culture than in commercial substrate. It can be concluded that green-house conditions affect negatively several characteristics of the rootstocks analyzed.

O objetivo deste trabalho foi analisar a variabilidade genética de 44 acessos de variedades locais de milho coletados em Santa Catarina, mantidos no Banco Ativo de Germoplasma – BAG, da Embrapa Milho e Sorgo, em Sete Lagoas/MG. Foi realizada caracterização fenotípica e molecular, para obter informações sobre a divergência genética. Para a avaliação de caracteres morfo-agronômicos as variedades foram divididas em dois grupos, formando dois ensaios. As análises moleculares, foram realizadas com 16 marcadores moleculares do tipo Microssatélites (SSR) no Laboratório de Biologia Molecular do Departamento de Plantas de Lavoura da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Houve diferença estatística significativa para os seguintes caracteres: comprimento, largura e espessura de grão, peso médio e comprimento de espiga, número de fileiras de grão por espiga, diametros de espiga, sabugo e de medula, peso médio de grãos/espiga, para os dois grupos de variedades, e houve significância para rendimento médio de grãos, número de grãos por fileira e para diâmetro da ráquis, apenas para o segundo grupo. A avaliação molecular detectou 148 alelos em 16 locos analisados, e uma média de 9,25 alelos por par de primers. Os tamanhos dos fragmentos variaram de 84 a 272 pares de base. Alguns primers amplificaram alelos que eram exclusivos de determinados genótipos, que poderão ser usados para auxiliar em comparações de genótipos. / The aim of this study was to analyze the genetic variability of 44 accessions of local varieties of maize collected in Santa Catarina, kept in the Active Germplasm Bank - BAG, Embrapa Maize and Sorghum, Sete Lagoas / MG. It was performed phenotypic and molecular characterization for information on genetic diversity. For the evaluation of morpho-agronomic varieties were divided into two groups, forming two trials. Molecular analysis were performed with 16 molecular markers Microsatellite (SSR) in the Laboratory of Molecular Biology, Department of Crop, Federal University of Rio Grande do Sul. There were statistically significant for the following characters: length, width and thickness grain, weight and ear length, number of row of grains per spike, diameters of the ear, cob and pith, the average grain weight per ear, for the two groups of varieties, and there were significant for grain yield, number of kernels per row and diameter of the rachis, only for the second group. Molecular assessment detected 148 alleles at 16 loci examined, and an average of 9.25 alleles per primer pair. The sizes of the fragments ranged from 84 to 272 base pairs. Some primers amplified alleles that were unique to certain genotypes, which could be used to assist in comparisons of genotypes.

A beta glicana, [(1→3)(1→4)‑β‑D‑glicana] é um dos componentes das paredes celulares dos cereais, sendo o principal constituinte da fibra solúvel em aveia branca (Avena sativa L.). Suas características funcionais trazem benefícios para pessoas que realizam uma dieta rica em beta-glicanas, como redução do colesterol, diminuição do teor de glicose e insulina no sangue, prevenção de câncer do cólon do intestino e prevenção de doenças cardíacas. Desta forma, o melhoramento genético tem buscado selecionar genótipos de aveia com maior conteúdo de beta-glicana e com expressão estável nos ambientes de cultivo. Este trabalho teve como objetivo caracterizar genótipos brasileiros de aveia branca quanto ao conteúdo de beta-glicana nos grãos e quanto à estabilidade deste em diferentes ambientes. Em 2010 e 2011 15 genótipos de aveia, desenvolvidos pelo Programa de Melhoramento de Aveia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), foram avaliados em seis ambientes, constituídos por locais e épocas de cultivo diferentes, a fim de caracterizar o conteúdo de beta-glicanas e outras características químicas e físicas dos grãos. Os resultados mostraram que a o conteúdo de beta-glicana é muito semelhante entre os genótipos da UFRGS analisados, porém sofrendo influência do ambiente de cultivo. Correlações positivas foram encontradas entre o teor de beta-glicana e características como o conteúdo de carboidratos e o comprimento do grão. Correlações negativas foram verificadas com características como peso do hectolitro, dias da emergência ao florescimento, conteúdo de proteínas, conteúdo de lipídios e circularidade dos grãos. As associações entre conteúdo de beta-glicanas e os diferentes caracteres agronômicos e de grão avaliados variaram de acordo com o ambiente de teste. A análise da interação genótipo x ambiente indicou que a maioria dos genótipos aumentam o conteúdo de betaglicanas quando o ambiente favorece a expressão de maior conteúdo destas fibras, embora tenham sido observados genótipos em que essa característica é pouco influenciada pelas mudanças do ambiente. / The beta glucan, [(1 → 3) (1 → 4)-β-D-glucan] is a component of cell walls of cereals and the main constituent of the soluble fiber in oats (Avena sativa L.). Beta glucans have functional proprieties, associated with health benefits in human under a diet rich in this dietary fiber, such as reduction of serum cholesterol levels, decrease in glucose and insulin levels, prevention of colon cancer and heart diseases prevention. Therefore, nowadays several oat breeding programs, in the world, are seeking to select oat genotypes expressing higher beta-glucan content in their grains, stably across environments. This study aimed to characterize Brazilian oat genotypes for the content of beta-glucan in the grains and the stability of this trait under different environments. In 2010 and 2011 15 oat genotypes, developed by the Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS) Oat Breeding Program, were evaluated in six environments, consisting of different locations and sowing dates, in order to characterize their grain beta-glucan content of and other chemical and physical characteristics of the grains. The results showed that the content of beta-glucan is very similar in genotypes evaluated, although under environmental influence. Positive correlations were found between grain betaglucan content and grain carbohydrate content, as well as to grain length. Negative correlations were found with traits such as test weight, days from emergence to flowering, grain protein content, grain lipid content and roundness of the grains. The associations found between grain beta-glucan content and other grain and agronomic characteristics varied according to the test environment. Analysis of genotype x environment interaction indicated that, for most of the genotypes evaluated, an improvement of the environment, i.e. environments more conducive for higher betaglucan content, resulted in an increasing of the beta-glucan content in their grains, even though there were a few genotypes in which this characteristic was less influenced by environmental changes.

O capim-limão é uma planta herbácea, perene, que ocorre naturalmente no estado do Rio Grande do Sul, Brasil. Seu potencial econômico se deve ao fato de apresentar óleo essencial utilizado como aromatizante e flavorizante, além de apresentar atividade bactericida atribuída tanto ao óleo quanto ao conteúdo de compostos fenólicos. Apesar da importância, poucos estudos foram desenvolvidos para esta espécie. Sendo assim, o presente trabalho teve como objetivo analisar populações nativas de Elionurus sp., estimando a variabilidade existente e contribuindo com novas informações para subsidiar programas de exploração e melhoramento dessa espécie. O trabalho foi realizado com cinco populações de capim-limão coletadas no Rio Grande do Sul, totalizando 50 plantas cultivadas em vasos na Faculdade de Agronomia. Os compostos fenólicos foram quantificados através do método Folin- Ciocaultreau, utilizando-se o ácido gálico como padrão. O óleo foi caracterizado quimicamente por cromatografia gasosa e espectrometria de massas. O marcador molecular utilizado para a análise da variabilidade genética foi o RAPD. As cinco populações de capim-limão apresentaram variabilidade para aos caracteres fenotípicos e para concentração de compostos fenólicos. O óleo essencial apresentou variabilidade de compostos, sendo o Geranial e o Neral os mais importantes. A análise molecular demonstrou uma elevada variabilidade para as populações, permitindo a separação dos indivíduos em cinco grupos, sendo possível, de modo geral, agrupá-los de acordo com a origem geográfica. Observou-se também que a maior variabilidade ocorre dentro de cada população. Os resultados indicaram que a população São Francisco de Paula foi a de pior desempenho para a maioria dos caracteres avaliados. As populações São Borja e Faculdade de Agronomia foram as que apresentaram maior destaque em relação às demais, exibindo elevado conteúdo de Citral e melhor desempenho nos caracteres observados, podendo ser recomendadas para utilização em programa de melhoramento. / Lemon-grass is a herbaceous, perennial plant, that occurs in Rio Grande do Sul (Brazil). It has economic potential due to the presence of essential oils, which are used in perfume and flavor industry. In addition, this species present recognized bactericidal activity attributed to the essential oils and phenolic compounds. Despite of this, few studies have been developed for this species. The present work aimed to analyze native populations of Elionurus sp., contributing with new information to subsidize farm exploration and breeding programs. The analysis was preformed with five populations of lemon grass collected in different location of Rio Grande do Sul, totalizing 50 plants cultivated in pots in the Faculdade de Agronomia/UFRGS. The phenolic compounds were quantified through the Folin-Ciocaultreau method, using Gallic acid as a standard. The essential oils were characterized chemically by gas chromatography and mass spectrometry. RAPD was used as molecular marker for the analysis of genetic variability. The five populations of lemon grass presented variability for the phenotypic traits and phenolic compounds concentration. The essential oils also presented variability, being Geranial and Neral the most important. Molecular analysis demonstrated high variability for the populations, allowing the separation in five groups. It was possible to match molecular grouping with geographic origin. On the other hand, the largest variability was observed within populations. The results indicated that São Francisco de Paula population had the worst performance for the majority of the evaluated traits. The populations São Borja and Faculdade de Agronomia presented high production of Citral and they also showed the best performance for the observed traits. As a consequence, it is possible to recommend both populations as starting germplasm for breeding programs of lemon-grass.

Os híbridos são os principais materiais de milho cultivados no mundo e a oportunidade de introduzir variabilidade genética nesses materiais é muito limitada, devido às altas exigências do mercado em relação à produtividade. Por essa razão, os melhoristas, em geral, utilizam o próprio germoplasma elite como fonte de variabilidade, garantindo, dessa forma, a manutenção do padrão dos seus materiais. Entretanto, muitas vezes a variabilidade desses genótipos é insuficiente, tornando necessária a busca de alelos em materiais de locais distantes, que muitas vezes apresentam problemas de adaptação ambiental. As variedades crioulas, em contrapartida, além de serem ricas em variabilidade genética, são naturalmente adaptadas às regiões de origem. A desvantagem desses materiais é que eles são agronomicamente inferiores, limitando o seu uso direto como variedade comercial ou como fonte de germoplasma. Por essa razão, um dos grandes desafios do melhoramento genético tem sido determinar estratégias que permitam a rápida e eficiente incorporação de variabilidade em materiais elite. Em milho, os principais caracteres agronômicos têm natureza quantitativa. Dessa forma, a identificação de QTLs (Quantitative Trait Loci) e a introgressão de alelos superiores, a partir de gerações avançadas de retrocruzamentos (AB-QTL, Advanced Backcrosses- QTL) entre linhagens elite e variedades crioulas, poderia ser uma estratégia para a incorporação de variabilidade. Sendo assim, os objetivos desse trabalho foram selecionar variedades crioulas com caracteres agronômicos de interesse e linhagens elite, identificar QTLs associados a caracteres agronômicos e verificar o potencial da técnica de AB-QTL para a introgressão de alelos superiores da variedade crioula na linhagem elite. Após o cruzamento entre a linhagem elite LA67 e a variedade crioula Argentino Flint, foram realizados dois retrocruzamentos com a linhagem e dois ciclos de autofecundação. A progênie resultante foi genotipada com microssatélites e fenotipada para 25 caracteres agronômicos. Foram identificados 29 QTLs e pelo menos cinco alelos superiores da variedade crioula foram introgredidos na linhagem elite. Esses resultados indicaram que a técnica de AB-QTL foi eficiente tanto para a identificação de novos QTLs quanto para a introgressão de alelos superiores da variedade crioula na linhagem elite. / Most corn presently cultivated in the world are hybrids. The chances to introduce genetic variability in this material are small due to market requirements in terms of productivity. For this reason corn breeders in general use their own elite germoplasm as source of genetic variability, maintaining therefore the standard characteristics of their germoplasm. However, the variability of these genotypes might be insufficient, requiring the use of germoplasm from different locations that often do not have wide environment adaptation. The landraces, besides being rich in genetic variability, are naturally adapted to their sites of origin. The disadvantage of these materials is that they are agronomically inferior, limiting their direct use as commercial varieties or as germplasm source. For this reason one of the main challenges of genetic breeding has been to create strategies that allow a rapid and efficient incorporation of variability in elite materials. In corn the main agronomic characters are of quantitative nature. Therefore the QTLs (Quantitative Trait Loci) identification and the introgression of superior alleles from advanced generations of backcrosses (AB-QTL, Advanced Backcrosses QTL) between elite lines and landraces, could be a strategy to incorporate variability. The objectives of this work were: to select landraces with agronomic traits and elite lines, to identify QTLs associated with agronomic characters in corn, and to verify the potential of the AB-QTL technique for introgression of superior alleles from the landraces into elite lines. Two backcrosses and two self-fertilization cycles were done after crossing the elite line LA67 with the Argentino Flint landrace. The progeny was genotyped with microssatelites and phenotyped for 25 agronomic traits. Twenty nine QTLs were identified and at least five superior alleles of the landrace were introgressed into the elite line. The results indicated that the AB-QTL technique was efficient for the identification of new QTLs and for the introgression of superior alleles in the elite lines.

Paspalum nicorae Parodi é uma espécie forrageira, perene, apomítica, com uma alta tolerância ao pastejo. Este trabalho faz parte de um projeto mais amplo de melhoramento da espécie, em andamento no Departamento de Plantas Forrageiras e Agrometeorologia da UFRGS. Neste trabalho foram analisados o número cromossômico, o comportamento meiótico, a fertilidade do pólen e realizada a caracterização morfológica de diversas populações naturais. A análise citogenética foi feita em 53 acessos, todos tetraplóides, com 2n=40 cromossomos (n=20). Todos os acessos apresentaram algum tipo de anormalidade meiótica, com freqüências variáveis de configurações cromossômicas com a presença de irregularidades como quadrivalentes, trivalentes e univalentes em diacinese e metáfase I, além de outras irregularidades como pontes e retardatários nas anáfases e telófases. A viabilidade de pólen foi alta, variando de 88,99% a 95,06% (média de 91,78%), o que é esperado em apomítico pseudogâmico. Quanto à análise morfológica, dos 53 acessos avaliados 35,84% apresentaram 100% de pêlos nas folhas, 73,58% bainha verde, 54,71% nervura central esbranquiçada e 50,94% hábito decumbente. Os 52 acessos analisados para cor de folha, foram classificados como 76,92% de cor verde, 13,45% amarelo esverdeado e 9,62% verde acinzentado pelo método da cartela e pelo colorímetro foram classificados como 59,62% acinzentado, 32,69% acinzentado amarelo, 5,77% amarelo e 1,92% acinzentado escuro. O comprimento de racemos variou de 9,4cm a 1,3cm (média de 3,54cm) e a quantidade de racemos variou de 1 a 6 (48,72% dos acessos apresentaram 4 racemos na inflorescência) para os 39 acessos analisados. Comprimento e a largura da folha foram medidos em 52 acessos: o comprimento variou de 36,13cm a 13,06cm (média de 26,91cm) e a largura variou de 0,67cm a 0,36cm (média de 0,53cm). Foram avaliados 53 acessos, com relação à altura, que variou de 115,7cm a 29,0cm (média de 50,2cm). Embora não haja variabilidade no número cromossômico, existe variabilidade citogenética no nível de associações cromossômicas, assim como uma alta variabilidade morfológica entre os acessos analisados. / Paspalum nicorae Parodi is a perennial apomictic forage species, with grazing tolerance. This work is part of a wider genetic breeding project of this species, in development at the Departamento de Plantas Forrageiras e Agrometeorologia, UFRGS. In the present work, analyses of chromosome numbers, meiotic behaviour, pollen fertility and a morphological chatacterization were performed in several natural populations. Cytogenetic analysis of 53 accessions showed that all of them were tetraploid, with 2n=40 chromosomes (n=20) and presented some kind of meiotic abnormalities, with varying chromosome configurations and irregularities such as quadrivalentes, trivalents and univalents at diakinesis and metaphase I, besides other abnormalities as bridges an laggards at anaphases and telophases. Pollen viability was high, ranging from 88.99% to 95.06% (average 91.78%), what is expected in a pseudogamous apomictic. Regarding morphological analyses, from the 53 accession evaluated, 35.84% presented 100% of hairs in the leaves, 73.58% green sheath, 54.71% whitish central venation and 50.94% decumbent habit. The 52 accessions analysed for leaf colour were classified as 76.92% green, 13.45% greenish yellow and 9.62% as greyish green by the table of colors standard method and by the colorimeter as 59.62% greyish, 32.69% greyish yellow, 5,77% yellow and 1.92% dark greyish. Raceme length ranged from 9.4cm to 1.3cm (average 3,54cm) and number of racemes from 1 to 6 (48.72% of the 39 accessions analysed had 4 racemes. Leaf length and width were measured in 52 accessions: length ranged from 36.13cm to 13.06cm (average 26.91cm) and width ranged from 0.67cm to 0.36cm (average 0.53cm). Fifty three accessions were evaluated regarding height, which ranged from 115.7 cm to 29.0cm (average 50.2cm). Despite no variability in chromosome number, there is cytogenetic variability in chromosome associations, as well as a high morphological variation among the accessions analysed.