Made available in DSpace on 2015-03-26T13:42:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 806747 bytes, checksum: 15d877e808731540d6a5b0cb3ec099c7 (MD5) Previous issue date: 2007-03-20 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The plants resist to the infection caused by pathogens using constitutive and induced defenses. The induced defense is activated by the plants when they recognize general elicitors and effector proteins. This recognition leads to the rapid activation of the defense responses, including the synthesis of Pathogenesis-related proteins - PR proteins. There are 17 known PR-protein families (PR-1 to PR-17) that are expressed in response to pathogens and/or chemical inductors. The genes that codes for PR-1 proteins share a high sequence identity and are used as markers of the systemic acquired resistance (SAR). However the biochemical function of these proteins is still unknown. Antimicrobial activities were reported only for basic PR-1 proteins. PR-1 genes are members of gene families in many plant species. Based on sequence analysis of sequences deposited in public database the following possible PR-1 gene family members from tomato plant were identified: PR-1aP4 (accession numbers AJ011520 and M69247); P1p14 (Y08804, M69248 and 68738); PR1A1 (X71592); PR1A2 (Y08844); PR1D (AJ001627) in the NCBI database and two unigenes sequences from the Solanaceae Genomics Network database, SGN-U213451 and SGN- U220473. The genes PR-1aP4 and P1p14 and the unigenes SGN-U213451 and SGN-U220473 encode basic PR-1 proteins and the genes PR1A1, PR1A2 and PR1D encode acid proteins. The gene represented by the unigene SGN-U213451 seems encode the P14c protein, that has a reported antimicrobial activity and until this moment is not in the databases. In this work were developed essays to detect the expression of PR-1 family members by real-time PCR. The analyzed genes can be distinguished by their quantitative and qualitative expression pattern. PR-1aP4, P1p14, PR1A1 and the SGN-U213451 had a higher level of expression in younger leaves in response to A. solani; while, the gene PR1A2 was more induced in the older leaves of these plants, where severity of the disease is greater. The gene represented by the SGN-U220473 did not show induction by A. solani. The P1p14 and PR1A2 expression was induced by benzothiadiazole (commercial product Bion) and jasmonic acid, respectively. Lower gene expression levels were obtained with chemical induction showing that more refined kinetic induction essays of PR-1 genes of the tomato plant in response to chemical inductors are needed in order to establish which specific signaling molecule is able to trigger the expression of each family member. / As plantas resistem à infecção por patógenos utilizando defesas constitutivas e induzidas. A defesa induzida é ativada pelo reconhecimento pelas plantas de elicitores gerais e proteínas de avirulência do patógeno. Este reconhecimento leva à rápida ativação de respostas de defesa, que incluem a síntese de proteínas relacionadas à patogênese (proteínas PR). São conhecidas 17 famílias de proteínas PR (PR-1 a PR-17) que são expressas em resposta a patógenos e ou a indutores químicos. Os genes que codificam proteínas PR-1 constituem famílias gênicas em diversas espécies vegetais. Com base na análise de seqüências depositadas em bancos de dados foram identificados sete possíveis membros da família gênica PR-1 do tomateiro, os genes: PR-1a P4 (números de acessos: AJ011520 e M69247); P1p14 (Y08804, M69248 e 68738); PR1A1 (X71592); PR1A2 (Y08844); PR1D (AJ001627) depositados no NCBI e as seqüências de dois unigenes depositadas no SGN, o SGN-U213451 e SGN-U220473. Os genes PR-1a P4 e P1p14 e os representados pelos unigenes SGN- U213451 e SGN-U220473 codificam proteínas PR-1 básicas, enquanto os genes PR1A1, PR1A2 e PR1D codificam proteínas ácidas. O gene representado pelo unigene SGN-U213451 parece codificar a proteína P14c que apresenta atividade antimicrobiana e até o momento não está anotada nos bancos de dados. Neste trabalho, foram desenvolvidos ensaios para a detecção da expressão desses genes por PCR em tempo real em resposta à infecção por Alternaria solani e a aplicação de indutores químicos. Apenas para o gene PR1D não foi possível obter oligonucleotídeos adequados para efetuar análises específicas de expressão por PCR em tempo real. A análise da cinética de expressão demonstrou que os genes analisados podem ser diferenciados pelo seu padrão qualitativo e quantitativo de expressão. Os genes PR-1a P4, P1p14, PR1A1 e o SGN-U213451 tiveram maior indução da expressão no terço superior de plantas inoculadas com A. solani; enquanto o gene PR1A2 foi mais induzido no terço inferior destas plantas, onde a severidade da doença é maior. Já o gene representado pelo SGN- U220473 não apresentou indução após a inoculação com A. solani. A expressão dos genes P1p14 e PR1A2 foi induzida pela aplicação de benzotiadiazole (produto comercial Bion) e ácido jasmônico, respectivamente. Menores níveis de expressão dos genes foram detectados nos ensaios com indutores químicos comparativamente à indução biótica indicando que ensaios mais refinados de cinética de indução de genes PR-1 do tomateiro em resposta a indutores químicos são necessários para estabelecer quais sinais moleculares induzem a expressão de cada membro desta família.

Submitted by Onia Arantes Albuquerque (onia.ufg@gmail.com) on 2018-10-08T13:49:50Z No. of bitstreams: 2 Tese - Stella Cristina Dias Valdo - 2017.pdf: 4757114 bytes, checksum: 62d9148c9c6315952ac5a86bdb1f9417 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Rejected by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com), reason: Olhe o espaço a mais na citação: VALDO, S. C. D. Estudo de resistência à murcha-de-fusarium e identificação de QTLs em feijeiro-comum. 2017. 178 f. Tese (ESPAÇO A MAIS Doutorado em Genética e Melhoramento de Plantas) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2017. on 2018-10-09T10:59:43Z (GMT) / Submitted by Onia Arantes Albuquerque (onia.ufg@gmail.com) on 2018-10-09T11:17:13Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese - Stella Cristina Dias Valdo - 2017.pdf: 4757114 bytes, checksum: 62d9148c9c6315952ac5a86bdb1f9417 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-10-09T11:41:12Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese - Stella Cristina Dias Valdo - 2017.pdf: 4757114 bytes, checksum: 62d9148c9c6315952ac5a86bdb1f9417 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-09T11:41:12Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese - Stella Cristina Dias Valdo - 2017.pdf: 4757114 bytes, checksum: 62d9148c9c6315952ac5a86bdb1f9417 (MD5) Previous issue date: 2017-04-27 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / The common bean (Phaseolus vulgaris) crop plays an important role in the culture and economy of Brazil. It is cultivated in all Brazilian regions and is affected by several diseases like fusarium wilt which is caused by Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli (soil-born fungus). This disease brings significant losses in common bean culture and genetic resistance is the primary form of control. One of the core goals of breeding programs is the development of resistant cultivars, therefore the objectives of this work are: i) To select F. oxysporum f. sp. phaseoli resistant F5:7 lines resulted from the crossing between Ouro Branco X CNFP10132, under controlled field and environment conditions ii) To identify SSR markers and QTL-linked SNPs associated with the resistance of common bean to fusarium wilt using 92 recombinat inbred lines(RILs) resulted from the crossing between Ouro Branco x CNFP10132. In the first study, 140 lines, the breeders Ouro Branco and CNFP10132, BRS Esplendor (resistant) and BRS Supremo (susceptible) as controls were evaluated. Field trials were conducted in a center pivot area where natural infestation of the pathogen occurs. The treatments were evaluated in summer and winter crop and the experimental design used was 12x12 triple lattice. The two controlled environment trials were conducted in a completely randomized design. The treatments were inoculated by cutting and immersing the roots in a conidial suspension, which was adjusted to 1x106 conidia/ml for five minutes. The evaluation was performed using a scale of nine grades that represent the severity of the disease: 1 – absence of symptoms and 9 – over 75% of foliage with wilt symptoms. Data were submitted to analysis of variance and Scott-Knott test for both environments. The area under the disease progress curve (AUDPC) and genetic parameters were estimated for controlled environment tests. Significant differences were observed for crops and for controlled environment trials, indicating that environment influences directly the severity of the disease. Highly significant differences were found for lines in all environments evaluated, demonstrating the existence of genetic variability, which allows the selection of resistant lines resistant to fusarium wilt. Treatments were classified in different groups according to the Scott-knott test. When considering the lowest averages in field, controlled environment and AUDPC, the strains Ouro Branco x CNFP 10132.140, Ouro Branco x CNFP 10132.49, Ouro Branco x CNFP 10132.12, Ouro Branco x CNFP 10132.90 and Ouro Branco x CNFP 10132.48 were prominent and are candidates to produce a breeding program. Heritability estimates were high for all environments, mean of 85.48% for field and 95.47% for controlled environment. Therefore, selection for resistance to F. oxysporum f. sp. phaseoli of these lines, will be successful. In the second study it was extracted DNA from 92 lines and from genitors for genotyping with SSRs and SNPs. In order to obtain the localization of these markers, sequences of the primers were aligned to the andean genome of the common bean. The method of single marker (analysis of QTLs based on linear regression) was used to identify QTLs associated with fusarium wilt resistance. These markers were considered significant when brought up p-value <0.05. Ninety-three markers were linked to 104 QTLs associated with fusarium wilt resistance and among these, were considered significant in more than one environment PV 115, PV 251, BARC-PV-0004089, BARC-PV-0004548, BARC-PV-0003450, BARC-PV-0006051, BARC-PV-0003368 , BARC-PV-0005477 and BARC-PV-0004897. However only the BARC-PV-0003450 marker was highly significant in the two environment controled trials (p <0.001) and winter crop (p <0.01) and explained up to 21.5% of the phenotypic variance. Subsequently, the gene annotation was made considering the location of all markers that were significant at p <0.01 comprising 500 kb before and after the localization. 960 coded transcripts were annotated. It was observed in gene annotation that BARC-PV-0003450 marker is located on the chromosome 8, 338.54 kb distant of the gene Phvul.008G014700 which is associated with the putative protein RPP13 related to disease resistance, identified in Arabidopsis thaliana. This protein belongs to the third class of resistance genes that encloses the domain called Leucine-Rich Repeats (LRR). This domain is involved in the recognition of the pathogen by the host during the infection process. Therefore, this marker is suitable for marker- assisted selection aiming the development of cultivars resistant to fusarium wilt. / A cultura do feijoeiro-comum (Phaseolus vulgaris) tem importância cultural e econômica no Brasil. O feijoeiro-comum é cultivado em todas as regiões brasileiras e é acometido por várias doenças, como a murcha-de-fusarium, causada pelo fungo habitante de solo Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli. Esta doença causa significativas perdas na cultura e a principal forma de controle é a resistência genética. Desenvolver cultivares resistentes é um dos alvos dos programas de melhoramento, portanto os objetivos deste trabalho foram: i) selecionar linhagens resistentes obtidas de população F5:7 oriunda do cruzamento entre Ouro Branco e CNFP10132 para F. oxysporum f. sp. phaseoli, em condições de campo e de ambiente controlado e ii) identificar marcadores SSR e SNP's ligados a QTLs associados à resistência do feijoeiro-comum à murcha-de-fusarium utilizando 92 linhagens recombinantes endogâmicas (RILs) derivadas do cruzamento Ouro Branco x CNFP10132. No primeiro estudo 140 linhagens, os genitores Ouro Branco e CNFP10132, duas testemunhas BRS Esplendor (resistente) e BRS Supremo (suscetível) foram avaliados. Os ensaios de campo foram conduzidos em área de pivô central onde ocorre infestação natural do patógeno. Os tratamentos foram avaliados em duas safras (safra das águas e de inverno) em delineamento de látice triplo 12x12. Os dois ensaios em ambiente controlado foram conduzidos em delineamento inteiramente causalizado. As plantas foram inoculadas utilizando o método de corte de raiz e imersão destas na suspensão de conídios, que foi ajustada para 1x106 conídeos/mL durante cinco minutos. A avaliação foi feita utilizando uma escala de notas de nove graus que representam a severidade da doença: sendo 1 - ausência de sintomas e 9 - acima 75% da folhagem com sintomas de murcha. Os dados foram submetidos à análise de variância e teste de Scott-Knott para os ambos ambientes. Para os ensaios em ambiente controlado foram estimados área abaixo da curva do progresso da doença (AACPD) e parâmetros genéticos. Foram observadas diferenças significativas para safras e para ensaios de ambiente controlado, indicativo de que o ambiente influencia diretamente na severidade da doença. Foram encontradas diferenças altamente significativas para linhagens em todos os ambientes avaliados, evidenciando a existência de variabilidade genética, o que possibilita seleção de linhagens resistentes à murcha-de-fusarium. Ao considerar as menores médias em campo, ambiente controlado e ACCPD as linhagens Ouro Branco x CNFP 10132.140, Ouro Branco x CNFP 10132.49, Ouro Branco x CNFP 10132.12, Ouro Branco x CNFP 10132.90 e Ouro Branco x CNFP 10132.48 se destacaram e são candidatas para compor o programa de melhoramento. As estimativas de herdabilidade foram altas para todos os ambientes, média de 85,48% para campo e 95,47% para ambiente controlado. Portanto, a seleção para resistência à F. oxysporum f. sp. phaseoli dentre estas linhagens, será bem sucedida. No segundo estudo foi extraído o DNA de 92 linhagens e dos genitores para genotipagem com marcadores SSRs e SNPs. Para obtenção da localização destes marcadores as sequências dos primers foram alinhadas no genoma andino do feijoeiro-comum. O método de mapeamento por marcas simples (análise de QTLs por meio da regressão linear) foi utilizado para identificar QTLs associados à resistência à murcha-de-fusarium. Foram considerados marcadores significativos os que apresentaram p-valor<0,05. Noventa e três marcadores foram identificados ligados a 104 QTLs associados à resistência à murcha-de-fusarium. Dentre estes marcadores destaca-se os que foram significativos em mais de um ambiente PV 115, PV 251, BARC-PV-0004089, BARC-PV-0004548, BARC-PV-0003450, BARC-PV-0006051, BARC-PV-0003368, BARC-PV-0005477 e BARC-PV-0004897. Dentre os marcadores, somente o marcador BARC-PV-0003450 foi altamente significativo nos dois ensaios, em ambiente controlado (p<0,001) e na safra de inverno (p<0,01), e explicou até 21,5% da variância fenotípica. Foi feita a anotação gênica considerando a localização de todos os marcadores que foram significativos à p<0,01 e abrangeu 500 kb anterior e posterior à localização. Foram anotados 960 transcritos codificados. Ainda observou-se que o marcador BARC-PV-0003450 está localizado no cromossomo 8 distante 338,54 kb do gene Phvul.008G014700 o qual está associado à proteína putativa RPP13 relacionada com resistência à doenças, identificada em Arabidopsis thaliana. Esta proteína pertence à terceira classe de genes de resistência que engloba o domínio denominado de Repetições Ricas em Leucina (LRR; Leucine Rich Repeats). Este domínio está envolvido no reconhecimento do patógeno pelo hospedeiro durante o processo de infecção. Portanto há a possibilidade de selecionar linhagens resistentes à murcha-de-fusarium e identificar QTLs que possivelmente estão ligados aos marcadores utilizados

Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Brazilian lemon balm (Lippiaalba (Mill.) N. E. Brown) is a medicinal and aromatic species widely used to fight diseases. Its essential oil, rich in carvone, has insecticidal activity on pests of agricultural interest. Cutting ants cause severe economic damage to forest and horticultural species and hinder cultivation worldwide. Plant aging is one of the main factors that alter the biological activity of essential oils. The objective of this work was to evaluate the influence of plant age on the essential oil of L. alba accessionsand of a recurrent selection cycle onformicidal activity. The experiments were carried out at the Experimental Farm - Campus Rural UFS.The experiment consisted of a randomized blocks design with three replications. For the first experiment, 18 L. albaaccessions were used at two plant ages: one-year-old plants (February2006), and ten-year-old plants (February 2016). In the second experiment, a recurrent selection cycle was carried out with three accessions of the limonene/carvonechemotype. For the progeny competition experiment, three parent genotypes and 11 progenies were taken to the field. In the first experiment, plant age influenced the essential oil production and the chemical composition.The highest essential oil content increase was observed for accessions LA-41 (0.69-2.48%) and LA-53 (0.76-2.84%). The compounds with the greatest variation in the second harvest were p-cymene (0.00-5.12%), limonene (0.00-11.08%), and elemol (0.00-10.54%), because of plant aging. In the second experiment, the highest dry weight of aerial part was observed for parental LA-56 (57.54 g plant-1). The essential oil content was higher in the progeny LA-57-10 (2.844%) and the parental LA-57 (2.664%). Carvone concentration was higher for LA-57 (59.02%), with a significant difference when compared with the evaluated progenies. Among the progenies, the highest carvone concentration was observed for LA-56-04 (57.78%) and the lowest for LA-57-01 (17.71%) and LA-57-02 (17.27%).One recurrent selection cycle resulted in increased formicidal activity of some progenies. Higher mortility of Acromyrmex balsani was caused by the essential oils of the progenies LA-56-04 and LA-70-03. / A erva-cidreira-brasileira [Lippia alba (Mill.) N. E. Brown] é uma espécie medicinal e aromática que apresenta vários quimiotipos. O óleo essencial rico em carvona possui atividade inseticida sobre pragas de interesse agrícola. Diante disso, o objetivo do trabalho foi avaliar a influência da idade da planta nos óleos essenciais de acessos de L. alba e de um ciclo de seleção recorrente na atividade formicida. Os ensaios foram conduzidos na Fazenda Experimental “Campus Rural da UFS”. Para o primeiro ensaio foram testados 18 acessos de L. alba, que foram colhidos quando as plantas estavam com um ano de idade (fevereiro/2006) e dez anos (fevereiro/2016). No segundo experimento foi realizado um ciclo de seleção recorrente com três acessos com alto teor de carvona no seu óleo essencial. Para o ensaio de competição de progênies foi implantado um ensaio testando 11 progênies e os três parentais. A idade da planta influenciou na produção e composição química dos óleos essenciais dos acessos de L. alba testados. Observou-se maior aumento doteor de óleo essencial para os acessos LA-41 (0,69-2,48%) e LA-53 (0,76-2,84%). Com o envelhecimento das plantas notou-se maior variação nos óleos essenciais para os compostos p-cimeno (0,00-5,12%), limoneno (0,00-11,08%) e elemol (0,00-10,54%). No segundo experimento a maior produção de massa seca da parte aérea foi observada para o genótipo LA-56 (57,54 g planta-1). O teor de óleo essencial foi superior na progênie LA-57-10 (2,844%) e o parental LA-57 (2,644%). A carvona foi superior para o LA-57 (59,02%) com diferença significativa em comparação as progenies avaliadas. Entre as progênies, o maior teor foi observado para a progênie LA-56-04 (57,78%) e o menor para o LA-57-01 (17,71%) e LA-57-02 (17,27%). Um ciclo de seleção recorrente resultou no aumento da atividade formicida de algumas progênies.Maior mortalidade de Acromyrmex balsani foi causada pelos essenciais das progênies LA-56-04 e LA-70-03. / São Cristóvão, SE

Made available in DSpace on 2014-07-29T14:52:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 WALDIR CAMARGOS JuNIOR.pdf: 2631108 bytes, checksum: c08dda26b9fe6ea085335d05b2827a16 (MD5) Previous issue date: 2008-03-05 / The plant genetic diversity is a valuable guarantee for possible adversities that can be risking the survival of biological species. Brazil is one of the richest countries in biodiversity of plants, with about 20% of all the existing biodiversity on Earth and around 19% of the agricultural lands in the world. Genetic resources are studied in well-defined stages, such as collecting or introduction, multiplication, preservation/conservation, evaluation/characterization and use. In Brazil, the Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária manages a national system of curatorship of genetic resources in which more than 250 thousand samples of plants, animals and microorganisms are preserved. The plants of the genus Capsicum (chilli and sweet peppers) are found throughout the national territory, presenting countless kinds, with a great phenotypic and genotypic diversity. Practically all the brazilian states have their own cultivars, but some of them, can be in fact, considered a mere duplicate because, sometimes, the same cultivar is known under different names. Thus, the morphological characterization is a task of great importance to this plant genus so, it is possible to avoid the conservation and maintenance of accessions of similar genomic patterns in germplasm banks. Embrapa Hortaliças has a collection of germplasm of sweet and chilli peppers (Capsicum spp.), which amounts to about 2,500 accessions. These mainly belong to the species C. annuum, C. baccatum, C. chinense and C. frutescens. The morphological characterization of most of these acessions (893) have been carried out in recent years for a series of characters (descriptors) which allow the investigation of the structure of their genetic variability and, from then the proposition of strategies to handle the collection. Considering the need of studies aiming to know, value and use the accessions of the Capsicum spp. Embrapa Hortaliças collection, this research was developed with the objective of describing the accessions and the descriptors available in this collection, in order to search for minimum descriptors and propose core collections for this germplasm bank. The study demonstrated that it is possible to reduce around 50% the number of descriptors currently used in the characterization of the accessions, without significant harm to the representation of the genetic variability of the collection. The factorial correspondence analysis showed to be appropriate for the selection of minimum descriptors, as well as to the proposition of core collections from germplasm banks, characterized, predominantly, by qualitative data. Variables related to the fruit showed great variability in all the germplasm collection, demonstrating that these attributes are important in the genetic discrimination among the accessions. The study also showed that the geographical origin, regardless of the species, is directly associated with the genetic divergence among the accessions in Capsicum spp. / A diversidade genética vegetal representa uma inestimável garantia às possíveis adversidades que estejam colocando em risco a sobrevivência das espécies biológicas. O Brasil é um dos países mais ricos em diversidade biológica de plantas, possuindo cerca de 20% de toda a biodiversidade existente no planeta e cerca de 19% dos solos agricultáveis do mundo. Os recursos genéticos são estudados em etapas bem definidas, tais como, coleta ou introdução, multiplicação, preservação/conservação, avaliação/caracterização e uso. No Brasil, a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária gerencia um sistema nacional de curadoria de recursos genéticos, em que mais de 250 mil amostras de plantas, animais e microrganismos são conservadas. As plantas do gênero Capsicum (pimentas e pimentões) são encontradas em todo território nacional, apresentando uma infinidade de formas, com grande diversidade fenotípica e genotípica. Praticamente todos os estados brasileiros possuem cultivares próprias, porém, muito provavelmente, parte do que se conhece pode tratar-se de mera duplicata, visto ocorrerem diversas cultivares iguais com nomes diferentes. Dessa forma, a caracterização morfológica constitui uma tarefa de grande importância para esse gênero vegetal, para evitar a conservação e manutenção de acessos de formas genômicas semelhantes em bancos de germoplasma. A Embrapa Hortaliças possui uma coleção de germoplasma de pimentas e pimentões (Capsicum spp.) que conta, atualmente, com cerca de dois mil e quinhentos acessos. Estes pertencem principalmente às espécies C. annuum, C. baccatum, C. chinense e C. frutescens. A caracterização morfológica de grande parte desses acessos (893 acessos) tem sido feita ao longo dos últimos anos, para uma série de caracteres (descritores) que permitem investigar a estrutura de sua variabilidade genética e, a partir daí, propor estratégias de manejo da coleção. Considerando-se a necessidade de estudos visando conhecer, valorizar e utilizar os acessos da coleção de Capsicum spp. da Embrapa Hortaliças, desenvolveu-se este trabalho com o objetivo de descrever os acessos e os descritores disponíveis nessa coleção, de forma a buscar descritores mínimos e propor coleções nucleares para o banco de germoplasma. O estudo demonstrou que é possível reduzir, em cerca de 50%, o número de descritores atualmente utilizados na caracterização dos acessos, sem prejuízo significativo à representação da variabilidade genética da coleção. A análise fatorial de correspondência demonstrou ser apropriada para a seleção de descritores mínimos, bem como para a proposição de coleções nucleares a partir de bancos de germoplasma que se encontram caracterizados, predominantemente, com dados de natureza qualitativa. As variáveis relacionadas ao fruto apresentaram grande variabilidade em toda a coleção de germoplasma, demonstrando-se que esses atributos são importantes na discriminação genética entre os acessos. O estudo revelou, também, que a origem geográfica, independentemente da espécie, tem associação direta com a divergência genética entre os acessos em Capsicum spp.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-04-18T14:36:39Z No. of bitstreams: 2 Tese - Odilon Peixoto de Morais Júnior - 2016.pdf: 4169553 bytes, checksum: 1841a99cece6656c30b62fbd8fda9da5 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-04-18T14:36:54Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Odilon Peixoto de Morais Júnior - 2016.pdf: 4169553 bytes, checksum: 1841a99cece6656c30b62fbd8fda9da5 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-18T14:36:54Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Odilon Peixoto de Morais Júnior - 2016.pdf: 4169553 bytes, checksum: 1841a99cece6656c30b62fbd8fda9da5 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-12-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Genetic gains for quantitative traits associated with the maintenance of genetic variability are important factors in recurrent selection programs. With advances in the area of statistical genomics, selection strategies potentially faster to achieve genetic gains are being developed, such as genomic selection. Using a subtropical population of irrigated rice (CNA12S), conducted during three cycles of recurrent selection, this study had as general objective to evaluate the potential of use of genomic recurrent selection (GRS) in a rice breeding program. Three specific studies were developed. In the first chapter, the efficiency of the genotypic recurrent selection (RS) used in the Embrapa’s rice breeding program was evaluated, in order to obtain genetic gains and maintain the population genetic variability. Ten yield trials of S1:3 progenies were used in the analyses. The evaluated traits were grain yield, plant height and days-to-flowering. Variance and covariance components were obtained using Bayesian approach. Using single nucleotide polymorphisms (SNP) markers, the population diversity and genetic structure also were estimated. Adjusted means of progenies in each cycle were computed and, genetic progress was estimated by generalized linear regression using frequentist approach. The magnitudes of effective population size and genetic variance indicated maintenance of genetic variability over selection cycles. The genetic progress achieved for grain yield was 760 kg ha-1 per cycle (1.95% per year), and for days-to-flowering, it was -6.3 days per cycle (-1.28% per year). It was concluded that the genetic progress already achieved and the genetic variability available in the population demonstrate the efficiency of RS in the improvement of rice populations. In the second chapter, in the context of genomic selection, the relative efficiency of GRS on RS was assessed, as well as the accuracy of different models of genomic prediction, in order to propose a GRS scheme for population breeding of self-pollinating species such as rice. In this study, the genetic material was the S1:3 progenies yield trial of the third selection cycle. From a group of 196 progenies that were phenotyped for eight traits with different heritabilities and genetic architectures, a group of 174 progenies was genotyped for SNP markers. Ten predictive models were fitted to the data set. The proposed GRS scheme, when compared to the RS method, showed higher efficiency, especially in genetic gain per unit of time. From the predictive models assessed, HBLUP (hybrid best linear unbiased prediction, using hybrid relationship matrix based in pedigree and SNP markers) and RForest (random forest) have greater potential for genomic prediction in irrigated rice, given the high accuracy of their predictions for a number of traits. The HBLUP model was notoriously superior for more complex traits, such as grain yield, while RForest stood out for less complex traits. The high extent of linkage disequilibrium in the population suggests that the marker density employed (approximately one SNP per 60 kb) is enough for the practice of genomic selection in populations with similar genetic structure. In the third chapter, the objective was to extend a class of HBLUP models based on reaction norm, in context of multi-environmental trials with genotype x environment interaction, for accommodation of hybrid genetic relationship and information of the assessed environments. The accuracy of alternative models for multi-environmental predictions was evaluated, as well as the relative importance of structures of additive and multiplicative components, using genetic relationship information and environmental covariates. This strategy allowed to evaluate the influence of different approaches to group the genetic-environmental information on the accuracy of models for prediction of breeding value of progenies for agronomic traits. The data consisted of the same ten trial of S1:3 progenies, carried out during three recurrent selection cycles. Six predictive HBLUP models of reaction norm were considered, using genetic and environmental covariates, as well as interactions between these effects. Genomic information was derived from SNP markers obtained for the 174 progenies of the third selection cycle. The 401 environmental covariates, the genetic information (hybrid genetic relationship) and the interactions among these effects explained an important portion of the phenotypic variance, allowing an increase in the predictive accuracy of models. The use of genetic information and environmental covariates only from the respective selection cycle is enough for accurate predictions of unphenotyped progenies, even in non-sampled environments. This is the first study to take into account simultaneously hybrid genetic relationship, stemming from pedigree information plus SNP markers, and environmental covariates in multi-environmental models based on reaction norm for breeding value prediction in target environments of a recurrent selection program. / A obtenção de ganhos genéticos para caracteres quantitativos associada à manutenção da variabilidade genética são fatores importantes em programas de seleção recorrente. Com os avanços no campo da estatística genômica, estratégias de seleção potencialmente mais rápidas para alcance de ganhos genéticos estão sendo desenvolvidas, como a seleção genômica. Partindo-se de uma população subtropical de arroz irrigado (CNA12S), conduzida durante três ciclos de seleção recorrente, este estudo teve como objetivo geral avaliar o potencial de emprego do esquema de seleção recorrente genômica (GRS) em programas de melhoramento genético de arroz. Três estudos específicos foram desenvolvidos. No primeiro deles, avaliou-se a eficiência do esquema de seleção recorrente genotípica (RS) utilizado no programa de melhoramento de arroz da Embrapa, na obtenção de ganhos genéticos e manutenção da variabilidade genética populacional. O material experimental utilizado constituiu-se de dez ensaios de rendimento de progênies S1:3 associadas a cada ciclo de seleção. Os caracteres avaliados foram produtividade de grãos, altura de planta e número de dias até o florescimento. Componentes de variância e covariância foram obtidos via abordagem Bayesiana e, com uso de marcadores SNP (single nucleotide polymorphisms) associados às progênies, também a diversidade e a estrutura genética populacional. Médias ajustadas de progênies em cada ciclo foram computadas e, por regressão linear generalizada, estimou-se o progresso genético, via abordagem frequentista. As magnitudes do tamanho efetivo populacional e da variância genética indicaram manutenção da variabilidade genética ao longo dos ciclos de seleção. O progresso genético alcançado para produtividade de grãos foi de 760 kg ha-1 por ciclo (1,95 % ao ano) e para dias para florescimento, -6,3 dias por ciclo (-1,28 % ao ano). Concluiu-se que, o progresso genético já alcançado e a variabilidade genética disponível na população demonstram a eficiência de RS no melhoramento de populações de arroz. Num segundo estudo, no contexto de seleção genômica, avaliou-se a eficiência relativa de GRS sobre o esquema de RS; além da acurácia de diferentes modelos de predição genômica, buscando-se propor um esquema de GRS para melhoramento populacional de espécies autógamas como o arroz. Nesse estudo, o material genético foi composto por um ensaio de rendimento de progênies S1:3 do terceiro ciclo de seleção. Do grupo de 196 progênies fenotipadas para oito caracteres, com herdabilidades e arquiteturas genéticas diferentes, um grupo de 174 progênies foi genotipado para marcadores SNP. Dez modelos preditivos foram ajustados ao conjunto de dados. O esquema de GRS, quando comparado ao de RS, apresentou maior eficiência, sobretudo em ganho genético por unidade de tempo. Dos modelos preditivos avaliados, HBLUP (hybrid best linear unbiased prediction, com uso de matriz híbrida de parentesco baseada em pedigree e marcadores SNP) e RForest (random forest) apresentaram maior potencial para predição genômica, haja vista a elevada acurácia de suas predições para maior número de caracteres. O modelo HBLUP foi notoriamente superior para caracteres mais complexos, como produtividade de grãos, enquanto RForest destacou-se para caracteres menos complexos. A alta extensão do desequilíbrio de ligação na população sugere que a densidade de marcadores empregada (aproximadamente um SNP por 60 kb) é suficiente para a prática de predição genômica em populações com estrutura genética similar. No terceiro estudo buscou-se estender uma classe de modelos preditivos HBLUP baseados em norma de reação (contexto de ensaios multiambientais com interação genótipos × ambientes), para acomodar informações de parentesco e de covariáveis associadas aos ambientes de avaliação. Assim, avaliouse a acurácia preditiva de modelos alternativos para predições multiambientais, bem como a importância relativa de estruturas de componentes aditivos e multiplicativos; além da influência de diferentes abordagens de agrupamento de informações genético-ambientais sobre a acurácia dos modelos. O material genético constituiu-se nos mesmos dez ensaios de rendimento de progênies S1:3, conduzidos durante três ciclos de seleção recorrente. Foi considerada uma sequência de seis modelos preditivos de norma de reação, do tipo HBLUP, com uso de covariáveis genéticas e ambientais, além de interações entre esses efeitos. A informação genômica foi proveniente de marcadores SNP obtidos por genotipagem de 173 progênies do terceiro ciclo de seleção. As covariáveis ambientais (num total de 401), informações genéticas (parentesco híbrido) e as interações entre esses efeitos explicaram importante porção da variância fenotípica, o que possibilitou aumento da acurácia preditiva dos modelos. O emprego de informações genéticas e de covariáveis ambientais apenas do respectivo ciclo de seleção mostrou-se suficiente para predições acuradas do desempenho de progênies não fenotipadas, mesmo em ambientes não amostrados. Este estudo é pioneiro em considerar conjuntamente parentesco híbrido, oriundo de informações de pedigree mais marcadores SNP, e covariáveis ambientais em modelos multiambientais baseados em norma de reação, para predição de valor genético em ambientes-alvo de programas de seleção recorrente.

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:06:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_ Igor_ Valerio.pdf: 990885 bytes, checksum: 6b9bd709ded7ec022e6445c220d43a98 (MD5) Previous issue date: 2008-05-20 / Many selection strategies have contributed for the continuous progress in wheat breeding programs. On the other hand, the main yield component (number of fertile tillers), has still been underexploited. In this sense, in order to investigate this issue, this work was planned to report the state of the art processes involved in tiller production and development. This information was crucial to the design of the next experiments on genotypes contrasting for tiller number and their response in segregating generations, when subjected to artificial crosses. The seeding density influences greatly grain yield, since it is directly related to fertile tiller production potential, and has a direct effect on number of ears per unit area. Likewise, the genotype and environment effects were important for the adjustment of seeding density and maximum yield obtained. It is essential that the best seeding rate be found for a given genotype at a given location. Genotypes with reduced tillering potential, revealed a larger buffering effect. However, only at seeding density higher than 400 seeds m-2. The genotypes with high tillering potential revealed the best grain production performance at low seeding density. However, these genotypes have a long developing cycle, with high tillering senescence rate when subjected to high seeding density. The use of genotypes contrasting for tillering ability enabled one to find in the segregating generations, wide genetic variability for tillering ability and consequently for the yield components. The selection for high or low number of tillers and the bulk selection vary their efficiency with the crop management system to which the segregating population is subjected. The best grain yield performance is achieved in the selection for low number of tillers, with high average grain weight under competition. / Diversas estratégias de seleção têm contribuído para o contínuo progresso da cultura do trigo nos programas de melhoramento. Por outro lado, o principal componente do rendimento (número de afilhos férteis), ainda revela severos questionamentos sobre o seu real aproveitamento em condições de lavoura. Neste sentido, por entender a fundamental importância deste assunto, foi buscado neste trabalho, primeiramente, relatar o estado da arte dos processos envolvidos na produção e desenvolvimento de afilhos, o que permitiu trazer, posteriormente, contribuições importantes para o desenvolvimento dos demais trabalhos em genótipos contrastantes para afilhamento e a resposta destes, em gerações segregantes, quando submetidos a cruzamentos artificiais. A densidade de semeadura revela a maior variação na produtividade da cultura, uma vez que está diretamente relacionada ao potencial do genótipo em produzir afilhos férteis, com efeito direto no número de espigas produzidas por unidade de área. Da mesma forma, o efeito do genótipo e do ambiente foram determinantes na densidade de semeadura obtida com o máximo rendimento de grãos, destacando a necessidade de implementar, para cada condição de cultivo e genótipo utilizado, uma densidade ideal. Genótipos com reduzido potencial de afilhamento revelam o maior efeito compensatório, porém, com aproveitamento somente em densidade superior a 400 sementes m-2. Os genótipos com elevado potencial de afilhamento revelam o melhor comportamento para rendimento de grãos em reduzidas densidades, porém, evidenciam um longo ciclo de desenvolvimento, com senescência elevada de afilhos quando submetidos a elevadas densidades. O uso de genótipos contrastantes para o afilhamento, possibilitou encontrar em gerações segregantes, ampla variabilidade genética para o caráter e consequentemente para os componentes do rendimento. A seleção para elevado ou reduzido número de afilhos e a seleção em bulk são dependentes do sistema de manejo em que a população segregante for submetida. O melhor desempenho em rendimento de grãos é alcançado na seleção para reduzido número de afilhos, com média elevada para massa de grãos em competição.