Este trabalho teve como objetivo principal descrever a diversidade genética e identificar a estrutura populacional de populações de tamanduá-mirim distribuídas ao longo dos biomas brasileiros através do uso de ferramentas de genética de populações e do acesso a regiões neutras e adaptativas do genoma da espécie. A amostragem de indivíduos de tamanduá-mirim é complicada pela difícil detecção do animal em trabalhos de campo, pela sua complicada captura e manipulação. Assim, fez-se necessário o uso de espécimes de museu e de amostras não-invasivas. A fim de validar o uso das mesmas para a genotipagem confiável de oito locos de microssatélites desenvolvidos para a espécie foi utilizado um método de padronização da qualidade das amostras (Índice de Qualidade, QI) e estimativa dos erros de genotipagem. Foi observada uma qualidade superior das amostras não invasivas (N=19) em relação às peles de museu (N=138). Foi possível também eliminar amostras com desempenho ruim (QI<0.7 e sucesso de amplificação maior que 75%), e garantir a confiabilidade dos resultados de microssatélites das amostras que permaneceram no estudo para análises posteriores. Devido à grande área de distribuição da espécie de forma contínua, se tornou complicado traçar populações pré-definidas. Assim, a abordagem da genética da paisagem foi a ferramenta mais apropriada para o estudo da estrutura de populações em T. tetradactyla (N=176). Comparativamente, duas abordagens foram usadas: agrupamento de indivíduos pelo critério de proximidade geográfica, designado aqui como a priori (20 populações), e análises baseadas no indivíduo, sem informação prévia de agrupamento populacional, referida no capítulo como a posteriori (quatro transectos testados). Foram encontrados níveis de diversidade moderados (média de 11.38 alelos por lóco) e poucas evidências de estruturação entre populações das localidades amostradas (K=2 na maioria dos testes). Os indivíduos que mostraram maior diferenciação foram originados da Floresta Amazônica. Esta região também demonstrou maior diversidade genética (riqueza alélica e heterozigosidade esperada) que as outras. Por outro lado, populações distribuídas ao longo da Mata Atlântica e regiões adjacentes demonstraram um padrão de isolamento por distância. Populações do Brasil central (Cerrado e Pantanal) não demonstraram diferenciação em relação às demais. Finalmente, foi estudada a variação genética adaptativa da espécie através da diversidade do gene DRB do complexo MHC. Esta família gênica codifica proteínas envolvidas no reconhecimento de antígeno e ativação da resposta imune adaptativa, e são regulados por seleção natural, especialmente por pressão seletiva dirigida por patógenos. É esperado que a diversidade de patógenos seja distinta nos biomas brasileiros, sendo os ambientes florestais mais biodiversos neste quesito do que ambientes da Diagonal Seca, o que representa pressões seletivas diferentes. Assim, foi investigada a diversidade do gene DRB éxon 2 em indivíduos (N=65) dos diferentes biomas brasileiros através de sequenciamento de nova geração (454 GS Junior), e os resultados de distribuição dos alelos foram comparados com os microssatélites. Foi encontrada uma alta diversidade (60 alelos no nível de aminoácido e 70 alelos no nível de nucleotídeos) e assinaturas claras de seleção positiva no gene (dN/dS=2.94). Maior riqueza alélica e proporção de alelos privados foram encontradas em biomas florestados, especialmente na Floresta Amazônica. Além disso, os marcadores neutros (microssatélites), demonstraram padrões similares ao DRB, revelando a força de eventos demográficos e deriva genética que também moldaram os padrões de diversidade deste gene do MHC / This work aimed to describe the genetic diversity and population structure of populations of the lesser anteater distributed along Brazilian biomes through population genetic tools, accessing neutral and adaptive genomic regions of the species. Sampling lesser anteater individuals is complicated due to infrequent detection of the animal in field works, its complicated capture and manipulation. Thus, it was necessary to use museum specimens and noninvasive samples. To validate these samples for the reliable genotyping of eight microsatellite loci developed for the species, a standardization method of the quality of samples (Quality Index, QI) and genotyping errors was used. A superior quality of noninvasive samples (N=19) compared to study skins (N=138) was observed. It was also possible to eliminate samples with a bad performance (QI<0.7 and amplification success higher than 75%), and thus guarantee the reliability of microsatellites results for samples kept in further analysis. Due to the great and continuous distribution area of the species, it becomes difficult to delineate predefined populations. Thereby, landscape genetics approach was a better suited tool for studying the population structure of T. tetradactyla individuals (N=176). Comparatively, two approaches were used: grouping of individuals by a geographical proximity criterion, designated here as a priori (20 populations), and analysis based on individuals, without previous information of population grouping, referred here as a posteriori (four transects tested). Moderate levels of diversity were found (average of 11.38 alleles per locus), and few evidences for structuring between populations of the sampled localities (K=2 in most tests). The individuals showing the major differentiation were originated from the Amazon Forest. This region also demonstrated higher genetic diversity (allelic richness and expected heterozygosity) than others. By the other hand, populations distributed in Atlantic Forest and adjacent regions demonstrated a pattern of isolation by distance. Populations from central Brazil (Cerrado and Pantanal) did not show distinction from the others. Finally, the adaptive genetic variation of the species was studied through DRB gene diversity, from MHC. This gene family codes for proteins involved in the antigen recognition and activation of the adaptive immune response, and are regulated by natural selection, especially by selective pressure driven by pathogens. It is expected that the pathogen diversity is distinct in Brazilian biomes, being florested biomes more diverse than dry central Brazil environments, which represents different selective pressures. Therefore, the diversity of DRB exon 2 gene in individuals (N=65) from different Brazilian biomes was investigated through Next Generation Sequencing (454 GS Junior), and the results of allele distributions were compared with microsatellites. A high diversity was found (60 alleles in amino acid level and 70 in nucleotide level) and clear signatures of positive selection in DRB (dN/dS=2.94). Greater allelic richness and private allele number were found in forested biomes, especially in the Amazon Florest. Besides, neutral markers (microsatellites) demonstrated similar patterns to DRB, revealing the strength of demographic events and genetic drift in shaping the diversity patterns in MHC

Anadenanthera colubrina var. cebil constituye un recurso forestal nativo Sudamericano el cual presenta una distribución discontinua en Argentina, restringiéndose su presencia a las provincias biogeográficas paranaense y de las Yungas. La hipótesis sobre la cual se sustentó el presente trabajo sostiene que el flujo génico homogeneiza las frecuencias génicas entre las poblaciones contrarrestando los efectos de la deriva genética provocados por la fragmentación. Los objetivos generales de este trabajo fueron: indagar acerca del rol evolutivo del flujo génico y de la deriva genética como fuerzas modeladoras de las frecuencias génicas en las poblaciones fragmentadas y determinar la importancia del movimiento de los alelos a través de la dispersión de las semillas y del polen. Se emplearon marcadores moleculares selectivamente neutros de herencia biparental, microsatélites nucleares, y de herencia uniparental, microsatélites cloroplásticos.

Orientador: Ana Maria Lima de Azeredo-Espin / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-09T08:21:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rosa_AlineCoelhoda_M.pdf: 1020874 bytes, checksum: 5958193e586711ee1cf0c5fe30134718 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Este trabalho consiste na construção de uma biblioteca genômica enriquecida em microssatélites e na caracterização de dez locos polimórficos para a espécie Haematobia irritans irritans (Diptera: Muscidae), popularmente conhecida como mosca-dos-chifres, um ectoparasita de grande importância econômica para a pecuária de diversos países, principalmente no Brasil. A biblioteca genômica enriquecida em microssatélites teve um rendimento de 67% considerando-se o número de microsatélites (contendo mais de 7 repetições em série) caracterizados em um total de 109 sequências analisadas. Um rendimento de 22% foi encontrado referente à obtenção de 16 locos potencialmente informativos. Dos microssatélites identificados nesta análise, 85% possuíam motivos (CA)n e apenas 12% apresentaram motivos (GA)n, apesar da biblioteca ter sido enriquecida para ambos os motivos. Neste projeto, dez locos polimórficos de microssatélites foram descritos para a espécie H. irritans. Destes, oito locos apresentaram motivos dinucleotídeos, sendo cinco motivos (CA)n e três motivos (GA)n, além da identificação de um loco com motivo trinucleotídeo (CAA)7 e um tetranucleotídeo (CCGT)6. Entre os dez locos polimórficos, o número de alelos por loco variou entre dois e oito, tendo uma média de quatro alelos por loco, considerados um número baixo quando comparado com outras espécies de dípteros. As heterozigosidades esperada e observada apresentaram um intervalo de 0,1421-0,7702 e 0,1500-0,6750, respectivamente. Os valores de heterozigosidade também foram considerados baixos, sendo inferiores a 0,5 em pelo menos três locos. Após correção seqüencial de Bonferroni, oito locos não apresentaram desvios significativos pelo esperado por Hardy-Weinberg, bem como não foi verificado desequilíbrio de ligação entre os pares de locos. A caracterização destes marcadores microssatélites polimórficos, é potencialmente informativa para elucidar questões evolutivas envolvendo H. irritans como a compreensão da dinâmica populacional e estrutura genética desta espécie. A análise deste marcador molecular poderá orientar projetos de manejo e controle da mosca-dos-chifres / Abstract: The aim of this work was the construction of a genomic microsatelliteenriched library for the species Haematobia irritans irritans (Diptera: Muscidae), commonly known as ¿horn fly¿, an ectoparasite of great economic importance world-wide, and particularly in Brazil. Here we describe ten polymorphic microsatellite loci isolated from this species. From a complete set of 109 sequences analised, 67% contained microsatellites regions (considering sequences with more than 7 repeats). The analysis of these sequences resulted in the identification of 16 potentially informative microsatellites loci (an efficience of 22%). Regarding the composition of the microsatellites sequenced retrived in this process, 85% have (CA)n motifs and only 12% have (GA)n motifs, despite enrichment on both. From the ten polymorphic microsatellite loci isolated from H. irritans, 8 have dinucleotide motifs (5 (CA)n and 3 (GA)n), one was a trinucleotide motif (CAA)7 and one was a tetranucleotide motif (CCGT)6. The number of alleles per locus ranged from two to eight, with an average of four alleles per locus. This number of alleles was considered low if compared with other dipterans studies. The expected and observed heterozigosities ranged from 0,1421 to 0,7702 and 0,1500 to 0,6750, respectively. Heterozigosity values were considered low. In this analysis, at least three loci presented heterozigosity values under 0,5. After sequential Bonferroni correction, significant deviation from Hardy-Weinberg equilibrium was found for 2 loci. No linkage disequilibrium was observed between pairs of loci after correction for multiple tests. The characterization of these polymorphic microsatellites markers is potentially informative to investigate evolutionary questions regarding H. irritans populations by providing fundamental insights into population dynamics and genetic structure. Further projects on horn flies control and management could also benefit from this molecular marker analysis / Mestrado / Genetica Animal e Evolução / Mestre em Genética e Biologia Molecular

Made available in DSpace on 2015-04-13T12:17:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Laura Graciliana Bernardes.pdf: 549671 bytes, checksum: 97936e1e8bcb6434ee7cc7ea05225ed3 (MD5) Previous issue date: 2008-02-28 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The tucumanzeiro (Astrocaryum aculeatum) is a species of palm not domesticated an with great potential, very common and appreciated by the population of the Amazon region. The spontaneous populations present great variability for characteristics as height of plant, production and quality of the fruits (so great, pulp income, fiber flavor, content and oil). These populations consist in the genetic resources for current or potential use and are great source of genes of meaning for the genetic improvement of the species. The objective of this work was to characterize the genetic variability of populations of tucumanzeiro in the Amazônia, being used marking microssatélites. Thirty leaf samples had been collected of tucumanzeiro of twelve populations (Buiuçuzinho, Urucu, Manacapuru, UFAM, Tarumã, Porto Velho, Humaitá, Manicoré, Borba, Rio Preto da Eva, Itacoatiara and Maués) and analyzed using four loci microssatélites (Bg11, mBg41, mBg62 and mBg91) of the eleven developed for peach palm (Bactris gasipaes) and transferred for tucumã successfully. 48 alelos with average of 12 alelos for locus had been detected, being lesser in mBg41 (8 alelos) and greater in mBg62 (15 alelos), confirming the high content of genetic information of this type of marker for genetic studies in palms. The alelos had been classified in accordance with its frequencies and distribution between the populations. A total of thirty alelos was classified as rare (frequency < 0,05), twelve alelos as intermediate (frequency between 0,05 and 0,2), and six common (frequency > 0,2). 13 private alelos (present only in a population), 16 sporadical alelos (gifts of two the five populations) and 19 spread out had been detected (present in more than five populations). The estimate of total genic diversity (Ht) was 0,68 and estimative of genic diversity inside of the populations (Hs) he was 0,58 representing 85% of the total diversity. The observed heterozygosity (Ho) had been lower the heterozygosity waited (He) in 50% of loci. The observed heterozygosity was bigger in Buiuçuzinho (Ho=0,67) and minor in the Tarumã (Ho=0,54). Low genetic divergence was observed between the populations (Fst=0,161 and Gst=0,150). The analysis of the molecular variance (AMOVA) disclosed that the populations studied of tucumã present greater inside genetic variability of the populations (84%), and a lesser variability between the populations (16%). However, high genetic diversity was found intra-population that could be used in improvement programs. / O tucumanzeiro (Astrocaryum aculeatum) é uma espécie de palmeira não domesticada com grande potencial, sendo muito apreciada pela população da região Amazônica. As populações espontâneas apresentam grande variabilidade para características como altura de planta, produção e qualidade dos frutos (tamanho, rendimento de polpa, sabor, conteúdo de fibra e óleo). Essas populações constituem-se nos recursos genéticos para uso atual ou potencial e são fonte de genes para o melhoramento genético da espécie. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a variabilidade genética de populações de tucumanzeiro na Amazônia, utilizando marcadores microssatélites. Foram coletadas trinta amostras de folhas de tucumanzeiro de doze populações (Buiuçuzinho, Urucu, Manacapuru, UFAM, Tarumã, Porto Velho, Humaitá, Manicoré, Borba, Rio Preto da Eva, Itacoatiara e Maués) e analisadas utilizando quatro loci microssatélites (Bg11, mBg41, mBg62 e mBg91) dos onze desenvolvidos para pupunha (Bactris gasipaes) e transferidos com sucesso pra tucumã. Foram detectados 48 alelos com média de 12 alelos por locus, sendo menor em mBg41 (8 alelos) e maior em mBg62 (15 alelos), confirmando o alto conteúdo de informação genética deste tipo de marcador para estudos genéticos em palmeiras. Os alelos foram classificados de acordo com suas freqüências e distribuição entre as populações. Um total de trinta alelos foi classificado como raros (freqüência < 0,05), doze alelos como intermediários (freqüência entre 0,05 e 0,2), e seis comum (> 0,2). Foram detectados 13 alelos privados (presente apenas em uma população), 16 alelos esporádicos (presentes de duas a cinco populações) e 19 difundidos (presente em mais de cinco populações). A estimativa de diversidade gênica total (Ht) foi 0,68 e estimativa de diversidade gênica dentro das populações (Hs) foi 0,58 representando 85% da diversidade total. As heterozigosidades observadas (Ho) foram inferiores a heterozigosidade esperada (He) em 50% dos loci. A heterozigosidade observada foi maior em Buiuçuzinho (Ho=0,67) e menor no Tarumã (Ho=0,54). Baixa divergência genética foi observada entre as populações (Fst=0,161 e Gst=0,150). A análise da variância molecular (AMOVA) revelou que as populações estudadas de tucumã apresentam maior variabilidade genética dentro das populações (84%), e uma variabilidade menor entre as populações (16%). No entanto, foi encontrada alta diversidade genética intra-populacional que poderá ser utilizada em programas de melhoramento.

Orientador: Vera Nisaka Solferini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-22T12:04:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Macrini_CamilaMenezesTrindade_D.pdf: 8857853 bytes, checksum: 881e366a70a23fe7a69154f9b30021f3 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O resumo poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The abstract is available with the full electronic document / Doutorado / Genetica Animal e Evolução / Mestra em Genética e Biologia Molecular

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:32:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_filipe_de_carvalho_victoria.pdf: 30767989 bytes, checksum: d4b2b8995ad70a6cbd4d6e6ff672fa95 (MD5) Previous issue date: 2011-05-27 / Iron is an essential element for plant development, involved in metabolic processes, such respiration and photosynthesis. However, data regarding the genotype by environment interaction are lacking. Comparative analysis with lower plant groups and crop plants can increase the understanding about these processes. The use of bryophytes as model plants rise as a promising strategy since they present simpler patterns of development. The present work aimed to identify the occurrence patterns of molecular markers in model plant species, as well as to infer about the phylogenetical relationships of gene families related with iron homoestasis in plants, allowing the development of tranfer strategies of genomic data across model and orphan species. Using bioinformatics tools, a survey analysis was performed to detect repetitive elements in EST banks of eleven plant species. To validate the SSR markers found, 100 primer pairs were developed on the microsatelite sequences obtained for Physcomitrella patens Brid. and tested against genomic DNA of Polytrichum juniperinum Hedw. Phylogenetic and divergence time analysis was performed for the gene families Iron Regulated Transporter (IRT), Ferric Redectase Oxidase (FRO), Nicotinamide synthase (NAS), Yellow Stripe-Like (YSL) and Natural Resistance-Associated Macrophage Protein (NRAMP), related to the iron homoestasis, with help of the Bayesian inference and using the rice, Arabidopsis and P. patens genes for the Blast search in distinct land plants species. Also, primers for transposable elements recognizably related to Ysl genes were developed and applied jointly with the SSR primers by the IRAP/REMAP technic searching to find microsatellite markers associated to copies of this gene family. A total of 13,133 SSR markers were discovered in non- redundant EST databases made for all eleven species chosen for this study. The dimer motifs are more frequent in lower plant species, such as green algae and mosses, and the trimer motifs are more frequent for the majority of higher plant groups, such as monocots and dicots. Thirty percent of EST-SSE were successfully transferred with a relative polimorphism information across Physcomitrella patens Brid. and P. juniperinum, being promising for mapping and comparative genome analyses in plants. A total of 243 iron uptake gene sequences for 30 plant species were found using rice and Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. homologues as queries. The evolutionary fingerprinting analyses suggested a positive selective pressure on iron uptake genes for most of the plant homologues analyzed, enabling an optimization and maintenance of gene function. The divergence time analysis indicates IRT as the most ancient gene family and FRO as the most recent. NRAMP and YSL genes appear as a close branch in the evolution of iron uptake gene families. No recent duplication in grasses were found based in the bayesian inference, and paralogue copies were only observed for dicot species. The Nramp cis-acting homology search indicated an ancestral duplication hypothesis for this gene family in grasses. Using IRAP/REMAP techniques, it was observed that YSL homologues in Physcomitrella are surrounded by copia-like retrotransposons as occurs in the maize ZmYSL1 copy. Also Polytrchum juniperinum Hedw. in vitro cultures were estabilished using spores as explants. Protonemal and gametophyte development were obtained using a growth regulator free culture medium. / O ferro é um elemento essencial para o crescimento e desenvolvimento das plantas, envolvido em processos metabólicos essenciais, como fotossíntese e respiração. Porém, são poucos os dados relacionando a interação entre diferentes genótipos e ambientes. Análises comparativas entre plantas inferiores e plantas cultivadas podem possibilitar o melhor entendimento destes processos. O uso de briófitas como modelo para estudos de processos biológicos em plantas surge como uma estratégia promissora devido ao padrão relativamente simples de desenvolvimento destas plantas. O presente trabalho objetivou identificar padrões de ocorrência de marcadores moleculares em plantas modelo, bem como inferir acerca da filogenia das famílias gênicas envolvidas na homoestase do ferro em plantas, possibilitando a criação de estratégias de transferência de informação genômica entre espécies modelo e espécies órfãs. Utilizando ferramentas de bioinformática foram realizadas análises exploratórias para detectar as ocorrências de elementos repetitivos em bancos de ESTs de onze espécies de plantas. Para a validação destes marcadores moleculares foram desenvolvidos 100 conjuntos de iniciadores a partir das sequências contendo microssatélites obtidas para Physcomitrella patens Brid. e testadas contra o DNA genômico de Polytrichum juniperinum Hedw. Foram realizadas análises filogenéticas e de divergência das famílias gênicas Iron Regulated Transporter (IRT), Ferric Redectase Oxidase (FRO), Nicotinamide synthase (NAS), Yellow Stripe-Like (YSL) e Natural Resistance-Associated Macrophage Protein (NRAMP), envolvidas na homoestase de ferro por meio de inferência bayesiana, utilizando genes de arroz, Arabidopsis e Physcomitrella patens Brid. na busca de homólogos em diferentes espécies de plantas terrestres, com o auxílio da ferramenta Blast (NCBI). Também foram desenvolvidos iniciadores para elementos transponíveis reconhecidamente associados a genes Ysl de milho e utilizados conjuntamente com os iniciadores EST-SSR por meio da técnica IRAP/REMAP buscando encontrar marcadores microssatélites associados a cópias desta familia gênica. Como resultados foram identificados 13.133 marcadores microssatélites em bancos de dados não redundantes de regiões expressas (EST) de onze espécies de plantas. Os motivos dinucleotídeos foram mais frequentes em espécies basais, enquanto os motivos trinucleotídeos foram mais frequentes em espécies derivadas. Em 30% dos conjuntos de iniciadores EST SSR testados contra o DNA de P. juniperinum, foi obtido bandas polimórficas promissoras para estudos de mapeamento comparativo e de diversidade genética. Foram encontrados 243 homólogos de genes relacionados as famílias gênicas envolvidas com a homoestase de ferro em trinta espécies de plantas. A análise de fingerprinting realizada sugere que a maioria destes genes estão submetidos a seleção positiva, indicando acúmulo de mutações adaptativas, essencial para a manutenção e otimização da resposta gênica. A análise de tempo de divergência indica que os genes IRT são mais basais e os genes FRO os mais recentes entre as familias gênicas estudadas. As famílias NRAMP e YSL são evolutivamente próximas. A análise bayesiana das sequências e de regiões promotoras dos genes NRAMP não indica duplicações recentes em gramíneas, sendo as duplicações provenientes de divergência ancestral a origem do grupo. Parálogos foram identificados somente em dicotiledôneas. Por meio da transferência de marcadores IRAP/REMAP é observado que genes YSL de P. patens estão cercados por retroelementos do tipo cópia, a exemplo do que ocorre com o gene ZmYSL1 em milho. Também foi estabelecido o cultivo, em condições axênicas, de Polytrichum juniperinum Hedw. utilizando esporos como explantes, onde foi observado que protonemas são obtidos utilizando meio de cultura livre de fitorreguladores, regenerando gametófitos em cultivo in vitro.