All-male fry are preferred to prevent uncontrolled reproduction before harvest in intensive Nile tilapia (Oreochromis niloticus) aquaculture. Males also grow faster than females. An alternative approach to direct hormonal masculinisation of tilapia fry is to produce fry that are genetically male. However, sex determination system in tilapia is fairly complex. Recent developments have resulted in a linkage map and genetic markers that can be used to analyse the sex determination system. To analyse the genetic sex determination mechanism and to develop marker-assisted selection in the Stirling Nile tilapia population, a fully inbred line of clonal females (XX) was verified using test crosses and DNA markers (mostly microsatellites) to use as a standard reference line in sex determination studies. A series of crosses were performed involving this line of females and a range of males. Three groups of crosses were selected (each group consisted of three families) from progeny sex ratio distributions, and designated as type ‘A’ (normal XY males x clonal XX females), type ‘B’ (putative YY males x clonal XX females) and type ‘C’ (unknown groups of males x clonal XX females), for sex linkage study. For type ‘A’, inheritance of DNA markers and phenotypic sex was investigated using screened markers from tilapia linkage group 1 (LG1) to confirm the LG1-associated pattern of inheritance of phenotypic sex and the structure of LG1. Screened markers from LG1, LG3 and LG23 were used to investigate the association of markers with sex in families of type ‘B’ and ‘C’. In addition, a genome-wide scan of markers from the other 21 LGs was performed to investigate any association between markers and sex, in only families of cross type ‘B’. LG1 associated pattern of inheritance of phenotypic sex was confirmed by genotype and QTL analyses in families of cross type ‘A’. Analyses of genotypes in families of type ‘B’ and ‘C’ showed strong association with LG1 markers but no association with LG3 and LG23 markers. Genome wide scan of markers from all other LGs did not show any significant association between any markers and the sex. The allelic inheritance of two tightly linked LG1 markers (UNH995 and UNH104) in families of type ‘B’ and ‘C’ identified polymorphism in the sex determining locus: one of the alleles was associated mostly with male offspring whereas another allele was associated with both progeny (mostly males in type ‘B’ families, and approximately equal numbers in type ‘C’ families). This knowledge was used to identify and separate supermales (‘YY’ males) that should sire higher proportions of male progeny, reared to become sexually mature for use as broodstock. Two of them were crossed with XX females (one clonal and one outbred) to observe the phenotypic expression of the strongest male-associated allele in progeny sex. The observations of 98% male (99 males out of 101 progeny) and 100% male (N=75) from these two crosses respectively, suggest that a marker-assisted selection (MAS) programme for genetically male Nile tilapia production could be practical. This study also suggests that the departures from the sex ratios predicted using a “simple” XX/XY model (i.e., YY x XX should give all-male progeny) were strongly associated with the XX/XY system, due to multiple alleles, rather than being associated with loci in other LGs (e.g., LG3, LG23). This study also tentatively names the allele(s) giving intermediate sex ratios as “ambivalent” and emphasizes that the presence and actions of such allele(s) at the same sex-determining locus could explain departures from predicted sex ratios observed in some earlier studies in Nile tilapia.

Balfourodendron riedelianum (Engl.) Engl. e uma espécie arbórea tropical que ocorre na Mata Atlântica e está em perigo de extinção devido a fragmentação do bioma e a exploração de sua madeira. Atualmente três populações da espécie estão sendo conservadas em um teste de procedências e progênies implantado na Estação Experimental de Luiz Antonio, estado de São Paulo, Brasil. O teste e composto por procedências de Alvorada do Sul, estado do Paraná, Gália e Bauru, ambas do estado de São Paulo. Com o objetivo de verificar o potencial do teste como fonte de sementes para a recomposição florestal, esse estudo avaliou a biometria de frutos, geminação de sementes, mortalidade e sobrevivência de plântulas da espécie. Foram desenvolvidos, marcadores microssatélites para a análise da diversidade genética, endogamia, sistema de reprodução, fluxo e dispersão de pólen e depressão por endogamia (DE). A variação observada entre as matrizes para a biometria de frutos, assim como para germinação, mortalidade e sobrevivência sugerem que estas sejam decorrentes da variabilidade genética, não foi detectada correlação entre a biometria e germinação. Os microssatélites apresentaram alto nível de polimorfismo e ausência de desvios de segregação Mendeliana, ligação genética e desequilíbrio de ligação. A procedência Gália apresentou a maior riqueza alélica (R = 10,3), heterozigosidade esperada (He = 0,60) e índice de fixação (F = 0,11) e a procedência Alvorada do Sul apresentou a maior heterozigosidade observada (Ho = 0,58) e o menor índice de fixação (F = -0,01). As plântulas apresentaram a menor riqueza alélica (R = 9,4) e heterozigosidade observada (Ho = 0,48) e o maior índice de fixação (F = 0,16). A taxa de cruzamento (tm) foi alta (> 0,93), mas foi observado para as plântulas uma variação individual na taxa de cruzamento (tm = 0,68 a 0,99), cruzamento entre parentes (tm - ts = 0 a 0,18) e na correlação de paternidade (rp = 0,041 a 0,182), o que indica que a espécie se reproduz predominantemente por cruzamentos, e autocompatível e que a reprodução não foi aleatória. A distância média de dispersão do pólen (71 m) maior que a mediana (21 m) sugere um padrão de isolamento por distância. Aos 12 meses as plântulas oriundas de autofecundação apresentaram os menores valores de C e Ho e o maior F (2,98 mm; 0,25 e 0,61) do que as de cruzamento entre parentes (3,10 mm, 0,34 e 0,29, respectivamente) e não parentes (3,30 mm, 0,51 e 0,07, respectivamente). A autofecundação resultou em maior DE para circunferência a altura do colo (9,6%) e o cruzamento entre parentes para altura (2,6%). Para fins de conservação, sementes de no mínimo 53 arvores devem ser coletadas para alcançar um Ne(ref) de 150 indivíduos, da mesma forma, devem ser mantidos também pelo menos 53 indivíduos com a mesma fenologia de florescimento a cada ciclo de desbaste. A endogamia decorrente de cruzamentos entre parentes pode ser minimizada se apenas uma planta por família for selecionada dentro das parcelas e pode ser eliminada se apenas uma planta por família for selecionada no teste, sendo possível obter ganhos com a seleção em ambos os casos. / Balfourodendron riedelianum (Engl.) Engl. is a tropical tree species of the Atlantic Forest that is endangered due to exploitation of its wood and biome fragmentation. Currently, three populations of the species are preserved in a provenance and progeny test established in the Luiz Antônio Experimental Station, São Paulo State, Brazil. The test consists of provenances from Alvorada do Sul, Parana State, and Galia and Bauru, both from São Paulo State. In order to verify the potential of the test as a seed source for forest restoration, this study evaluates the species\' fruit biometry, seed germination, mortality and seedling survival. Microsatellite markers were developed to analyze genetic diversity, inbreeding, mating system, pollen flow and dispersal, and inbreeding depression (ID). The variation observed between seed trees for fruit biometry, as well as for germination, mortality and survival, suggests a correlation with genetic variability. No correlation was detected between biometry and germination. Microsatellites presented a high level of polymorphism and an absence of deviation from Mendelian segregation, genetic linkage, and linkage disequilibrium. The Galia population had the highest allelic richness (R = 10.3), expected heterozygosity (He = 0.60), and fixation index (F = 0.11), and Alvorada do Sul had the highest observed heterozygosity (Ho = 0.58) and the lowest fixation index (F = -0.01). Seedlings showed the lowest allelic richness (R = 9.4) and observed heterozygosity (Ho = 0.48) and the highest fixation index (F = 0.16). The outcrossing rate (tm) was high (> 0.93). However, there was individual variation in seedlings for the outcrossing rate (tm = 0.68 to 0.99), mating between relatives (tm - ts = 0 to 0.18), and paternity correlation (rp = 0.041 to 0.182), indicating that the species has a predominantly outcrossed mating system, is selfcompatible, and that reproduction is not random. The mean pollen dispersal distance (71 m) was greater than the median (21 m), suggesting a pattern of isolation by distance. At 12 months, seedlings resulting from selfing had the lowest values of C, Ho, and higher F (2.98 mm, 0.25, and 0.61, respectively) than those from mating between relatives (3.10 mm, 0.34, and 0.29) and unrelated individuals (3.30 mm, 0.51, and 0.07). Selfing resulted in higher ID for root-collar circumference (9.6%) and mating between relatives showed a higher ID for height (2.6%). For conservation purposes, seeds of at least 53 trees must be collected to reach Ne(ref) of 150 individuals and at least 53 individuals with the same flowering phenology must be maintained at each thinning cycle. Inbreeding resulting from crosses between relatives can be minimized if only one plant per family is selected within the plots and can be eliminated if only one plant per family is selected in the test, thus enabling gains with selection in both cases.

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:39:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SARA GISELLE DE CASSIA ALEXANDRE GONDIM.pdf: 1809475 bytes, checksum: 7b6fa0472c86151e208d21086f933a63 (MD5) Previous issue date: 2010-04-08 / Hoplias malabaricus is a characiforme fish (family Erythrinidae) with a wide distribution in the Neotropical region. The species has been considered by several authors as a group of species in urgent need of a taxonomic revision. Under this context, genetic studies are needed in order to increase the amount of information available for this species. Microsatellite markers are codominant, multiallelic, abundant and well distributed throughout the genome, and therefore are efficient to evaluate the genetic variability in natural populations. Also for conservation and managment studies. This study uses a strategy of development of primers for microsatellite regions based on the sequencing of random fragments from a genomic library "shotgun" for the detection of microsatellite regions in H. malabaricus. From 864 sequences obtained, I found 78 microsatellite regions that allowed the construction of pairs of primers. These regions are composed of different types of repeat motifs, including dinucleotide, trinucleotídes, tetranucleotídes and pentanucleotídes. Alleles varied in size from 136 to 236 base pairs. This shows that the strategy of random sequence from libraries "shotgun" is interesting to obtain repetitive regions with different motives. From 78 pairs of primers found, 25 were synthesized for standardization and characterzation. Of these 25, 14 had satisfactory standard of amplification, and among these, six (Hmal-9, Hmal-23, Hmal-33, Hmal-34, Hmal-46 and Hmal-60) showed polymorphisms. Considering the 14 loci evaluated, the observed heterozygosity (Ho) had a mean of 0.054 and expected heterozygosity (He) had a mean value equal to 0.246. Among the loci that showed polymorphisms, only the reported Hmal-9 showed significant deviations for the test of adherence to the proportions expected for the Hardy-Weinberg. The strategy of development of starters from library shotgun was efficient for the detention of different types of regions microssatélites in the genome of the species Hoplias malabaricus exists low polimorfismos in the 14 locos microssatélites evaluated in 48 individuals. / A espécie Hoplias malabaricus, pertencente à família Erythrinidae, representa uma das espécies de peixes characiformes com maior distribuição na região Neotropical. O grupo vem sendo considerado por diversos autores como um conjunto de espécies que necessita de uma revisão quanto à classificação. Para tanto, dentre outros, são necessários estudos genéticos, aumentando a quantidade de informações disponível para a espécie. Os marcadores microssatélites, por serem codominantes, multialélicos, abundantes e bem distribuídos ao longo do genoma, são eficientes para avaliar a variabilidade genética em populações naturais e para a realização de estudos de genética com aplicação em manejo e conservação. Este estudo utiliza uma estratégia de desenvolvimento de iniciadores para regiões microssatélites que se baseia no sequenciamento aleatório de fragmentos provenientes de uma biblioteca genômica shotgun para a detecção de regiões microssatélites, em H. malabaricus (traíra). Das 864 sequências obtidas, foram encontradas 78 regiões microssatélites que possibilitaram a construção de pares de iniciadores. Estas regiões são compostas por vários tipos de motivos de repetição, incluindo dinucleotídios, trinucleotídios, tetranucleotídios, pentanucleotídios. Os alelos apresentaram amplitude de variação de tamanho entre 136 a 236 pares de bases. Isto mostra que a estratégia de sequenciamento aleatório a partir de bibliotecas shotgun é interessante para a obtenção de regiões repetitivas com diferentes motivos. Dos 78 pares de iniciadores encontrados, 25 foram sintetizados para padronização e caraterização. Destes 25, apenas 14 apresentaram padrão de amplificação satisfatório, e dentre estes, seis (Hmal 9, Hmal 23, Hmal 33, Hmal 34, Hmal 46 e Hmal 60) apresentaram polimorfismos. Considerando os 14 locos avaliados, a heterozigosidade observada (Ho) apresentou uma média igual a 0,054 e a heterozigosidade esperada (He) apresentou um valor médio igual a 0,246. Dentre os locos que apresentaram polimorfismos, apenas Hmal-9 apresentou desvios significativos para o teste de aderência às proporções esperadas para o equilíbrio de Hardy- Weinberg. A estratégia de desenvolvimento de iniciadores a partir de biblioteca shotgun foi eficiente para a detecção de diferentes tipos de regiões microssatélites no genoma da espécie Hoplias malabaricus. Existe um baixo polimorfismos nos 14 locos microssatélites avaliados em 48 indivíduos da espécie Hoplias malabaricus.

Cedrela fissilis Vell. é árvore alta (10 a 30 m) por 40 a 50 cm de diâmetro. Tronco retilíneo com sapopemas pouco desenvolvidas ou ausentes, mas quando atacado pela broca do ponteiro, Hypsipila grandela, é tortuoso. Casca grossa, dura, fissurada, de marrom a pardo - acinzentada. Folhas alternas com 8 a 24 pares de folíolos. Flores actinomorfas, unissexuadas, de 5 a 10 mm de comprimento reunidas em tirsos axilares. Os frutos são cápsulas lenhosas deiscentes de 3 a 10 cm de comprimento, que encerram de 30 a 300 sementes aladas, com até 35 mm de comprimento por 15 mm de largura. A polinização é realizada por insetos, possivelmente mariposas e abelhas e a dispersão de sementes é anemocórica. C. fissilis é uma das espécies arbóreas mais ameaçadas pelo corte seletivo e destruição da Mata Atlântica no centro-sul do Brasil, sua principal área de ocorrência, tornando a conservação dos seus recursos genéticos extremamente ameaçada pela redução populacional que vem sofrendo. Por outro lado, esta espécie tem um grande potencial para produção de madeira de alta qualidade, principalmente em plantios mistos, que estão se tornando economicamente viáveis pela escassez de madeira no mercado nacional e internacional, bem como, está sendo também muito utilizada em projetos de restauração de florestas tropicais. Neste contexto, torna-se fundamental o estudo da diversidade genética das populações remanescentes desta espécie e da estruturação desta diversidade. Este trabalho analisou dez populações de C. fissilis em cinco estados da região centro-sul do Brasil, visando analisar sua estrutura genética e inferir estratégias para sua conservação, bem como estabelecer critérios para a utilização dos recursos genéticos existentes. Foram desenvolvidos nove locos microssatélites para a espécie revelando 130 alelos em todas as populações. A endogamia nas populações foi relativamente baixa. As populações apresentaram diferenciação genética segundo o modelo de isolamento pela distância. As populações tanto da floresta estacional semidecidual como da floresta ombrófila densa apresentaram maior similaridade entre si. A estrutura genética interna de duas populações (Parque Estadual Intervales SP e Parque Estadual do Rio Doce - MG) mostrou uma distribuição aleatória dos genótipos. Já na população da Reserva Florestal do Matão PR, a estruturação espacial foi significativa, revelando uma similaridade genética entre os indivíduos mais próximos (até 30m). Indivíduos jovens e adultos foram analisados em duas populações (Parque Estadual Intervales - SP e Reserva Florestal do Matão PR) revelando uma diversidade gênica semelhante para os dois estádios nas duas populações. No entanto, observa-se uma tendência de aumento da diversidade gênica e diminuição de endogamia nos adultos em relação aos jovens. Estes dados permitem também inferir sobre outras espécies florestais similares, uma vez que não existem dados disponíveis sobre a diversidade genética em grandes regiões geográficas em espécies arbóreas da Mata Atlântica. / Cedrela fissilis Vell. is a high tree (10 a 30 m) with a DBH between 40 and 50 cm. Rectilinear trunk with little developed or absent sapopemas, but when attacked by the Cedar Shoot Borer is crooked. Thick, hard, brown to gray bark. Alternate leaves from 8 to 24 leaflet pairs. Actinomorfic unisexual flowers, from 5 to 10 mm length, produced in groups. Fruits are wood deiscent capsules from 3 to 10 cm length, with 30 to 300 winged seeds, till 35 mm length by 15 mm wide. Pollination is conducted by insects, probably moths and bees and seed dispersion is anemocoric. Cedrela fissilis is one of the most endangered tree species due to the selective logging and destruction of Atlantic Forest in southern-center Brazil, its main distribution region. On the other side, this species has a grate production potential of a high quality wood, mainly in mixed stands, what becomes economically viable because the lack of wood in national and international market, as well as it is being used in restoration projects of tropical forests. Besides these facts, the conservation of genetic resources of this species is very critical by the drastic population reduction that it is suffering. In this context, it becomes very important the study of the genetic diversity of the remnant populations of this species and the structure of this variation. This study analyzed ten natural populations of C. fissilis in five states in the southern-center region of Brazil, aiming to examine their genetic structure and infer strategies for genetic conservation, as well as, establishes criteria to use the genetic resources. Nine microssatellites loci were developed for this species and revealed 130 alleles in all populations. Populations inbreeding was relatively low. Populations presented genetic differentiation following the isolation by distance model. Populations from the seasonal semi deciduous forest, as well as from the evergreen forest presented higher similarity among them. Internal genetic structure of two populations (Intervales State Park SP and Rio Doce State Park - MG) showed a random spatial distribution of genotypes. The population of Matão Forest Reserve PR showed a significant spatial structure, revealing a genetic similarity among near trees (till 30 m). Juveniles and adult plants were analyzed in two populations (Intervales State Park - SP and Matão Forest Reserve PR), showing similar genetic diversity for the two classes in both populations. But, we observe a tendency of increase in genetic diversity and decrease in inbreeding in adult plants in relation to juveniles. These data also allow inferring about other similar tree species, since there is no available data on the genetic diversity of Atlantic Forest tree species in large geographical regions.

Submitted by DANILLA CRISTINA LEMOS SOUZA null (danillacristina@ig.com.br) on 2017-03-23T12:18:23Z No. of bitstreams: 1 TESE - Danilla Souza com ficha.pdf: 2474993 bytes, checksum: 4fede4ee91d0e6d92b69f3cdf397643c (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-03-23T14:55:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 souza_dcl_dr_bot.pdf: 2474993 bytes, checksum: 4fede4ee91d0e6d92b69f3cdf397643c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-23T14:55:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 souza_dcl_dr_bot.pdf: 2474993 bytes, checksum: 4fede4ee91d0e6d92b69f3cdf397643c (MD5) Previous issue date: 2017-02-16 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Myracrodruon urundeuva (Anacardiaceae) é uma espécie arbórea de ampla distribuição geográfica. Por possuir madeira de reconhecido valor econômico, associada à alta taxa de fragmentação dos seus habitats, encontra-se ameaçada de extinção. Com o intuito de manter a variabilidade genética existente das populações fragmentadas e reduzir perdas na base genética da espécie, sementes de polinização aberta de M. urundeuva foram coletadas em diferentes regiões, no Brasil, para formação do banco de conservação ex situ da Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira, em Selvíria-MS. Esse trabalho foi realizado com o objetivo de caracterizar o sistema de reprodução e estimar parâmetros genéticos populacionais em progênies de M. urundeuva, procedentes de diferentes biomas brasileiros, por meio de caracteres quantitativos de crescimento e marcadores moleculares do tipo microssatélites. Os caracteres altura, diâmetro a altura do peito (DAP), diâmetro médio de copa e sobrevivência (SOB) foram utilizados para avaliar cinco populações: Aquidauana-MS, Selvíria-MS, Itarumã-GO, Paulo de Faria-SP e Seridó-RN. Os valores altos a medianos observados para SOB (96,4% - 70,8%) indicam boa adaptação das populações de M. urundeuva e potencial para uso em reflorestamentos. As estimativas do coeficiente de variação genética oscilaram de 3% a 24,6%, em nível de indivíduo, e de 1,5% a 12,3%, entre progênies, com os maiores valores obtidos para o DAP da população de Seridó. As herdabilidades individuais variaram de moderada (0,41) a baixa (0,01) para os caracteres apresentados. Empregando-se o valor genético dos indivíduos, o DAP foi utilizado para estimar ganhos genéticos na seleção de indivíduos dentro de progênies, sendo a população de Itarumã a mais indicada ao melhoramento genético, no referido ano de avaliação destas populações (população de Itarumã aos 11 anos de idade). Para análise molecular, 20 locos microssatélites foram desenvolvidos, a partir do sequenciamento de nova geração (MiSeq Sequencing System, Illumina), e seis desses foram utilizados para caracterizar as populações de Aquidauana, Itarumã, Paulo de Faria e Seridó (1.224 indivíduos). O número total de alelos (215), o número de diferentes alelos (67) e os valores de heterozigosidades observados demonstraram que estas populações ainda conservam índices de diversidade genética consideravelmente altos. Foi detectada alta diferenciação genética entre as populações (33%), relacionada, em partes, à distância que as separam; e foi confirmado que a espécie dioica M. urundeuva reproduz-se por cruzamento. Estes cruzamentos não são aleatórios nas populações, com aumento do grau de parentesco nas populações que sofreram forte pressão antrópica. Os coeficientes de coancestria dentro de progênies foram superiores ao esperado em progênies de meios-irmãos (0,125), portanto, estas progênies são constituídas também de irmãos-completos. Visando à utilização em reflorestamentos, estratégias de coleta de sementes devem ser adotadas, de modo a evitar a obtenção de sementes advindas de cruzamentos correlacionados ou endogâmicos, estabelecendo-se o valor mínimo de coleta em 55 árvores matrizes, em cada população, de modo a garantir um tamanho efetivo de população de 150. As informações obtidas com este estudo são úteis para fins de conservação e melhoramento genético da espécie, como também para seleção de matrizes potenciais para recuperação ambiental. / Myracrodruon urundeuva (Anacardiaceae) is a tree species with a wide geographic distribution. Because it has wood of recognized economic value, associated with the high rate of fragmentation of its habitats, it is threatened with extinction. In order to maintain the existing genetic variability of the fragmented populations and reduce losses in the genetic base of the species, M. urundeuva seeds were collected in different regions in Brazil for the formation of the ex situ conservation bank of the Faculty of Engineering of Ilha Solteira (FEIS/UNESP), in Selvíria-MS. This work was conducted with the aims to characterize the mating system and estimate population genetic parameters in M. urundeuva offsprings from different Brazilian biomes, using quantitative growth traits and molecular markers of the microsatellite type. The height, diameter at breast height (DBH), mean crown diameter and survival were used to evaluate five populations: Aquidauana-MS, Selvíria-MS, Itarumã-GO, Paulo de Faria -SP and Seridó-RN. The values high to median observed for survival (96.4% - 70.8%) indicate good adaptation of populations of M. urundeuva and potential for use in reforestation. Estimates of the coefficient of genetic variation ranged from 3% to 24.6%, at the individual level, and from 1.5% to 12.3%, among progenies, with the highest values obtained for the DBH of the Seridó population. The individual heritabilities ranged from moderate (0.41) to low (0.01) for the characters. Using the genetic value of the individuals, DBH was used to estimate genetic gains in the selection of individuals within progenies, and the Itarumã population being the most indicated for breeding, in the said year of evaluation of these populations (Itarumã population at 11 years old). For molecular analysis, 20 microsatellite loci were developed from the new generation sequencing (MiSeq Sequencing System, Illumina), and six of these were used to characterize the populations of Aquidauana, Itarumã, Paulo de Faria and Seridó (1,224 individuals).The total number of alleles (215), the number of different alleles (67) and the observed heterozygosity values demonstrated that these populations still retain considerably high genetic diversity indices. High genetic differentiation was detected among populations (33%), related, in part, the distance separating them; and it was observed that the species dioica M. urundeuva is reproduced by mating. These matings are not random in populations, with increased degree of relationship in populations with strong anthropic pressure. The coancestry coefficients within offspring were higher than expected in half-sibs offsprings (0.125), so these offsprings are also composed of full-sibs. Aiming at the use in reforestation, seed collection strategies should be adopted, in order to avoid obtaining seeds produced from related or inbred matings, establishing the minimum collection amount in 55 seed trees, in each population, so to ensure an effective population size of 150. The informations obtained from this study are useful for the purpose of conservation and breeding of the species, but also for selection of potential matrices for environmental recovery. / FAPESP: 2013/24503-1

Thesis (MSc)--Stellenbosch University, 2012. / ENGLISH ABSTRACT: The decline of Haliotis midae (perlemoen) populations together with the ensuing collapse of commercial abalone fisheries in South Africa have shifted the responsibility to abalone farms to meet the demand for perlemoen. Attention has recently turned to the genetic enhancement of cultured abalone in order for the farms to remain competitive in the international aquaculture market. To develop a successful breeding programme it is imperative to draw on a good foundation of high levels of genetic diversity and to successfully maintain these levels in order to create an enhanced strain of cultured abalone. A Performance Recording Scheme (PRS) was established as the first breeding programme for Haliotis midae to utilise molecular tools. This programme was aimed at enhancing the growth rate of abalone in order to shorten the production times on farms. The current study made use of 12 species-specific microsatellite markers to assign parentage to a group of faster-growing PRS animals, as selected by the abalone farms, in order to select a diverse on-farm generation of broodstock. Additionally, the influence of standard selection practises on the genetic diversity of a population compared to genotypic selection was investigated. This data was also used to study the differentiation and levels of genetic diversities within and between cultured and wild populations. Selection based on genotypic traits successfully retained genetic diversity while some diversity was lost in phenotypically selected populations. These phenotypic populations differed significantly from each other and wild populations, while the genotypic populations were similar in genetic composition to each other and wild populations of the West coast. The broodstock populations used in the PRS spawning event were representative of the wild populations from where they were sourced, with no significant differentiation between the broodstock and West coast population. When these broodstock populations were compared to their corresponding offspring populations, only two populations displayed a significant loss in diversity; although all of the offspring populations showed significant differentiation with their corresponding broodstock populations. This was attributed to the differential contribution of broodstock and the effect of artificial selection. It was established that the cultured populations of the participating abalone farms should be used with caution in ranching and reseeding programmes. These populations differed significantly from both the East and West coast wild populations. This study concluded that it is possible to retain genetic diversity by selecting breeding animals based on genotypic traits. The loss of diversity in some cultured populations and significant differentiation from the wild populations indicate that animals are exposed to different selection pressures in the cultured environment. The results found in this study highlight the need for the effective management of hatchery practices and the genetic monitoring of the breeding animals. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Die afname in Haliotis midae (perlemoen) populasies en die daaropvolgende ineenstorting van die kommersiële perlemoen bedryf in Suid-Afrika het die verantwoordelikheid om in die aanvraag na perlemoen te voorsien, na perlemoen plase verskuif. Die genetiese verbetering van verboude perlemoen geniet tans aandag in ‘n poging om kompeterend te bly in die internasionale mark. Dit is noodsaaklik vir die sukses van ‘n broeiprogram om gebruik te maak van ‘n goeie genetiese basis met hoë vlakke van genetiese diversiteit en die suksesvolle behoud van die vlakke om so ‘n verbeterde lyn te skep. ‘n Groeiprestasie aanteken stelsel [Performance Recording Scheme (PRS)] is gestig as die eerste broeiprogram vir Haliotis midae wat gebruik maak van molekulêre tegnieke. Die doel van hierdie program was om die groeitempo van verboude perlemoen te verbeter om produksie tye te verkort. Die huidige studie het gebruik gemaak van 12 spesie-spesifieke mikrosatelliet merkers om ouerskap toe te ken aan ‘n groep vinnig-groeiende PRS-diere, soos geselekteer deur die perlemoen plase, om ‘n diverse generasie gekultiveerde diere te selekteer wat as broeidiere kan dien. Die invloed van standaard seleksie metodes op die genetiese diversitiet van ‘n populasie in vergelyking met genotipiese seleksie is ook ondersoek. Die ouerskap data is ook gebruik om differensiasie en vlakke van genetiese diversiteit tussen verboude perlemoene en wilde populasies vas te stel. Seleksie gebasseer op genetiese eienskappe het daarin geslaag om genetiese diversiteit te behou, terwyl diversiteit verlore gegaan het in die fenotipies geselekteerde populasies. Hierdie fenotipiese populasies het ook beduidend met mekaar sowel as met die wilde populasies verskil, terwyl genotipiese populasies soortgelyk was in hul genetiese samestelling en nie van die wilde populasies van die Weskus verskil het nie. Die broeidiere wat in die PRS broeiprogram gebruik is, was verteenwoordigend van die wilde populasies vanwaar hulle oorspronlik gekom het, met geen beduidende differensiasie tussen die broeidiere en die Wes kus populasies nie. Met die vergelyking van die broeidiere en hul ooreenstemmende nageslag, het dit geblyk dat slegs twee populasies ‘n beduidende verlies aan genetiese diversiteit getoon het, alhoewel al die nageslag beduidende populasie differensiasie met hul ouers getoon het. Hierdie bevindinge is toegeskryf aan oneweredige bydraes van die broeidiere tydens gameetvrystelling en die invloed van kunsmatige seleksie. Hierdie studie het ook vasgestel dat die verboude perlemoen populasies met sorg gebruik moet word om wilde populasies te herstel, aangesien hierdie populasies beduidend verskil het van wilde populasies van beide die Oos en Wes-kus. Hierdie studie het gevind dat dit moontlik is om genetiese diversiteit te behou deur diere te selekteer op grond van genotipiese eienskappe. Die verlies van diversiteit in sommige van die verboude perlemoen populasies en die beduidende verskil met die wilde populasies dui daarop dat diere in die gekultiveerde omgewing blootgestel word aan verskillende tipes seleksiedruk. Hierdie bevindinge beklemtoon die belang vir effektiewe bestuur van broeiery praktyke en genetiese monitering van broeidiere.

Orientador: Alexandre Magno Sebbenn / Banca: Mário Luiz Teixeira de Moraes / Banca: karina Martins / Resumo: A fragmentação florestal reduz o tamanho da população reprodutiva, a densidade populacional e aumenta a distância entre coespecíficos. Também pode isolar populações e indivíduos em campos e pastagens. Em curto prazo, isso pode afetar processos como sistema de reprodução e dispersão de pólen e sementes e resultar no aumento da taxa de autofecundação e cruzamentos correlacionados, redução na taxa de imigração de pólen e sementes (isolamento reprodutivo do fragmento), redução na distância de dispersão de pólen e sementes e no aparecimento de estrutura genética espacial dentro das populações. Dentro desse contexto, os objetivos desta dissertação foram estudar por marcadores microssatélites a estrutura genética espacial, a taxa de imigração e a distância de fluxo de pólen e sementes em uma pequena população em fragmento de 4,8 ha de Copaifera langsdorffii Desf., localizada no município de São José do Rio Preto, no estado de São Paulo. Para tanto, foram mapeadas e genotipadas para oito locos microssatélites todas as 112 árvores adultas reprodutivas e 128 plântulas da regeneração existentes no referido fragmento. O teste de desequilíbrio de ligação não detectou indício de ligação física entre os locos avaliados, o que indica que estes podem ser usados em estudos genéticos de diversidade e fluxo gênico. Na amostra total das 240 plantas foram encontrados 186 alelos. Altos níveis de diversidade genética foram encontrados para a média dos locos na população (Aˆ =23,25; e Aˆ =8,67; o Hˆ =0,774; e Hˆ =0,878). Comparando árvores adultas com regenerantes, 54 alelos foram exclusivos aos adultos e nenhum nos regenerantes. Adultos apresentaram maior número médio de alelos por loco e número médio efetivo de alelos (Aˆ =23,25; e Aˆ =10,07, respectivamente) do que os regenerantes (Aˆ =16,5; e Aˆ =6,70). As heterozigosidades observada... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Forest fragmentation to decrease the size of the reproductive population, the population density, increase the distance among coespecifics and can isolate populations and individuals in pastures. This in short term, can affect process as mating system and pollen and seed dispersal and result in increase in selfing rate and correlated matings, decrease in the pollen and seed immigration rate (reproductive isolation of the fragment) and distance of pollen and seed dispersal and, result in intra-population spatial genetic structure. Thus, the aims of this master these were to study by microsatellite markers the spatial genetic structure, the seed and pollen immigration rate and dispersal in a small fragmented population of 4.8 ha of Copaifera langsdorffii Desf., located inside of the São José do Rio Preto municipality, in State of São Paulo. Thus, it were mapped and genotyped for eight microsatellite loci all 112 adult reproductive trees in the fragment and in a sampled of 128 individuals of the regeneration. The test of linkage disequilibrium not detected anyone indicative of physic linkage between the evaluated loci, indicating that these can be used for studies of genetic diversity and gene flow. In the total sample of 240 plants it was found 186 alleles. Consequently, high levels of genetic diversity were found for the average of loci in the population (Aˆ =23.25; e Aˆ =8.67; o Hˆ =0.774; e Hˆ =0.878). Comparing adult trees with regeneration, 54 alleles were exclusives in the adults and no one in the regeneration. Adult trees have higher average number of alleles per loci and effective number of alleles per loci (Aˆ =23.25; e Aˆ =10.07, respectively) than regeneration (Aˆ =16.5; e Aˆ =6.70). The observed and expected heterozygosities were similar among the adults ( o Hˆ =0.757; e Hˆ =0.893) and regeneration ( o Hˆ =0.788; e Hˆ =0.838)... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:42:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 289132 bytes, checksum: 74e110bc985b149f74592a1fcdd77125 (MD5) Previous issue date: 2007-08-15 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Aluminum (Al) toxicity is one of the major constraints for agriculture on acid soils, which occupy large regions of the world s agricultural area. At low pH values associated with these soils Al3+ is solubilized into soil solution and is toxic to plants inhibiting root growth and crop yield. Cultivars genetically adapted to acid soils may offer an environmental compatible solution. The aims of this work were (1) to estimate parameters and genetics gains in three cycles of divergent selection to aluminum tolerance and (2) to identify changes in allelic frequencies at five loci near a QTL in chromosome 5 of maize that explain 13% of the Al tolerance. The phenotypic index employed was relative seminal root length (CLR) obtained from nutrient solution. Simple sequence repeats (SSR) were used to detect linkage disequilibrium between marker and QTL. An expressive genetic gain of 49,15% was observed from base population to first generation. This evidence is characteristic from traits that have oligogenic inheritance. Shifts in allelic frequencies in 4 loci in first generation and in all loci, in second generation were exclusively due to effects of genetic drift. / A toxicidade ao alumínio (Al) é um dos maiores problemas para a agricultura em solos ácidos, que ocupam grandes áreas agricultáveis no mundo. Em condições de baixo pH associado a estes solos, o Al3+ é solubilizado e se torna tóxico para as plantas, inibindo o crescimento de suas raízes e comprometendo a produtividade das culturas. Genótipos adaptados aos solos ácidos podem oferecer uma solução sustentável a este problema. Os objetivos deste trabalho foram (1) estimar parâmetros e ganhos genéticos obtidos ao longo de três ciclos de seleção divergente para a tolerância e (2) identificar alterações nas freqüências alélicas em cinco locos próximos a um QTL no cromossomo 5 do milho que explica 13% da tolerância ao Al. O índice fenotípico empregado, foi o Crescimento Liquido Relativo (CLR) obtido a partir do cultivo em solução nutritiva. Marcadores microssatélites (SSR) foram utilizados para detectar desequilíbrio de ligação entre as marcas e o QTL. Ocorreu um ganho genético expressivo da população base à primeira geração de 49,15%, diminuindo drasticamente para os ciclos posteriores. Tal evidência é patente de caráter de herança oligogênica. Variações nas freqüências alélicas em 4 locos, na primeira geração, e em todos os locos, na segunda geração, foram explicadas exclusivamente pela deriva genética.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:42:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1342445 bytes, checksum: 3173736fe2ef2bd06f0426301a5db782 (MD5) Previous issue date: 2012-09-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The knowledge of how genetic variation is partitioned among populations may have important implications in evolutionary, ecology and conservation biology. The Cedrela fissilis species (Meliaceae) is a tree associated with Seasonal and Moist Forest. In addition, this species is considered "endangered" on the red list of the IUCN due to the loss of habitat and its high timber value. C. fissilis is formed by two phylogenetic lineages that are not a monophyletic clade, comprising sequences of C. odorata and C. balansae, called C. fissilis complex. The aim of this study was to characterize the genetic diversity of C. fissilis complex intra and inter populations in Brazil and Bolivia. Eight microsatellites were used to genotype 245 individuals, then it was obtained high values of heterozygosity (HO=0.73, HE=0.81), with positive values of FIS (FIS=0.11), indicating excess of homozygotes. For AMOVA, 94.39% of the variation were within populations and 5.61% were among populations which also reflected low levels of genetic divergence (FST=0.075). The populations of the Atlantic range showed slightly more diverse, with 20 of 37 private alleles found. It presented FST value (FST=0.063) greater than the populations of Amazonic-Chiquitano range (FST=0.022). It has been found weak populations structure showing a number of groups equal to eight and being greater than the number of known phylogenetic lineages based on DNA sequences. The low interpopulation differences found suggest the same mechanisms for conservation management. Furthermore, some populations showed conservation relevance due to the presence of peculiar genetic material and characteristics of refuge. / O conhecimento de como a variação genética está dividida nas populações pode ter implicações importantes na biologia evolutiva, ecológica e na conservação. A espécie Cedrela fissilis (Meliaceae) é uma espécie arbórea associada à Floresta Estacional e Ombrófila. Além disso, esta espécie é considerada ameaçada na lista vermelha de espécies da IUCN devido à perda de habitat e ao alto valor econômico da sua madeira. C. fissilis é formada por duas linhagens genealógicas não monofiléticas, compreendendo sequências de C. odorata e C. balansae e, portanto, denominadas de complexo C. fissilis. O objetivo geral deste trabalho foi caracterizar a diversidade genética intra e interpopulacional do complexo C. fissilis no Brasil e Bolívia. Oito microssatélites foram utilizados para genotipar 245 indivíduos e foram obtidos elevados valores de heterozigosidades (HO=0,73; HE=0,81), com valores de FIS positivos (FIS=0,11), indicando excesso de homozigotos. Para AMOVA, 94,39% da variação foram dentro de populações e 5,61% entre populações e que também refletiu em baixos valores de divergência genética (FST=0,075). As populações da área de distribuição do Atlântico se mostraram ligeiramente mais diversificadas, com 20 dos 37 alelos privados encontrados e apresentaram valor de FST (FST=0,063) maior que as populações do AC (FST=0,022). Foi constatada fraca estruturação das populações, exibindo um número de grupos igual a oito, sendo maior que o número de linhagens conhecidas, com base em sequências de DNA. A baixa diferença interpopulacional encontrada sugere iguais mecanismos de manejo para conservação. Além disso, algumas populações apresentaram relevância de conservação devido à presença de material genético peculiar e às características de refúgio.

Orientadores: Anete Pereira de Souza, Antonio Augusto Franco Garcia / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-17T01:28:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vigna_BiancaBacciliZanotto_D.pdf: 11101038 bytes, checksum: 673b1f6718032badeb8a155d352235ed (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: As pastagens cultivadas constituem a forma mais econômica de fornecer alimentação abundante e de qualidade aos animais. As gramíneas do gênero Brachiaria representam as forrageiras mais utilizadas no Brasil, dentre as quais a espécie B. humidicola caracteriza-se por ser tolerante à solos úmidos, à cigarrinha-das-pastagens, principal praga das pastagens, e apresentar elevada produção. O conhecimento da extensão da variabilidade genética contida dentro dos bancos de germoplasma pode auxiliar no planejamento de estratégias para maximizar os ganhos genéticos em programas de melhoramento. Além disso, a construção de mapas de ligação é uma importante fonte de informações a respeito da estrutura do genoma e da genética de características de interesse agronômico. Nesse contexto, foram isolados e caracterizados marcadores microssatélites para a espécie como ferramenta para o estudo da diversidade genética de acessos do banco de germoplasma de B. humidicola e a construção de um mapa genético e posterior mapeamento do modo de reprodução por apomixia do tipo aposporia Foram desenvolvidos 154 marcadores microssatélites para a espécie. Os resultados da análise do banco de germoplasma revelaram quatro grupos de acessos que apresentam diferenças significativas entre si, além do único acesso sexual, o qual ficou isolado dos demais acessos, mostrando-se bem distante geneticamente. Esses dados fornecem importantes subsídios para o programa de melhoramento da espécie, orientando cruzamentos e futuras coletas de acessos. O mapa genético desenvolvido conta com 124 marcas em dose-única (geradas a partir de 79 locos microssatélites polimórficos na população de mapeamento) distribuídas em 38 grupos de ligação, com uma cobertura de 1.543,8cM do genoma hexaplóide (2n=6x=36) da espécie, com uma densidade de 12,3cM. O modo de reprodução por aposporia foi mapeado em um único grupo de ligação, de acordo com o esperado, por provavelmente estar associada a uma região genômica específica associada à aposporia (ASGR). Com base no perfil de amplificação dos locos microssatélite e em dados sobre o comportamento meiótico de 45 desses híbridos, pode-se sugerir que os genótipos hexaplóides desta espécie tenham origem autoalopoliplóide, corroborando alguns estudos citogenéticos e moleculares para a espécie / Abstract: Cultivated pastures are the most economic way to produce quality feed in abundance to the animal herd. Grasses from the genus Brachiaria are the ones most plants for pastures in Brazil. Among those, the species B. humidicola is the most adapted to poor drained soils, is tolerant to spittlebugs, the major pest of the tropical forage grasses and is very productive. The knowledge about extension of the genetic variability in the germplasm banks can help to plan out strategies to maximize the gains in breeding programs. The construction of genetic maps is an important source of information about the genome structure and the genetics of characteristics that are important to agronomic studies. Based on this, microsatellite loci have been isolated and characterized for this species as a tool to study genetic diversity in the germplasm bank and the construction of a linkage map and apospory mapping. In total, 154 microsatellite loci were developed for this species. The results obtained from the germplasm analysis show that the germplasm is divided into four major groups and the only sexual accession was keep separated, showing its high divergence from the other accessions. These data are important to the breeding program of the species to define crosses and for future collections. The genetic map developed is formed by 124 single-dose markers (generated from 79 polymorphic SSR loci in the mapping population) distributed in 38 linkage groups, covering 1.543,8cM of the hexaploid genome (2n=6x=36) of the species, with a density of 12,3cM. The reproductive mode hrough apospory has been mapped in only one linkage group, as expected, as it is probably linked to an apospory-specific genomic region (ASGR), described in other grasses. Based on the amplification pattern of the microsatellite loci and in meiotic behaviour data of 45 hybrids from the mapping population, an autoallopolyploid origin can be suggested for the hexaploid genotypes of this species, corroborating some molecular and cytogenetics studies in B. humidicola / Doutorado / Doutor em Genetica e Biologia Molecular