Made available in DSpace on 2014-07-29T15:13:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese paula rogerio fernandes.pdf: 1613821 bytes, checksum: 51e95ba0a0870ec6f2dac8e6b7f10cf8 (MD5) Previous issue date: 2010-02-26 / One of the main causes of reproductive failure in cattle is infection by the protozoan Neospora caninum (Phylum Apicomplexa, Family Sarcocystidae). The bovine neosporosis is characterized by an asymptomatic infection in the non pregnant cow; however, during pregnancy, the vertical transmission of the parasite is responsible for the maintenance of the infection for successive generations. The highest frequency of infection occurs in the dairy production system and in the intensive management of animal breeding, with most of the available data for N. caninum related to Bos taurus, even for beef cattle. Thus, the presence of N. caninum has been little studied in Bos indicus. In Goiás, the prevalence of N. caninum is 29.61% in beef cattle and 30.4% in dairy cattle. As the prevalence of infection in adults should have a positive correlation to the incidence of fetal infection, this study aimed to evaluate the occurrence of vertical transmission of N. caninum in zebuine fetuses of various ages, obtained from females slaughtered in a slaughterhouse in the municipality of Senador Canedo, Goiás. For that, the serological analysis of abdominal fluid and molecular and histopathological analysis in tissue samples (brain, heart and liver) were performed. The fetal age was estimated by the measurement of crown-rump length. A total of 195 fetal fluids was randomly collected and tested by IFAT with a cut-off point of 1:16. 585 tissue samples were submitted to nested-PCR analysis of ITS-1 rRNA region and to histopathology. The results were related to the fetal age (first, second and third stages of pregnancy). Anti-N. caninum antibodies were detected in 12 (6.15%) fetal fluids, with IFAT titers observed at 1:64 (n=1), 1:128 (n=2), 1:512 (n=3), 1:1024 (n=5) and 1:2048 (n=1). The presence of the parasite was detected by PCR in 40 (20.5%) fetuses. On histopathological examination, 82 (42.05%) fetuses had characteristic and consistent lesions, compatible with protozoan infection, characterized by encephalitis, myocarditis and hepatitis with mononuclear cell infiltrates, with or without necrosis. Comparing the different gestational ages, there was a greater number of positive reactions by IFAT, PCR and compatible histopathological lesions in the sixth and seventh month of pregnancy. From the total of 585 tissue samples examined, 56 were positive, being 12 at serology and 44 (35 brains, seven hearts and two livers) at PCR from 45 fetuses. In histopathology, 10 samples (three brains, six hearts and one liver) showed characteristic lesions of protozoan infection such as N. caninum. The DNA from six PCR positive fetuses was analyzed by microsatellite markers for genetic characterization of isolates of N. caninum, demonstrating the existence of genetic profiles different from other isolates of the world and of Brazil infecting zebuine animals. The results confirm the occurrence of vertical transmission of N. caninum, the diagnosis of infection in zebuine fetuses, the need of association of techniques for determining fetal neosporosis and characterization of different regional isolates circulating in zebu herd from Goiás. / Uma das principais causas mundiais de falhas reprodutivas em bovinos é a infecção pelo protozoário Neospora caninum (Filo Apicomplexa, Família Sarcocystidae). A neosporose bovina é caracterizada por infecção assintomática na fêmea não prenhe, no entanto, durante a gestação, a transmissão vertical do parasito é a responsável pela manutenção da infecção por gerações sucessivas. A maior freqüência da infecção ocorre no sistema de produção leiteiro e no manejo intensivo de criação dos animais, sendo a maioria dos dados disponíveis para N. caninum referentes a Bos taurus, mesmo para gado de corte. Assim, a presença de N. caninum tem sido pouco estudada em Bos indicus. Em Goiás, a prevalência de N. caninum é de 29,61% em gado de corte e 30,4% em leite. Como a prevalência da infecção em adultos deve ter correlação positiva com a incidência da infecção fetal, objetivou-se avaliar a ocorrência da transmissão vertical de N. caninum em fetos zebuínos de variadas idades, obtidos de fêmeas abatidas em um frigorífico no município de Senador Canedo, Goiás. Para tanto, realizaram-se análise sorológica em líquidos toráco-abdominais e análises molecular e histopatológica em amostras teciduais (cérebro, coração e fígado). A idade fetal foi determinada a partir da distância entre a região occipital e a base da cauda. Um total de 195 líquidos fetais foi colhido aleatoriamente e testado por RIFI com um ponto de corte de 1:16. Foram submetidas 585 amostras de tecidos à análise pela nested-PCR da região ITS-1 rRNA e à histopatologia. Os resultados encontrados foram relacionados com a idade fetal (primeiro, segundo e terceiro estágios gestacionais). Anticorpos anti-N. caninum foram detectados em 12 (6,15%) líquidos fetais, com titulação observada a 1:64 (n=1), 1:128 (n=2), 1:512 (n=3), 1:1024 (n=5) e 1:2048 (n=1). Foi detectada a presença do parasito por PCR em 40 (20,5%) fetos. No exame histopatológico, 82 (42,05%) fetos apresentaram lesões características e consistentes com infecção por protozoário, caracterizadas por encefalite, miocardite e hepatite com infiltrado mononuclear, com ou sem necrose. Na comparação entre as diferentes idades gestacionais, observaram-se maior número de reações positivas por RIFI, PCR e lesões compatíveis por histopatológico, no sexto e sétimo mês de gestação. Do total das 585 amostras de tecidos examinadas, 56 foram positivas, sendo 12 na sorologia e 44 (35 cérebros, sete corações e dois fígados) na PCR, provenientes de 45 fetos. No histopatológico, 10 amostras (três cérebros, seis corações e um fígado) apresentaram lesões características de infecção por protozoários como o N. caninum. O DNA de seis fetos PCR positivos foi submetido à análise por marcadores microssatélites para a caracterização genética dos isolados de N. caninum presentes, demonstrando a existência de perfis genéticos diferentes de outros isolados do mundo e do Brasil infectando zebuínos. Os resultados obtidos comprovam a ocorrência da transmissão vertical de N. caninum, o diagnóstico da infecção em fetos zebuínos, a necessidade de associação de técnicas para a determinação da neosporose fetal e a caracterização de diferentes isolados regionais circulantes no rebanho zebuíno de Goiás.

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:21:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Felipe Oliveira Gouveia.pdf: 1496399 bytes, checksum: 82b6a1f0233784168bcbca4f78d3660e (MD5) Previous issue date: 2011-06-21 / The spatial genetic structure is the non-random distribution of genotypes within a population as the outcome of gene flow, genetic drift and selection. Annona crassiflora (Annonaceae) is a hermaphroditic tree. Pollination is entomophilous, being carried by beetles of the genus Cyclocephala (Scarabeidae). Seed dispersal is zoochorous mainly done by Tapirus terrestris. This study aimed to compare the genetic diversity and spatial genetic structure in two populations of Annona crassiflora, one in a conserved area and other in a disturbed area. We analyzed 97 plants from a population at the Ecological Station of Águas Emendadas (ESECAE) in the Federal District (conserved area) and 87 plants in Padre Bernardo (PBE), Goiás (disturbed area), based on eight microsatellite loci developed for the species. PCR products were electrophoresed in ABI3100 automatic DNA sequencer to obtain the genotypes. For a total of eight loci, the number of alleles ranged from 6 to 23 with an average of 15,75 alleles per locus.The allelic richness per population was larger in ESECAE population than PBE population. Expected and observed heterozygosity values were 0,614±0,145 and 0,499±0,181, significant f values were found for PBE, showing nonrandom mating. In ESECAE population expected and observed heterozygosity values were 0,746±0,134 and 0,723±0,173 and f value were not significant, suggesting random mating, the allele frequencies are following the expected ratios for the Hardy-Weinberg equilibrium (p<0,003). Analysis of spatial genetic structure in ESECAE population, showed little absence of autocorrelation (b=-0,00478; p<0,05 R2 = 0,001, p = 0,0257). In PBE population, autocorrelation analysis showed that kinship is slightly related to the logarithm of distance, showing a gene flow pattern like isolation by distance (b=-0,01958; p<0,05 R² = 0.001, p <0,0001). The significant value of θ (0,239) showed that populations are highly differentiated. Also, under the bottleneck test, a population does not showed up in mutation-drift equilibrium, reveling events of recent bottleneck effects. The study suggests that the species may be highly affected by fragmentation and disturbance of their natural habitats augmenting inbreeding, and leading to high genetic differentiation among populations and significant spatial structure, that may be the outcome of restriction to gene flow. / A estrutura genética espacial é a distribuição não aleatória de genótipos dentro de uma população como o resultado de fluxo gênico, deriva genética e seleção. Annona crassiflora (Annonaceae) é uma árvore hermafrodita e alógama. A sua polinização é do tipo entomófila, sendo realizada por besouros do gênero Cyclocephala (Scarabeidae). A dispersão de sementes é do tipo zoocórica, realizada principalmente por Tapirus terrestris. O objetivo desse estudo foi estudar e comparar a diversidade e a estrutura genética espacial em duas populações de Annona crassiflora, uma em área de conservação e outra em área antropizada. Foram analisadas 97 plantas provenientes de uma população da Estação Ecológica Águas Emendadas (ESECAE) no Distrito Federal e 87 plantas em Padre Bernardo (PBE) em Goiás, com base em oito locos microssatélites desenvolvidos para a espécie. Os produtos de PCR foram submetidos à análise de fragmentos no seqüenciador ABI3100, para obtenção dos genótipos. Para os oito locos analisados, o número total de alelos foi igual a 126, variando entre 6 e 23 com uma média de 15,75 alelos por loco. A riqueza alélica, por população foi maior na população de ESECAE do que na população de PBE. Foram encontrados valores de f significativos para PBE, o que sugere que existe endogamia, ou seja, há cruzamento de indivíduos aparentados dentro dessa população. Na população de ESECAE foi observado valor de f não significativo indicando ausência de endogamia nesta população, ou seja, as freqüências alélicas estão seguindo as proporções esperadas para o equilíbrio de Hardy-Weinberg. A análise de estrutura genética espacial na população de ESECAE revelou uma tendência de pequena magnitude à estruturação genética espacial (b=-0,00478; R2=0,001; p=0,0257).Na população de PBE, a análise de estrutura genética espacial revelou que o coeficiente de parentesco está relacionado com o logaritmo da distância, apresentando um modelo de fluxo gênico de isolamento por distância (b=-0,01958; R² = 0,001; p < 0,0001).O valor global de F foi significativo e igual a 0,309 e o valor de θ apresentou-se alto e significativo (0,239).Foi encontrada uma pequena diferença entre as estimativas de θ e Rst (p=0,064). Sob o teste de bottleneck as populações não se mostraram em equilíbrio Mutação-Deriva. O estudo revela que a fragmentação pode estar influenciando negativamente a dinâmica evolutiva da espécie. A forte endogamia na área fragmentada, alta diferenciação genética entre as populações e estruturação espacial dos indivíduos permite inferir que a conservação da espécie é de extrema importância, pois além do intenso extrativismo, a espécie possui baixas taxas de frutificação e problemas de germinação. Eventos que favorecem ainda mais probabilidade de extinção.

Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2016-12-20T11:26:24Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Ramilla dos Santos Braga - 2015.pdf: 3958526 bytes, checksum: 5fd3bdc31a219fa6ad48dc842f1f6cb3 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-12-27T12:54:04Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Ramilla dos Santos Braga - 2015.pdf: 3958526 bytes, checksum: 5fd3bdc31a219fa6ad48dc842f1f6cb3 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-27T12:54:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Ramilla dos Santos Braga - 2015.pdf: 3958526 bytes, checksum: 5fd3bdc31a219fa6ad48dc842f1f6cb3 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2015-09-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Hymenaea stigonocarpa é uma espécie amplamente distribuída nas regiões do Cerrado brasileiro. Em função de diferenças morfológicas nas folhas, a literatura reconhece três variedades botânicas para esta espécie. Essas variedades são: H. stigonocarpa var. stigonocarpa, com folhas lisas; H. stigonocarpa var. pubescens, com folhas pilosas e H. stigonocarpa var. brevipetiolata, apresentando pecíolo curto, com folhas lisas ou pilosas. O conhecimento da divergência genética intervarietal e análise da estrutura genética espacial é interessante para entender o comportamento dessa espécie em subpopulações naturais e como os processos microevolutivos atuam na organização da sua variabilidade genética. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi verificar o nível de diferenciação genética existente entre as variedades botânicas, a magnitude da variabilidade genética entre e dentro as subpopulações de H. stigonocarpa, bem como o padrão espacial da variabilidade genética encontrada. Para tanto, foram realizadas expedições de coleta em regiões do Cerrado, onde amostrou tecido foliar de 32 subpopulações de H. stigonocarpa, num total de 1.034 indivíduos. A variabilidade genética foi acessada por meio de nove locos microssatélites, em que todas as subpopulações foram caracterizadas geneticamente por meio das estatísticas descritivas. A divergência genética entre variedades foi avaliada com a AMOVA, técnicas de agrupamento multivariadas e inferência Bayesiana. A estrutura genética foi estimada dentro e entre as 32 subpopulações de H. stigonocarpa. Estatísticas espaciais foram realizadas para avaliar a existência de padrões espaciais na variabilidade genética. Além disso, análises de complementariedade genética foram utilizadas para selecionar subpopulações potenciais para conservação. Os nove locos microssatélites foram polimórficos, apresentando níveis moderados de diversidade genética. A AMOVA revelou divergência genética considerável entre as variedades botânicas e aliada às análises de agrupamento indica que a variedade brevipetiolata é a mais diferente geneticamente quando comparado às variedades stigonocarpa e pubescens, que formaram um único grupo. As 32 subpopulações apresentaram baixa endogamia (f= 0,082; p<0,01), mas considerável diferenciação genética entre populações (FST= 0,161; p<0,01) e alta endogamia total (FIT= 0,230; p<0,01). Junto à estatística RST, que foi igual a 0,221 e significativa ao nível de 1% percebe-se que a mutação e deriva genética são importantes para a estruturação genética nesta espécie. As estatísticas espaciais foram obtidas para 30 subpopulações, pois a variedade brevipetiolata foi fortemente diferenciada sobre as demais e assim foi retirada destas análises. O teste de Mantel mostrou uma correlação matricial baixa, porém significativa (rm= 0,239; p=0,0014) entre distância geográfica e o FST par a par. O correlograma de Mantel identificou um padrão clinal na diferenciação genética, sugerindo que as subpopulações se comportam num modelo de isolamento por distância. A autocorrelação espacial, quantificada pelo índice I de Moran, foi baixa nas frequências alélicas entre os pares de subpopulações em cada classe de distância, gerando um correlograma médio sem padrão espacial nítido (rm=0,053; p=0,0005). O algoritmo de Monmonier identificou possíveis barreiras genéticas entre as subpopulações do extremo Norte do Cerrado, mas que precisam ser avaliadas com cautela. A complementariedade genética identificou 16 subpopulações que representam toda a variabilidade genética encontrada para a espécie nos locos avaliados e que foram selecionadas como prioritárias para conservação. As informações obtidas com este trabalho mostram que as estratégias reprodutivas da espécie são importantes para a conectividade genética entre subpopulações a longas distâncias, causando uma fraca estruturação genética espacial. Assim, é sugerido que não apenas o espaço esteja atuando na diferenciação genética, mas outros processos estocásticos. Além disso, a divergência genética entre variedades botânicas torna-se um componente importante para entender a sua estrutura genética, em que este trabalho traz um conhecimento relevante para estudos taxonômicos de H. stigonocarpa, podendo ser mais uma evidência para delimitação de espécies. / Hymenaea stigonocarpa é uma espécie amplamente distribuída nas regiões do Cerrado brasileiro. Em função de diferenças morfológicas nas folhas, a literatura reconhece três variedades botânicas para esta espécie. Essas variedades são: H. stigonocarpa var. stigonocarpa, com folhas lisas; H. stigonocarpa var. pubescens, com folhas pilosas e H. stigonocarpa var. brevipetiolata, apresentando pecíolo curto, com folhas lisas ou pilosas. O conhecimento da divergência genética intervarietal e análise da estrutura genética espacial é interessante para entender o comportamento dessa espécie em subpopulações naturais e como os processos microevolutivos atuam na organização da sua variabilidade genética. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi verificar o nível de diferenciação genética existente entre as variedades botânicas, a magnitude da variabilidade genética entre e dentro as subpopulações de H. stigonocarpa, bem como o padrão espacial da variabilidade genética encontrada. Para tanto, foram realizadas expedições de coleta em regiões do Cerrado, onde amostrou tecido foliar de 32 subpopulações de H. stigonocarpa, num total de 1.034 indivíduos. A variabilidade genética foi acessada por meio de nove locos microssatélites, em que todas as subpopulações foram caracterizadas geneticamente por meio das estatísticas descritivas. A divergência genética entre variedades foi avaliada com a AMOVA, técnicas de agrupamento multivariadas e inferência Bayesiana. A estrutura genética foi estimada dentro e entre as 32 subpopulações de H. stigonocarpa. Estatísticas espaciais foram realizadas para avaliar a existência de padrões espaciais na variabilidade genética. Além disso, análises de complementariedade genética foram utilizadas para selecionar subpopulações potenciais para conservação. Os nove locos microssatélites foram polimórficos, apresentando níveis moderados de diversidade genética. A AMOVA revelou divergência genética considerável entre as variedades botânicas e aliada às análises de agrupamento indica que a variedade brevipetiolata é a mais diferente geneticamente quando comparado às variedades stigonocarpa e pubescens, que formaram um único grupo. As 32 subpopulações apresentaram baixa endogamia (f= 0,082; p<0,01), mas considerável diferenciação genética entre populações (FST= 0,161; p<0,01) e alta endogamia total (FIT= 0,230; p<0,01). Junto à estatística RST, que foi igual a 0,221 e significativa ao nível de 1% percebe-se que a mutação e deriva genética são importantes para a estruturação genética nesta espécie. As estatísticas espaciais foram obtidas para 30 subpopulações, pois a variedade brevipetiolata foi fortemente diferenciada sobre as demais e assim foi retirada destas análises. O teste de Mantel mostrou uma correlação matricial baixa, porém significativa (rm= 0,239; p=0,0014) entre distância geográfica e o FST par a par. O correlograma de Mantel identificou um padrão clinal na diferenciação genética, sugerindo que as subpopulações se comportam num modelo de isolamento por distância. A autocorrelação espacial, quantificada pelo índice I de Moran, foi baixa nas frequências alélicas entre os pares de subpopulações em cada classe de distância, gerando um correlograma médio sem padrão espacial nítido (rm=0,053; p=0,0005). O algoritmo de Monmonier identificou possíveis barreiras genéticas entre as subpopulações do extremo Norte do Cerrado, mas que precisam ser avaliadas com cautela. A complementariedade genética identificou 16 subpopulações que representam toda a variabilidade genética encontrada para a espécie nos locos avaliados e que foram selecionadas como prioritárias para conservação. As informações obtidas com este trabalho mostram que as estratégias reprodutivas da espécie são importantes para a conectividade genética entre subpopulações a longas distâncias, causando uma fraca estruturação genética espacial. Assim, é sugerido que não apenas o espaço esteja atuando na diferenciação genética, mas outros processos estocásticos. Além disso, a divergência genética entre variedades botânicas torna-se um componente importante para entender a sua estrutura genética, em que este trabalho traz um conhecimento relevante para estudos taxonômicos de H. stigonocarpa, podendo ser mais uma evidência para delimitação de espécies.

As abelhas da tribo Meliponini são conhecidas como abelhas indígenas sem ferrão. São encontradas em áreas tropicais e subtropicais do mundo e estão entre os principais polinizadores da flora brasileira, no entanto, a maioria das espécies estão seriamente ameaçadas de extinção devido a fragmentação dos ecossistemas onde vivem, causados principalmente pelas queimadas e desmatamento. Scaptotrigona aff depilis é uma espécie de abelha indígena sem ferrão que vive em ocos de árvores com colônias bastante populosas. As operárias são de porte pequeno e possuem uma coloração preta fosca. No Brasil, elas são encontradas no Rio Grande do Sul, Paraná, Mato Grosso do Sul, São Paulo e Minas Gerais. Assim como para a maioria dos meliponíneos os estudos populacionais para esta espécie são muito escassos, fazendo-se necessário a ampliação desses estudos para uma melhor compreensão da dinâmica populacional da espécie para futuras estratégias de manejo e conservação. Este trabalho teve como objetivo principal desenvolver um conjunto de marcadores microssatélites que possam ser úteis para futuros estudos populacionais. Foi desenvolvido um conjunto de 20 pares de primers microssatélites, utilizando a técnica de biblioteca genômica enriquecida. Esses primers foram caracterizados em 90 abelhas de nove ninhos naturais coletados de sete regiões (Londrina-PR; Cornélio Procópio-PR; Piracicaba-SP; Ribeirão Preto-SP; Jardinópolis-SP Franca-SP e Uberlândia-MG). Dos 20 pares de primers desenhados e sintetizados, 17 tiveram sucesso na amplificação. O número de alelos por loco variou de 3 a 11 (média de 6,23). A heterozigosidade esperada variou de 0,345 a 0,863 e a heterozigosidade observada variou de 0,226 a 0,938. Os locos apresentaram alta probabilidade de exclusão de paternidade. O índice de diversidade genética dos locos (6,23) foi maior que os relatados em muitas espécies de abelha indígena sem ferrão. Não foram detectados indícios significativos de ligação entre os locos desenvolvidos. O teste de transferibilidade entre S. aff depilis e outras espécies de meliponíneos, demonstrou que as sequências que flanqueiam as regiões microssatélites são conservadas, uma vez que 10 pares de primers amplificaram em pelo menos quatro das sete espécies testadas. A diversidade alélica (2,4) nos ninhos estudados ficou abaixo do observado na literatura, este fato ocorreu devido ao baixo número de indivíduos amostrados por região. As estatísticas F mostraram que não ocorre endogamia entre os ninhos (Fis=-0,2410) e que eles estão estruturados (Fst=0,3810). Os resultados obtidos neste trabalho mostram que os primers desenvolvidos para a S. aff depilis são bem informativos e adequados para futuros estudos de distribuição da diversidade genética, estrutura populacional, agregação de ninhos, conservação e manejo, estudos de filogeografia e estudos de parentesco. / Bees of the Meliponini tribe are known as stingless bees. They are found in tropical and southern subtropical areas throughout the world and are among the most important Brazilian flora pollinators. However, many species are in seriously extinction danger due to fragmentation of the ecosystems where they live, mainly caused by great extent burnings and deforestation. Scaptotrigona aff depilis is a stingless bee species which nests are found in tree cavities with highly populated colonies. The workers are small-sized and have a matte black color. In Brazil, they are found at Rio Grande do Sul, Paraná, Mato Grosso do Sul, São Paulo and Minas Gerais states. As for most meliponines, the population studies for this species are very scarce, making it necessary to expand these studies to better understand the population dynamics of the species for future conservation and management strategies. The present study aimed to develop a set of microsatellite markers that might be useful for future population studies, especially on stingless bees. It was developed a set of 20 pairs of microsatellite primers with the technique of enriched genomic library. Those primers were characterized in 90 bees from 9 natural nests sampled in seven different regions (Londrina-PR; Cornélio Procópio-PR; Piracicaba-SP; Ribeirão Preto-SP; Jardinópolis-SP; Franca-SP; Uberlândia-MG). Of the 20 primer pairs designed and synthesized, 17 were successful in amplification. The allele number per locus varied from 3 to 11 (mean=6.23). The expected heterozygosity ranged from 0.345 to 0.863 and observed heterozygosity from 0.226 to 0.938. The loci presented a high probability of paternity exclusion. The index of genetic diversity of loci (6.23) was higher than those reported in many stingless bee species. It was not detected significant evidences of linkage between developed loci. The transferability test between S. aff depilis and other meliponine species showed that the sequences flanking the microsatellite regions are conserved, since 10 pairs of primers amplified in at least four of the seven species tested. The allelic diversity (2.4) in the studied nests was lower than that observed in the literature; this may be due to the low number of individuals sampled per region. The F statistics showed non-occurrence of inbreeding between the nests (Fis=-0.2410) and that they are structured (Fst=0.3810). The obtained results demonstrate that the developed primers for S. aff depilis are very informative and suitable for further studies of the distribution of genetic diversity, population structure, aggregation of nests, conservation and management studies, phylogeography and kinship studies.

Um dos desafios atuais da pesquisa em frutíferas tropicais é incorporar abordagens baseadas em marcadores moleculares nos programas convencionais de melhoramento. O maracujá-doce (Passiflora alata) é uma espécie diploide, de fecundação cruzada e pouco explorada. Recentemente, nosso grupo construiu um mapa de ligação de P. alata composto de diferentes tipos de marcadores moleculares. Além disso, dispõe-se de um conjunto de transcritos de Passiflora edulis, obtidos a partir de duas bibliotecas de expressão: forward e reverse onde foram isolados transcritos diferencialmente expressos na planta inoculada com Xanthomonas axonopodis (Xap) (672) e na planta controle, não inoculada (310), respectivamente. Assim, neste estudo, este conjunto de transcritos foi explorado visando ao desenvolvimento de marcadores SSR e SNP com o intuito de enriquecer, posteriormente, o mapa de ligação de P. alata com marcadores funcionais putativos. Para o desenvolvimento dos marcadores SSRs, as 672 sequências da biblioteca forward foram investigadas e em 91 delas foram encontrados 115 SSRs. Como esperado, a classe de repetições trinucleotídicas foi a mais abundante, sendo o motivo (AG)n o mais comum entre as repetições dinucleotídicas. Desenhou-se primers para amplificar 42 desses SSRs. Dois acessos de P. edulis e seis indivíduos da população de mapeamento de P. alata foram usados nos testes de transferibilidade e avaliação do polimorfismo. Trinta e quatro pares de primers apresentaram bom padrão de amplificação, porém apenas 10 deles revelaram polimorfismo em P. alata. Para o desenvolvimento dos marcadores SNPs, 118 sequências selecionadas das bibliotecas de expressão forward e reverse foram usadas para o desenho de primers; 37 delas foram usadas para avaliar o polimorfismo no mesmo set de indivíduos de P. alata. Foram encontrados 34 locos contendo SNPs bialélicos em 16 fragmentos gênicos, cujas sequencias variaram em tamanho de 332 a 872 pb. Considerando todos os fragmentos gênicos (16), foi analisado um total de 10.003 pb; a frequência de SNPs foi estimada como sendo 1 a cada 294 pb. Observou-se a mesma ocorrência de SNPs (50%, 17/34) em regiões codantes e não-codantes. Uma função putativa pôde ser atribuída a todos os fragmentos gênicos de P. alata, sendo que 82% mostraram homologia com as mesmas proteínas das sequências de origem, isoladas de P. edulis. No geral, os locos marcadores apresentaram baixo nível de polimorfismo molecular. Este é o primeiro trabalho sobre o desenvolvimento de locos marcadores funcionais putativos em Passiflora usando transcritos expressos em resposta à Xap. / One of the current challenges of tropical fruit research is to incorporate molecular marker-based approaches into conventional breeding programs. The sweet passion fruit (Passiflora alata) is a diploid, outcrossing and underexploited species. Recently, our group has constructed a P. alata linkage map consisted of different types of molecular markers. Moreover, we have a set of transcripts of Passiflora edulis obtained from two expression libraries: the forward and the reverse where differentially expressed transcripts were isolated from a plant inoculated with Xanthomonas axonopodis (Xap) (672), and from the control plant, uninoculated (310), respectively. Thus, in this study, this set of transcripts were exploited aiming at the development of SNP and SSR markers for future enrichment of the P. alata linkage map with putative functional markers. For the development of SSR markers, the 672 sequences from the forward library were investigated and 91 of them were found to have 115 SSRs. As expected, the trinucleotide class of repeats was the most abundant, and the (AG)n motif was the most common among the dinucleotide repeats. Primers were designed to amplify 42 of these SSRs. Transferability tests and polymorphism investigation were carried out using two accessions of P. edulis and six individuals of the mapping population of P. alata. Thirty-four primer pairs showed a good amplification pattern but only 10 loci revealed polymorphism in P. alata. For the development of SNP markers, 118 sequences selected from forward and reverse expression libraries were used for designing primers; 37 were used to assess the polymorphism in the same set of individuals of P. alata. Thirty-four biallelic SNPs were found in 16 gene fragment sequences that ranged in size from 332 to 872 bp. Considering all gene fragments, a total of 10,003 bp was obtained; the frequency of SNPs was estimated to be 1 every 294 bp. The same prevalence of SNPs (50%, 17/34) was observed within coding and non-coding regions. A putative function was assigned to all gene fragments of P. alata; 82% of them have shown homology to the original protein sequences isolated from P. edulis. Overall, the marker loci showed a low level of molecular polymorphism. This is the first report on the development of putative functional marker loci in Pasiflora using transcripts induced in response to Xap.

Orientadores: Luciana Lasry Benchimol Reis, Matthew Ward Blair / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-23T08:28:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BrinezRodriguez_Boris_D.pdf: 6826443 bytes, checksum: 0422d2a5e7a57388d0cc9defcf04a3f2 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O feijão comum (Phaseolus vulgaris L.) é uma cultura importante economicamente tanto para o consumo nacional como para a exportação. A seca é um dos principais estresses abióticos em todo o mundo e afeta cerca de 60% da área de cultivo de feijão. O avanço nas tecnologias de marcadores moleculares oferecem poderosos métodos para examinar as relações entre as características, gerando um grande volume de informações potencialmente úteis para assessorar os programas de melhoramento. O presente projeto teve como objetivo o desenvolvimento da Plataforma DArT para feijão comum junto à empresa DArT Pty Ltd, e o mapeamento destes marcadores juntamente com microssatélites e SNPs na população AND 277 x SEA 5 proveniente do CIAT (Colômbia), a fim de localizar os QTLs associados à tolerância à seca. O genitor SEA 5 é uma linhagem avançada do BAT 477, é tolerante à seca e de origem Mesoamericano e o genitor AND 277 é um genótipo resistente à mancha angular e antracnose e de origem Andina. Um total de 4.468 marcadores DArTs, 288 marcadores SNPs e 180 marcadores microssatélites polimórficos foram identificados na população e utilizados na genotipagem para construir um mapa genético saturado. A fenotipagem das 105 linhagens endogâmicas recombinantes (RILs) na geração F8 mais os dois genitores foi realizada avaliando 18 características associadas à tolerância a seca utilizando um delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições, aplicando um estresse terminal na fase vegetativa V3/V4. Dois mapas foram construídos, um integrando 80 SSR e 251 SNPs e outro com cinco SSR, 91 SNPs e 4.468 DArTs. A identificação dos QTLs foi realizada através da análise de mapeamento por intervalo composto (CIM) para o mapa SSR - SNPs e mapeamento de precisão (SML) para o mapa SSR-SNPs-DArT. Um total de 12 QTLs foram identificados para o tratamento não irrigado e 29 QTLs para o tratamento irrigado pela análise CIM. Para as análises SML, 23 QTLs foram identificados para o tratamento não irrigado e 11 QTLs para o irrigado. QTLs de maior efeito foram encontrados para clorofila, biomassa fresca do caule e da folha, Massa seco da folia, temperatura da folha, número de vagens, número de sementes, massa de sementes, dias para florescimento, massa seca das vagens e produtividade nos dois tratamentos. Todos os QTLs detectados sob condições de seca apresentaram o alelo do genitor SEA 5. Este estudo é importante para o melhoramento genético não só para entender melhor a herança genética de uma característica tão complexa como a tolerância à seca, bem como para encontrar ferramentas moleculares a serem utilizados para a seleção assistida por marcadores / Abstract: Common bean (Phaseolus vulgaris L.) is the most important food legume for consumption and for exportation. Drought is one of the main abiotic stresses in the world and affects about 60% of bean growing area across the world. The advance in technologies of molecular markers provide a powerful method to examine the relationships between traits, generating large amount of potentially useful information to assist the breeding programs. The objective of this project was the development of DArT platform for common beans with DArT Pty Ltd and the mapping of these markers with microsatellites and SNPs in the population AND 277 x SEA 5 from CIAT (Colombia), in order to locate the QTLs associated with drought tolerance. The SEA 5 parent is a drought tolerant advanced line (Mesoamerican) and the AND 277 is resistant to the angular leaf spot and antracnose (Andean). A total of 4.468 DArT markers, 288 SNP and 180 SSR polymorphic markers were identified in the population and used in genotyping to constructed a saturated genetic map. Phenotyping of 105 recombinant inbred lines (RILs) in F8 generation plus the genitors were performed evaluating 18 traits associated with drought tolerance using a completely randomized design with four replicates, applying terminal stress at vegetative phase V3/V4. Two maps were constructed, one integrating 80 SSR and 251 SNPs and another with five SSR, 91 SNPs and 4,468 DArTs. The identification of QTL analysis was performed by composite interval mapping (CIM) for the SSR - SNPs map and the precision mapping (SML) to map DArT-SSR-SNPs. A total of 12 QTLs were identified for the non-irrigated treatment and 29 QTLs for the irrigated treatment by CIM analysis. For SML analysis, 23 QTLs were identified for the non-irrigated and 11 QTLs for irrigated treatment. QTLs of major effect was found for chlorophyll, fresh biomass of stem and leaf dry weight, leaf temperature, number of pods, number of seeds, seed weight, days to flowering, dry weight of pods and yield in both treatments. All QTLs detected under dry conditions showed the allele of parent SEA 5. This study is important for genetic improvement not only to better understand the genetic inheritance of a trait as complex as drought tolerance, as well as to find molecular tools to be used for marker assisted selection / Doutorado / Genetica Vegetal e Melhoramento / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

Submitted by Gabriela Lopes (gmachadolopesufpel@gmail.com) on 2016-09-28T13:25:02Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) TESE 2013 - CLAUDETE CLARICE MISTURA.pdf: 1301201 bytes, checksum: 9fd5c6211a9d758b88134b60bd5a7d81 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2016-09-28T18:48:24Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) TESE 2013 - CLAUDETE CLARICE MISTURA.pdf: 1301201 bytes, checksum: 9fd5c6211a9d758b88134b60bd5a7d81 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-28T18:48:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) TESE 2013 - CLAUDETE CLARICE MISTURA.pdf: 1301201 bytes, checksum: 9fd5c6211a9d758b88134b60bd5a7d81 (MD5) Previous issue date: 2013-05-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Butia odorata (Barb. Rodr.) Noblick é uma das 266 espécies de palmeiras que ocorrem no Brasil. Produz frutos que são utilizados na alimentação, tanto in natura como processados (na forma de geleias, sorvetes, sucos e licores). Apresentam elevado potencial energético, devido aos óleos existentes nas sementes. As folhas da planta, ricas em fibras, são usadas no artesanato para a confecção de objetos decorativos e utilitários. Contudo, as populações naturais sofrem intensa ação antrópica, principalmente em consequência do uso das terras para a agricultura e a expansão urbana. Além disso, mesmo em algumas áreas remanescentes, a pressão de pastoreio do gado restringe de modo expressivo a regeneração, restando somente indivíduos adultos. Com o objetivo geral de contribuir para o conhecimento relacionado aos recursos genéticos de B. odorata no Bioma Pampa, foram desenvolvidas atividades de campo na Fazenda São Miguel (Tapes, RS), análises morfológicas análises moleculares nos laboratórios de Recursos Genéticos e de Biologia Molecular da Embrapa Clima Temperado (Pelotas, RS), sistematização dos descritores morfológicos mínimos no Bioversity International (Roma/Maccarese, Itália). Os resultados são apresentados em quatro artigos. No primeiro artigo, com o objetivo de avaliar a transposição de marcadores microssatélites desenvolvidos para o genoma de coco em butiá, foram testados 50 pares de primers desenvolvidos para coco em 30 indivíduos de butiá coletados em três áreas distintas em uma população natural. Dos 50 pares de primers avaliados, 28 amplificaram, sendo que oito deles apresentaram bandas inespecíficas e não foram considerados na análise estatística. A transferibilidade dos primers testados foi de 40%, indicando que esses marcadores microssatélites desenvolvidos para o genoma de coco podem ser utilizados com sucesso para análises genéticas em butiá. No segundo artigo, com objetivo de avaliar a estrutura genética de uma população natural de B. odorata, foram avaliados 303 indivíduos, utilizando 20 pares de primers SSR. Foi constatada grande variabilidade genética, com maior variação molecular entre os indivíduos dentro de cada área do que entre aqueles de áreas distintas. A heterozigosidade observada, menor do que a esperada, indica a ocorrência de endogamia. As plantas da terceira área avaliada apresentam estruturação genética, devido à ação de fluxo gênico e/ou de deriva genética. O terceiro artigo discute a variabilidade de B.odorata com base em comparações entre o conhecimento científico e o conhecimento popular. Foram elencados como descritores morfológicos importantes para a caracterização do germoplasma as seguintes características: hábito das folhas, circunferência do caule, cor da folha, cor das flores masculinas, número de cachos por planta, cor do fruto maduro, formato do fruto, presença de fibras na polpa, diâmetro do fruto, época de floração e frutificação. Por sua vez, os agricultores costumam usar um menor número de características para distinguir as plantas: tamanho do fruto, número de cachos por planta, presença de fibras na polpa, sabor e cor dos frutos. Os resultados obtidos no terceiro artigo foram utilizados para a elaboração do quarto artigo, que consiste na lista dos descritores morfológicos mínimos para a caracterização do germoplasma de B. odorata. / Butia odorata (Barb. Rodr.) Noblick is one of 266 palm species that occur in Brazil. The plants produces fruits that are used for food, both fresh and processed (as jellies, ice creams, juices and liqueurs). It has high potential as energy source due to the oils cointained in the seeds. The leaves are rich in fibers, and are used in the crafting of decorative and utilitarian objects. However, natural populations suffer intense human activity, mainly as a result of land use for agriculture and urban expansion. Moreover, even in certain areas remaining, pressure by grazing cattle has restricted the regeneration, leaving only adult plants. With the aim of contributing to the knowledge related to genetic resources of B. odorata in Pampa Biome, field activities were developed at São Miguel Farm (Tapes, RS), morphological and molecular analyzes were done in Genetic Resources and Molecular Biology labs of Embrapa Temperate Agriculture (Pelotas, RS), and a morphological descriptors minimum list was developed at Bioversity International (Rome / Maccarese, Italy). The results are presented in four articles. The first article aimed to evaluate the implementation of microsatellite markers developed for coconut in the butiá. A total of 50 primer pairs in 30 individuals of butiá collected in three separate areas were tested in a natural population. Among 50 primer pairs evaluated, 28 amplified, and eight of them showed unspecific bands and were not considered in the statistical analysis. The transferability of primers tested was 40%, indicating that these microsatellite markers developed for the coconut genome can be successfully used for genetic analysis in pindo palm. The objective of the second article was to evaluate the genetic structure of a natural population of B. odorata. We evaluated 303 plants using 20 pairs of SSR primers. High genetic variability was observed, with higher molecular variation among individuals within each area than among those from different areas. The observed heterozygosity was lower than expected, indicating the occurrence of inbreeding. The third area of plants have genetic structure due to the action of gene flow and / or genetic drift. The third article discusses the variability of B. odorata based on comparisons between scientific and popular. As morphological descriptors important for the characterization of germplasm were the following characteristics: habit of the leaves, stem circumference, leaf color, color of male flowers, number of bunches per plant, mature fruit color, fruit shape, presence of fibers in the pulp, fruit diameter, flowering and fruiting time. In turn, farmers use usually a lower number of traits to distinguish different plants: fruit size, number of bunches per plant, presence of fibers in the pulp, flavor and color of the fruit. The results presented in the third article were used for the preparation of the fourth article, which is the minimum list of morphological descriptors for the characterization of germplasm of B. odorata.

L’adénocarcinome canalaire du pancréas (ACP) est un problème majeur de santé publique. L’ACP se développe principalement à partir de deux lésions précurseurs : les néoplasies intra-épithéliales pancréatiques et les tumeurs intracanalaires papillaires et mucineuses du pancréas (TIPMP). Les mécanismes moléculaires sous-tendant l’oncogenèse pancréatique sont nombreux. Nous avons étudié le mécanisme de cancérogenèse MSI (MicroSatellite Instability) où il existe une déficience dans le système de réparation des erreurs de réplication de l’ADN ou système MMR (Mismatch Repair). Ce mécanisme de cancérogenèse original est caractérisé par une instabilité génétique de l’ADN affectant les séquences répétées microsatellites du génome. Le phénotype MSI a été décrit dans le syndrome de Lynch (SL), dans lequel il existe une mutation germinale d’un des gènes du système MMR (MLH1, MSH2, MSH6 et PMS2). L’intérêt de l’étude des cancers MSI s’est accru de façon considérable avec le développement des immunothérapies dirigées contre les checkpoints immunitaires (ICK), en particulier PD-1/PD-L1. Nous avons confirmé que la fréquence du phénotype MSI se situe entre 1-2%. Nous avons montré que l’immunohistochimie est la méthode de screening plus adaptée pour l’identification de l’ACP MSI en comparaison avec les techniques de biologie moléculaire. Le phénotype MSI a été plus fréquemment observé dans un contexte de TIPMP. Les cas MSI identifiés présentaient des caractéristiques biologiques évocatrices du SL. Egalement, nos résultats confirment la présence d’un processus de carcinogenèse MSI immunogénique, mais suggèrent des évènements somatiques spécifiques à l’organe d’origine du cancer. Par ailleurs, les ACP MSI étaient caractérisés par un infiltrat inflammatoire riche en lymphocytes cytotoxiques T CD8+ et surexprimaient l’ICK PD-L1 permettant de supposer une probable réponse clinique de l’ACP MSI à l’immunothérapie anti-PD1/PD-L1. / Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) is a major health problem in France and around the world. PDAC is developed mainly from two precursor lesions: pancreatic intraepithelial neoplasia and intraductal papillary mucinous neoplasm (IPMN). There are several molecular mechanisms underlying pancreatic oncogenesis. Particularly, we were interested in the MSI (MicroSatellite Instability) which is due to a defective DNA Mismatch Repair (MMR) system, which normally functions to recognize and repair erroneous insertions, deletions, and mis-incorporation of bases that can arise during DNA replication and recombination. The MSI phenotype was first described in the familial cancer condition known as Lynch syndrome (LS), where the MMR genes MLH1, MSH2, MSH6 or PMS2 harbor germline mutations. Interest in MSI tumors has recently increased after studies have highlighted the concomitant expression of multiple active immune checkpoint (ICK) markers including PD-1 and PD-L1 and the role of the MSI status to predict clinical benefit from immune checkpoint blockade. A Our results indicate that the MSI phenotype occurs in PDAC with a frequency of 1-2%. Our data showed that IHC using antibodies against the four MMR proteins was more sensitive for the assessment of MSI status than PCR-based methods. In addition, we demonstrate for the first time a statistically significant positive association between MSI and IPMNs in PDAC. MSI PDAC, including IPMN, are unlikely to be sporadic since they display molecular features that are usually observed in LS-related neoplasms. Also, our results highlight that an MSI-driven immunogenic pathway to cancer is active in MSI PDACs but suggest that MSI-driven somatic events may be tissue-specific. We observed a stronger lymphocytic tumor infiltration by activated TCD8 cells in MSI PDAC compared to MSS PDAC and found a positive association between PD-L1 expression and MSI status, suggesting that MSI PDAC could be responsive to ICK blockade therapy.

Ce travail a eu pour but premier d’étudier le risque d’évolution de la résistance aux herbicides inhibiteurs de l’acétolactate synthase (ALS) chez l’ambroisie à feuilles d’armoise (Ambrosia artemisiifolia L.) à travers quatre points : (i) la pression de sélection (étude de l’efficacité d’une gamme d'herbicides inhibiteurs de l’ALS), (ii) la capacité de réponse adaptative de l’adventice (détermination de la variation de la sensibilité aux inhibiteurs de l’ALS entre plantes et mise en place d’un programme de sélection récurrente), (iii) une étude de terrain (recherche de résistance aux inhibiteurs de l’ALS au champ en France), (iv) l’étude des mécanismes de résistance (liée à la cible – RLC – et non liée à la cible – RNLC – par une approche de transcriptomique). Le second objectif fut d’étudier la connectivité des populations d’A. artemisiifolia dans des paysages agricoles à l’aide de marqueurs microsatellites développés lors de ce travail afin de déterminer les facteurs qui pourraient faciliter la dispersion de cette espèce et de la résistance à l’échelle du paysage agricole.En ce qui concerne la résistance aux herbicides :-La réponse de d’A. artemisiifolia aux herbicides inhibiteurs de l’ALS est très variable entre substances.-Des plantes ayant survécu à la dose maximale autorisée et à des doses supérieures de metsulfuron ont été sélectionnées pour débuter un programme de sélection récurrente. Après deux cycles de sélection, on observe une intensification de la résistance au metsulfuron et une émergence de la résistance à l’imazamox et au tribénuron.-Trois cas de résistance à l’imazamox ont été identifiés au champ dont deux cas de pure RNLC et un cas de coexistence RLC – RNLC.-Un transcriptome d’A. artemisiifolia a été généré grâce à la technique de séquençage PacBio pour rechercher des gènes impliqués dans les mécanismes de RNLC (approche RNAseq). 62 gènes candidats ont été identifiés dont des transporteurs ABC, des cytochromes P450 ainsi que des glutathione-S-transférases connus pour être impliqués dans la dégradation des herbicides.Pour l’étude de la connectivité des populations agricoles :-26 marqueurs microsatellites ont été développés et ont révélé une forte variabilité génétique. La structuration génétique a été étudiée à grande échelle pour des populations d’A. artemisiifolia d’Europe (aire d’invasion) et d’Amérique du Nord (aire d’origine).-À une échelle plus fine (paysage agricole), la structure génétique des populations reste influencée par les événements de colonisation. Les événements de migration qui ont été identifiés entre zones de présence de l’ambroisie suggèrent des flux de gènes (pollen/semences) et une connectivité modérés à l’échelle d’un territoire agricole. Dans les environnements agricoles, la dispersion des allèles de résistance aux herbicides pourrait se faire facilement de proche en proche via les flux de pollen, et également à plus longue distance via des dispersions de graines. Les activités anthropiques jouent un rôle majeur dans la dispersion des semences (machineries agricoles, lots de semences contaminés…).-L’analyse du système de reproduction a confirmé que cette espèce est allogame ce qui entraîne des flux de gènes intra- et inter-populations importants.Les connaissances acquises au cours de ce travail pourront aider à développer des stratégies de contrôle mieux adaptées, pour lutter efficacement contre A. artemisiifolia afin de limiter son expansion, telles que :-Des stratégies de désherbage diversifiées : combinaison de lutte mécanique (dont faux semis) et chimique (diversification des modes d’action herbicides).-Un allongement et une diversification des rotations de cultures en favorisant des cultures d’hiver et/ou des cultures couvrantes et compétitrices.Ces connaissances pourront aussi être utilisées dans la lutte contre une autre espèce adventice du genre Ambrosia, Ambrosia trifida.Mots-clés (6) : Ambrosia artemisiifolia L., ambroisies, résistance aux herbicides, / The first aim of this work was to investigate the risk for the evolution of resistance to acetolactate synthase inhibitor (ALS) herbicides in the common ragweed (Ambrosia artemisiifolia L.) through four points: (i) the selection pressure (effectiveness of a range of ALS inhibitor herbicides), (ii) the adaptive response of Ambrosia artemisiifolia (recurrent selection experiment), (iii) a resistance monitoring in fields in France, and (iv) the investigation of the mechanisms underlying herbicide resistance (target-site (TSR) and non-target-site resistance (NTSR) using transcriptomic analyses). The second aim was to study the connectivity of A. artemisiifolia populations in agricultural landscapes using microsatellite markers developed during this work, to determine factors that could facilitate the spread of this invasive weed species and the spread of herbicide resistance.In regards to herbicide resistance:-The sensitivity of A. artemisiifolia to ALS-inhibiting herbicides is variable between active ingredients.-Plants that survived the French maximum authorized field rate and higher rates of metsulfuron were selected to implement a recurrent breeding program. After two selection cycles, the resistance level to metsulfuron increased and resistance to imazamox and tribenuron emerged.-Three cases of imazamox resistance were identified in the field, including two cases of pure NTSR and one case of TSR - NTSR coexistence.-A transcriptome for A. artemisiifolia, AMBELbase, was generated using the PacBio sequencing technology to search for genes involved in NTSR mechanisms (RNAseq approach). 62 candidate contigs were identified including ABC transporters, cytochromes P450 and glutathione S-transferases known to be involved in the degradation of herbicides.In regards to population connectivity:-26 microsatellite markers were developed and revealed high genetic variability. Genetic structuring has been studied on a large scale for populations of A. artemisiifolia from Europe (invasion range) and North America (native range).-On a finer scale (agricultural landscape), the genetic structure of populations was influenced by colonization events. Migration events detected among the areas colonized by A. artemisiifolia suggested moderate pollen/seed flows and connectivity at the farmland scale. In agricultural environments, herbicide resistant alleles could be easily spread among neighbouring populations via pollen flow, and also at longer distances via seed dispersal. Human-related activities play a major role in the dispersal of seeds (agricultural machinery, contaminated seed lots, etc.).-The mating system analysis confirmed that A. artemisiifolia is an obligate outcrossing species which leads to important intra- and inter-population gene flow.The knowledge acquired during this work may help to foster the development of better management strategies to effectively control A. artemisiifolia to limit its spread, such as:-Diversified weed control strategies: combination of mechanical (including false-seed) and chemical weeding (diversification of herbicide modes of action).-Longer diversified crop rotations including more winter crops and/or cover and competitive crops to break the life cycle of A. artemisiifolia.These knowledge may also be used to better control of another weed species of the genus Ambrosia, Ambrosia trifida L.

Chapter 1 DNA barcoding based on the mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I (COI) gene sequence is emerging as a useful tool for identifying unknown, whole or partial organisms to species level. However, the application of only a single mitochondrial marker for robust species identification has also come under some criticism due to the possibility of erroneous identifications resulting from species hybridizations and/or the potential presence of nuclear-mitochondrial psuedogenes. The addition of a complementary nuclear DNA barcode has therefore been widely recommended to overcome these potential COI gene limitations, especially in wildlife law enforcement applications where greater confidence in the identifications is essential. In this study, we examined the comparative nucleotide sequence divergence and utility of the mitochondrial COI gene (N=182 animals) and nuclear ribosomal internal transcribed spacer 2 (ITS2) locus (N=190 animals) in the 8 known and 1 proposed cryptic species of globally widespread, hammerhead sharks (family Sphyrnidae). Since hammerhead sharks are under intense fishing pressure for their valuable fins with some species potentially set to receive CITES listing, tools for monitoring their fishery landings and tracking trade in their body parts is necessary to achieve effective management and conservation outcomes. Our results demonstrate that both COI and ITS2 loci function robustly as stand-alone barcodes for hammerhead shark species identification. Phylogenetic analyses of both loci independently and together accurately place each hammerhead species together in reciprocally monophyletic groups with strong bootstrap support. The two barcodes differed notably in levels of intraspecific divergence, with average intraspecific K2P distance an order of magnitude lower in the ITS2 (0.297% for COI and 0.0967% for ITS2). The COI barcode also showed phylogeographic separation in Sphyrna zygaena, S. lewini and S. tiburo, potentially providing a useful option for assigning unknown specimens (e.g. market fins) to a broad geographic origin. We suggest that COI supplemented by ITS2 DNA barcoding can be used in an integrated and robust approach for species assignment of unknown hammerhead sharks and their body parts in fisheries and international trade. Chapter 2 The gray reef shark (Carcharhinus amblyrhynchos) is an Indo-Pacific, coral reef associated species that likely plays an important role as apex predator in maintaining the integrity of coral reef ecosystems. Populations of this shark have declined substantially in some parts of its range due to over-fishing, with recent estimates suggesting a 17% decline per year on the Great Barrier Reef (GBR). Currently, there is no information on the population structure or genetic status of gray reef sharks to aid in their management and conservation. We assessed the genetic population structure and genetic diversity of this species by using complete mitochondrial control region sequences and 15 nuclear microsatellite markers. Gray reef shark samples (n=305) were obtained from 10 locations across the species’ known longitudinal Indo-Pacific range: western Indian Ocean (Madagascar), eastern Indian Ocean (Cocos [Keeling] Islands, Andaman Sea, Indonesia, and western Australia), central Pacific (Hawaii, Palmyra Atoll, and Fanning Atoll), and southwestern Pacific (eastern Australia – Great Barrier Reef). The mitochondrial and nuclear marker data were concordant in most cases with population-based analysis showing significant overall structure (FST = 0.27906 (pST = 0.071 ± 0.02), and significant pairwise genetic differentiation between nearly all of the putative populations sampled (i.e., 9 of the 10 for mitochondrial and 8 of the 10 for nuclear markers). Individual-based analysis of microsatellite genotypes identified at least 5 populations. The concordant mitochondrial and nuclear marker results are consistent with a scenario of very low to no appreciable connectivity (gene flow) among most of the sampled locations, suggesting that natural repopulation of overfished regions by sharks from distant reefs is unlikely. The results also indicate that conservation of genetic diversity in gray reef sharks will require management measures on relatively local scales. Our findings of extensive genetic structuring suggests that a high level of genetic isolation is also likely to be the case in unsampled populations of this species.