A diversidade da comunidade endofítica de fungos associada à cana-de-açúcar transgênica tolerante a imazapyr e suas linhas de cultivo não transgênicas foi avaliada por isolamento e ARDRA (Amplified rDNA Restriction Analysis). Cultivares transgênicos e não-transgênicos, e seu manejo (aplicação do herbicida ou remoção manual de daninhas), foram considerados para verificar o possível efeito indireto da cana-deaçúcar geneticamente modificada (GM) sobre a comunidade de fungos endofíticos. O total de quatorze haplótipos de ARDRA foram observados na comunidade endofítica de cana-de-açúcar. O seqüenciamento da região ITS1-5.8S-ITS2 revelou uma comunidade rica representada por doze famílias diferentes do filo Ascomicota. Alguns dos isolados demonstraram alta similaridade com gêneros que ocorrem comumente como endófitos em plantas de clima tropical, como Cladosporium, Eppicoccum, Fusarium, Guignardia, Pestalotiopsis e Xylaria. A análise de variância molecular (AMOVA) indicou que as flutuações observadas na composição dos haplótipos estão relacionadas tanto ao cultivar transgênico quanto a aplicação do herbicida. Enquanto a aplicação do herbicida induziu mudanças rápidas e transientes na comunidade de fungos, as plantas transgênicas induziram mudanças mais lentas que foram mantidas ao longo do tempo. Uma abordagem independente de cultivo baseada em bibliotecas de 18S ambiental revelou a presença de clones com seqüências similares a gêneros das famílias Ustilaginaceae e Filobasidiaceae, e das ordens Sporidiobolales e Tremellales, todos do filo Basidiomicota. Os resultados aqui demonstrados representam o primeiro relato sobre a composição de fungos endofíticos associados a plantas de cana-de-açúcar e também representam um passo importante para o entendimento dos efeitos que plantas transgênicas e seu manejo podem induzir sobre a comunidade de fungos endofíticos. / The diversity of fungal endophytic community associated with transgenic imazapyr-tolerant sugarcane plants and its non-transgenic lines was evaluated by isolation and ARDRA (Amplified rDNA Restriction Analysis). Transgenic and nontransgenic cultivars and their crop management (herbicide application or manual weed control) were considered in order to assess the possible non-target effects of genetically modified (GM) sugarcane on the fungal endophytic community. A total of fourteen ARDRA haplotypes were observed in the endophytic community of sugarcane. ITS1- 5.8S-ITS2 sequencing revealed a rich community represented by twelve different families from the Ascomycota phylum. Some of the isolates showed a high sequence similarity with genera that commonly occur as endophytes in plants from tropical climates, such as Cladosporium, Eppicoccum, Fusarium, Guignardia, Pestalotiopsis and Xylaria. Analysis of Molecular Variance (AMOVA) indicated that fluctuations observed in haplotypes composition were related to both transgenic cultivar and herbicide application. While herbicide applications induced quickly transient changes in the fungal community, transgenic plants induced slower changes that were maintained over time. A cultivation-independent approach based on libraries of environmental 18S revealed the presence of clones with high sequence similarity with genera from Ustilaginaceae and Filobasidiaceae families and Sporidiobolales and Tremellales orders, all from Basidiomycota phylum. The results demonstrated here represent the first draft on the composition of fungal endophytes associated with sugarcane plants and also represent an important step to understand the effects that transgenic plants and their crop management may induce on fungal endophytic community.

Orientadores: Anete Pereira de Souza, Antonio Augusto Franco Garcia / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-25T23:03:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mancini_MelinaCristina_D.pdf: 10767402 bytes, checksum: b866f6316486301d3466116f8be3049a (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A crescente busca por variedades de cana-de-açúcar com maior produtividade e resistentes às principais doenças consiste em um importante objetivo para o sucesso de um programa de melhoramento. Assim, a utilização de marcadores moleculares na identificação de locos que controlam características quantitativas (QTLs ¿ Quantitative Trait Loci) vêm ganhando cada vez mais destaque no programas de melhoramento genético. A presente tese teve como objetivo contribuir para o conhecimento básico sobre a genética e a biologia molecular da cana-de-açúcar através da detecção de marcadores ligados a características quantitativas. Foi utilizado uma população de cana-de-açúcar contendo 240 indivíduos F1 derivada do cruzamento entre as variedades comerciais SP81-3250 e RB925345. Para detectar os QTLs foi necessário realizar estudos fenotípicos e genotípicos. Foram coletados dados fenotípicos para as características de produção (altura, diâmetro, número e peso dos colmos) e de qualidade (sólidos solúveis, teor de sacarose do caldo e do colmo, pureza do caldo, teor de fibra) por três anos (2011, 2012 e 2013) nos municípios de Araras e Ipaussu, estado de São Paulo. Através de modelos mistos foi estimada a média, matriz de variância e covariância (VCOV), herdabilidade e a correlação fenotípica entre as características. Os resultados apresentados mostraram um ótimo controle ambiental, com menor valor de herdabilidade para pureza (0,77), além de 30 correlações fenotípicas significativas, confirmando que estes dados podem ser utilizados na detecção dos QTLs. Os dados genotípicos foram obtidos através da análise das regiões contendo microssatélites e de variações genéticas de único nucleotídeo, pelos marcadores SSR (Simple Sequence Repeat) e SNP (Single Nucleotide Polymorphism), respectivamente. A genotipagem dos SNPs foi realizada por espectrometria de massa pela Plataforma Sequenom MassARRAY® (Sequenom Inc., San Diego, California, USA). A análise foi realizada utilizando o programa SuperMASSA, que possibilitou estimar a ploidia dos locos. Assim, as marcas SNPs foram utilizadas na detecção dos QTLs para as características de produção e de qualidade. Por regressão linear foram encontradas 17 evidências de associação de QTL entre diâmetro dos colmos (quatro evidências), número de colmos (uma evidência), peso dos colmos (uma evidência), conteúdo de sólidos solúveis (duas evidências), teor de sacarose do caldo (três evidências), pureza (duas evidências), toneladas de cana por hectare (duas evidências) e toneladas de Pol por hectare (duas evidências). A proporção da variação fenotípica explicada pelo genótipo variou de 1,6% a 11,1%. Todos os SNPs que apresentaram associações com as características mencionadas tiveram os níveis de ploidia variando de hexaploide a dodecaploide. Por correlação genotípica-fenotípica, foi detectado sete evidências de associação de QTL entre diâmetro dos colmos (uma evidência), conteúdo de sólidos solúveis (duas evidências), teor de sacarose da cana (uma evidência), teor de sacarose do caldo (duas evidências) e pureza (uma evidência). Os SNPs detectados com correlações genotípica-fenotípica significativas apresentaram níveis de ploidia variando tetradecaploide a icosaploide. As diferentes ploidias permitiu a detecção de QTLs em multi-dose e podem ser usadas como informações prévias sobre os prováveis QTLs, contribuindo para o avanço do conhecimento da genética da cana-de-açúcar / Abstract: The increasing search for sugarcane varieties with higher productivity and resistant to major diseases is an important goal for the success of Sugarcane Breeding Program. Thus, molecular markers can be used to identify Quantitative Trait Loci (QTLs) and have become a powerful tool in Breeding Programs. This thesis aimed to contribute for the basic knowledge of genetics and molecular biology in sugarcane through detection of markers linked to quantitative traits. Was used a sugarcane population consisted of 240 F1 individuals derived from a cross between SP81-3250 and RB925345. To detect the QTLs it was necessary to perform phenotypic and genotypic studies. The phenotypic data were made for cane yield (stalk diameter, stalk height, stalk number, stalk weight and tons of cane per hectare) and quality traits (soluble solid content, sucrose content, juice sucrose content, purity, fiber and tons of Pol per hectare) for three harvest years (2011, 2012 and 2013) in Araras and Ipaussu cities, located in the state of São Paulo. The average, variance and covariance matrix (VCOV), heritability and phenotypic correlation was estimated via mixed models. All results showed a great environmental control, the lowest heritability was purity (0.77), besides 30 significant phenotypic correlations. confirming that these data can be used for QTLs detection. The genotypic data were obtained analyzing the regions containing microsatellites and single nucleotide genetic variants, by the markers SSR (Simple Sequence Repeat) and SNP (Single Nucleotide Polymorphism), respectively. The SNPs genotyping were performed via mass spectrometry by Sequenom MassARRAY® platform (Sequenom Inc., San Diego, California, USA). The analysis was performed using the SuperMASSA software allowing to estimate the loci ploidy. The SNPs markers were used for QTL detection for cane yield and quality traits. By linear regression 17 QTL association evidences were found for stalk diameter (four evidences), stalk number (one evidence), stalk weight (one evidence), soluble solid content (two evidences), juice sucrose content (three evidences), purity (two evidences), tons of cane per hectare (two evidences) and tons of Pol per hectare (two evidences). The phenotypic variation explained by genotype ranged from 1.6% to 11.1%. The SNPs associated with the traits mentioned had ploidy levels ranging from hexaploid to dodecaploide. Via genotypic-phenotypic correlation, it was detected seven QTL evidence of association for stalk diameter (one evidence), soluble solid content (two evidences), sucrose content (one evidence), juice sucrose content (two evidences) and purity (one evidence). The SNPs detected significant genotypic-phenotypic correlations showed ploidy levels ranging from tetradecaploide to icosaploide. The different ploidies allowed the detection of QTLs in multi-dose and can be used as prior information about QTL mapping, contributing to the advancement of the sugarcane genetics knowledge / Doutorado / Genetica Vegetal e Melhoramento / Doutora em Genética e Biologia Molecular

Orientadores: Karina Lucas da Silva Brandão, André Victor Lucci Freitas / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-19T17:32:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Seraphim_Noemy_M.pdf: 28481674 bytes, checksum: 287c682142f5d5cd09f6635fbb8a291f (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O gênero Hermeuptychia Forster (Nymphalidae, Satyrinae, Euptychiina) está amplamente distribuído no continente Americano, desde a Argentina até o sul dos Estados Unidos. O gênero foi anteriormente considerado um complexo de espécies, e atualmente são reconhecidas oito espécies . Todas as espécies possuem um padrão alar muito parecido, o que compromete a identificação taxonômica correta. Em adição, a posição filogenética do gênero dentro da subtribo Euptychiina permanece incerta. Para o presente estudo foram obtidos espécimens de 45 localidades de cinco países, com maior ênfase em uma amostragem no Brasil. Três marcadores moleculares, dois do DNA mitocondrial (cox1 5' e nad6) e um do DNA nuclear (RpS5) foram utilizados para gerar hipóteses filogenéticas (Máxima Parcimônia e Inferência Bayesiana), para delimitar espécies, e para gerar estimativas de tempo de divergência e distribuição ancestral. Adicionalmente, o desempenho da região anterior da cox1 como 'barcode - código de barras' para delimitar as espécies de Hermeuptychia foi testado. Além disso, análise morfológica da genitália masculina foi empregada para a delimitação e identificação de espécies. Os indivíduos amostrados agruparam-se em dez clados nas análises moleculares, correspondendo a sete espécies reconhecidas mais H. gisella, que havia sido anteriormente sinonimizada com H. cucullina. A análise morfológica dos indivíduos possibilitou o estabelecimento de caracteres diagnósticos para todas as espécies de Hermeuptychia - incluindo H. cucullina, que não está presente nas análises moleculares - e concordou com os agrupamentos obtidos através das análises moleculares. As relações filogenéticas entre as espécies de Hermeuptychia permanecem incertas, possivelmente devido a um padrão de evolução rápida, descrito anteriormente para outros Satyrini. Entretanto, dois grupos de espécies-irmãs podem ser identificados, H. pimpla + H. harmonia, e H. gisella + H. fallax, ambos sustentados por ocorrência simpátrica. Em adição, H. gisella e H. fallax parecem apresentar um isolamento reprodutivo incompleto, com formação de híbridos. Algumas espécies de Hermeuptychia estão distribuídas amplamente, como H. atalanta, H. hermes e H. gisella, sendo que H. atalanta é a espécie mais comum encontrada no Brasil. H. fallax é uma espécie restrita a Mata Atlântica; H. pimpla e H. harmonia são espécies restritas à região andina, encontradas em altitudes moderadas; H. maimoune pode ser encontrada na região andina e no sul da Amazônia brasileira, correspondendo a duas espécies crípticas; H. cucullina foi encontrada no centro-oeste brasileiro e na região andina, e é a espécie mais rara de Hermeuptychia; e H. sosybius pode ser encontrada do sul dos Estados Unidos até a região norte da Colômbia. O gênero diversificou-se de seu grupo-irmão a cerca de 8,2 milhões de anos (mya), a diversificação das espécies ocorreu entre 3,5 e 1,4 mya, e a distribuição ancestral estimada é a cordilheira dos Andes. Apenas com a região 'barcode' e análise de distância usando Neighbor-Joining, foi possível separar as espécies de Hermeuptychia com uma taxa de 2% de erro. O limite entre as distâncias intra e interespecíficas estimado fica em torno de 2% de divergência genética / Abstract: The Hermeuptychia genus Forster (Nymphalidae: Satyrinae: Euptychiina) is widely distributed in the American continent, from Argentina to South United States. Previously considered a species complex, the genus presents eight valid species taxa at the moment. Wing pattern is very similar in all Hermeuptychia species resulting in difficult and prone to error taxonomic identification. Additionally its position within the subtribe Euptichiina remains uncertain. Samples from 45 locations in five countries, with major emphasis in Brazilian territory sampling, were obtained for the present study. Three molecular markers, two from mitochondrial DNA (cox1 5' and nad6) and one from nuclear DNA (RpS5), were used to generate phylogenetic hypothesis (Maximum Parsimony and Bayesian Inference), to delimit species, and to estimate divergence time and ancestral distributions. The 'barcode' region performance (cox1 5') was tested for Hermeuptychia species. Male genitalia morphology was also used to identify and delimitate species. Sampled individuals are grouped in ten molecular clusters, corresponding to seven valid species and H. gisella, previously synonymized to H. cucullina. Morphological analysis of individuals revealed morphological diagnose traits to identify all Hermeuptychia species, including H. cucullina, which is not present in the molecular analysis, and was congruent with molecular analysis. Phylogenetic relationships among Hermeuptychia species remain unresolved due to a possible rapid evolutionary pattern common to Satyrini. However, two pairs of sister species could be identified: H. pimpla + H. harmonia and H. gisella + H. fallax, both sympatric. Additionally, H. gisella + H. fallax present incomplete reproductive isolation, with hybrids. Some Hermeuptychia are widely distributed as H. atalanta, H. hermes, and H. gisella, and H. atalanta is the most common species found in Brazil. H. fallax is restricted to Atlantic Forest; H. pimpla and H. harmonia are restricted to Andes region, at moderately high altitudes; H. maimoune is found in the Andine and in the Amazonian regions, corresponding to two cryptic species; H. cucullina is the rarest Hermeuptychia and was found in Central Brazil and in Andes; and H. sosybius is the only Hermeuptychia found in North America, been present from South United States to north Colombia. The genus diverged from its sister group around 8.2 my, species diversification occurred between 3.5 and 1.4 my and the ancestral estimate distribution is Andine region. Only the 'barcode' region was able to identify each Hermeuptychia species, with an 2% error rate and the molecular threshold for intra and interspecific distance was around 2% of genetic divergence / Mestrado / Ecologia / Mestre em Ecologia

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:38:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Rafael_Aldrighi_Tavares.pdf: 1215276 bytes, checksum: f18757551e48ae3dac612f8369f4fdba (MD5) Previous issue date: 2010-03-03 / Divergency and genetic variability of two populations (Brazil and Argentina) were identified through polymorphism of six microsatellite markers. Eighty Five animals from the two populations were studied, 40 animals collected from Chascomus lake in Buenos Aires, Argentina and 45 from Chasqueiro Dam in Arroio Grande, Rio Grande do Sul, Brazil. The collected material was muscle and caudal fin fragments, stored in 95% ethanol and kept at -20 ºC. Three different protocols for DNA extraction were tested: 1) Phenol Chloroform; 2) Sodium chloride 3) Ammonia acetate (modified Sodium chloride). Six microsatellite loci were analyzed by allelic frequency, observed heterozygosis, expected genetic diversity according to Hardy-Weinberg equilibrium, number of alleles per locus, percentage of polymorphic loci and Wright fixation. The results showed that the microsatellites analyzed presented high polymorphism. The number of alleles varied from 4 to 15. A total of 49 alleles were obtained from all the samples. Fst value between the two populations was 0.1303, that is, the populations presented moderate genetic differentiation (P<0.05). It was concluded that due to the high polymorphism analyzed in the six microsatellite loci, they can be an efficient tool for genetic variation studies of O. bonariensis and the significant genetic differentiation in the populations analyzed can provide basis for further genetic improvement programs. / Foram Identificadas a divergência e a variabilidade genética de duas populações de peixe-rei (Brasil e Argentina), através do polimorfismo de seis marcadores microssatélites. Oitenta e cinco (85) animais de duas populações de peixe-rei, 40 animais coletados na lagoa de Chascomus, localizado na Província de Buenos Aires, Argentina e 45 animais coletados na barragem do Chasqueiro localizado no município de Arroio Grande, estado do Rio Grande do Sul, Brasil. O material coletado foi de fragmentos de músculo e nadadeira caudal, sendo armazenados em etanol 95% e preservados a -20ºC. Foram testados 3 protocolos diferentes para extração de DNA: 1) Fenol Clorofórmio; 2) Cloreto de Sódio e 3) Acetato de Amônia (Cloreto de Sódio modificado). Seis loci de microssatélites foram analisados através das frequências alélicas, heterozigosidade observada, diversidade gênica esperada segundo o equilíbrio de Hardy-Weinberg, número de alelos por locus, porcentagem de loci polimórficos e índice de fixação de Wright. Os resultados mostram que os microssatélites analisados apresentaram alto polimorfismo. Os números de alelos variaram de 4 a 15. Para todas as amostras foi obtido um total de 49 alelos, com uma média de 8,16 alelos por locus. O valor de Fst entre as duas populações foi de 0,1303, ou seja, as populações apresentam moderada diferenciação genética (P<0,05). Foi concluído que através do alto polimorfismo analisado nos seis loci de microssatélites, estes fornecem uma ferramenta eficiente para estudo da variação genética de O. bonariensis e a diferenciação genética significante nas populações analisadas pode fornecer a base para futuros programas de melhoramento genético.

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:06:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Daniela_Priori.pdf: 1667098 bytes, checksum: 34e76681ceb9a2d408f534549b9ee012 (MD5) Previous issue date: 2011-02-25 / Genetic resources conserved in genebanks have a great value in terms of conservation of rare types, when they are threatened by abandonment of farming or as a unique resource for plant breeding programs. Among the accessions conserved in genebanks important sources of genetic variability can be found for obtaining more productive genotypes tolerant to biotic and abiotic stresses and improved nutritional quality. To have success in that demand is necessary that the accessions contained in genebanks are characterized and evaluated in terms of both qualitative and quantitative characters. The characterization and evaluation of accessions conserved in genebanks must be priorities in the strategy for management of genetic resources, as they provide better knowledge of the germplasm available, is essential for use in breeding programs. In Brazil, there is little information on genetic resources of Cucurbits, especially as regards Cucurbita ficifolia, Cucurbita argyrosperma. Large number of Cucurbita landraces grown in the country could be better exploited as sources of genes for breeding programs, after genetic characterization. Much of the genetic diversity of different Cucurbita landraces grown in southern Brazil has been lost due to neglect of cultivation or its replacement by commercial hybrid varieties. This work was carried in order to contribute to general knowledge related to genetic resources of Cucurbita argyrosperma, Cucurbita ficifolia and Cucurbita pepo, and with specific objectives to assess the transferability of primers designed to C. pepo in C. argyrosperma and C. ficifolia and to evaluate the genetic variability within and among landraces of C. pepo grown in Rio Grande do Sul through analysis of microsatellite markers. Ten accessions of C. pepo, nine of C. argyrosperma and five of C. ficifolia belonging to the Active Germplasm Bank of Cucurbitaceae from Embrapa Temperate Agriculture were submitted to molecular characterization. The genetic distance between these accessions was determined. The transferability of SSR loci from C. pepo to C. argyrosperma and C. ficifolia was 85% and 80% respectively. The analysis of these 24 accessions with 35 loci generated a total of 105 SSR markers, ranging from one to four alleles per locus, of which 56 (53,33%) were polymorphic, showing that there is genetic diversity in the accessions analyzed. The presence and absence of markers allowed to find 100 loci, varying from one to five alleles per locus, with overall average of three alleles per marker analyzed. Among the 34 loci tested, 29 (85.2%) were polymorphic, showing that there is genetic variability among the accessions of C. pepo analyzed. Data evaluation was done by molecular analysis of molecular variance (AMOVA). It was observed that 54.60% of genetic variability is attributable to variation between accessions and 45.39% is attributed to differences within accessions. A comparative analysis was made between the ten accessions studied, analyzed two by two by AMOVA. From 45 comparisons between the ten accessions significant differences there were detected between 35 comparisons, with average of 57.10% of molecular variation attributed to differences between accessions. Genetic variation among counties where the accessions were collected was not significant, indicating that there is not population subdivision according to geographic region. Results indicate that the microsatellites were efficient for the characterization and molecular analysis of genetic divergence. These studies contributed to increase the knowledge related to these genetic resources. SSR primers developed for Cucurbita pepo can be used for molecular characterization of C. argyrosperma and C. ficifolia. Landraces of C. argyrosperma and C. ficifolia showed low genetic variation, while C. pepo shows great variability. The largest proportion of variability in C. pepo is distributed between accessions and not within accessions. / Os recursos genéticos conservados em bancos de germoplasma apresentam grande valor do ponto de vista da conservação de tipos raros, quando os mesmos são ameaçados pelo abandono do cultivo ou como recurso insubstituível para programas de melhoramento genético vegetal. Dentre os acessos contidos nos bancos de germoplasma podem ser encontradas importantes fontes de variabilidade genética para a obtenção de genótipos mais produtivos, tolerantes a estresses bióticos e abióticos e com melhor qualidade nutricional. Para que haja sucesso nessa demanda é necessário que os acessos contidos nos bancos de germoplasma sejam caracterizados e avaliados, tanto em termos de caracteres qualitativos quanto quantitativos. No Brasil, há pouca informação sobre os recursos genéticos de Cucurbitáceas, de modo especial no que se refere à Cucurbita argyrosperma e Cucurbita ficifolia. Grande número de variedades locais de Cucurbita cultivadas no país poderiam ser melhor exploradas como fontes de genes para programas de melhoramento, após a devida caracterização. Muito da diversidade genética das variedades locais de diferentes espécies de Cucurbita cultivadas no Sul do Brasil vem sendo perdida devido ao abandono do cultivo ou à sua substituição por variedades híbridas comerciais. Este trabalho foi realizado com o objetivo geral de contribuir para o conhecimento relacionado aos recursos genéticos de Cucurbita argyrosperma, C. ficifolia e C. pepo, e objetivos específicos de avaliar a transferibilidade de loci de microssatélites de C. pepo para C. argyrosperma e C. ficifolia; e avaliar a variabilidade genética entre e dentro de variedades locais de C. pepo cultivadas no Rio Grande do Sul por meio da análise de marcadores microssatélites. Foram analisados dez acessos de C. pepo, nove de C. argyrosperma e cinco de C. ficifolia do acervo do Banco Ativo de Germoplasma de Cucurbitáceas da Embrapa Clima Temperado. A distância genética entre esses acessos foi determinada. A transferibilidade de locos SSR de C. pepo para C. argyrosperma e C. ficifolia foi de 85% e 80%, respectivamente. A análise dos 24 acessos de Cucurbita por meio de 35 loci SSR gerou um total de 105 marcadores SSR, com variação de um a quatro alelos por loco, dos quais 56 (53,33%) foram polimórficos, evidenciando que há diversidade genética entre os acessos analisados. Através dos dados de presença e ausência de marcadores obtidos com 34 combinações de primers, foram encontrados 100 locos com variação de um a cinco alelos por loco, com média geral de três alelos por marcador analisado. Dentre os 40 locos analisados, 29 (85,3%) foram polimórficos, evidenciando que há variabilidade genética entre os acessos de C. pepo analisados. A avaliação dos dados moleculares foi feita pela análise molecular da variância (AMOVA). Deste modo, foi possível verificar que 54,60% da variabilidade genética é atribuída à variação entre acessos e 45,39% é atribuída a diferenças dentro dos acessos. Foi feita a análise comparativa entre os dez acessos estudados, analisados dois a dois, pela análise AMOVA. Das 45 comparações entre os dez acessos, foram significativas as diferenças entre 35 delas, com média de 57,10% da variação molecular atribuída às diferenças entre acessos. A variação genética entre os municípios onde os acessos foram coletados não foi significativa, indicando que não ocorre subdivisão de populações em função da região geográfica. Os resultados obtidos indicam que os microssatélites foram eficientes para a caracterização molecular e a análise da divergência genética. É possível utilizar primers de microssatélites desenvolvidos para C. pepo na caracterização molecular de C. argyrosperma e C. ficifolia. Variedades locais de C. argyrosperma e C. ficifolia apresentam pouca variabilidade genética, enquanto que C. pepo evidencia grande variabilidade genética. A maior proporção da variabilidade em C. pepo encontra-se distribuída entre os acessos, e não dentro dos acessos.

Palmer amaranth (Amaranthus palmeri) is a major weed in United States cotton and soybean production systems. Originally native to the Southwest, the species has spread throughout the country. In 2004 a population of A. palmeri was identified with resistance to glyphosate, a herbicide heavily relied on in modern no-tillage and transgenic glyphosate-resistant (GR) crop systems. This project aims to determine the degree of genetic relatedness among eight different populations of GR and glyphosate-susceptible (GS) A. palmeri from various geographic regions in the United States by analyzing patterns of phylogeography and diversity to ascertain whether resistance evolved independently or spread from outside to an Arizona locality (AZ-R). Shikimic acid accumulation and EPSPS genomic copy assays confirmed resistance or susceptibility. With a set of 1,351 single nucleotide polymorphisms (SNPs), discovered by genotyping-by-sequencing (GBS), UPGMA phylogenetic analysis, principal component analysis, Bayesian model-based clustering, and pairwise comparisons of genetic distances were conducted. A GR population from Tennessee and two GS populations from Georgia and Arizona were identified as genetically distinct while the remaining GS populations from Kansas, Arizona, and Nebraska clustered together with two GR populations from Arizona and Georgia. Within the latter group, AZ-R was most closely related to the GS populations from Kansas and Arizona followed by the GR population from Georgia. GR populations from Georgia and Tennessee were genetically distinct from each other. No isolation by distance was detected and A. palmeri was revealed to be a species with high genetic diversity. The data suggest the following two possible scenarios: either glyphosate resistance was introduced to the Arizona locality from the east, or resistance evolved independently in Arizona. Glyphosate resistance in the Georgia and Tennessee localities most likely evolved separately. Thus, modern farmers need to continue to diversify weed management practices and prevent seed dispersal to mitigate herbicide resistance evolution in A. palmeri.

Cette thèse porte sur la taxonomie des acariens prédateurs de la famille des Phytoseiidae, dont certaines espèces sont utilisées en lutte biologique pour contrôler des acariens ravageurs et quelques petites espèces d’insectes. La taxonomie de ces organismes de petite taille (<500 μm), i.e. identification spécifique et relations entre les taxa, est essentiellement basée sur des caractères morphologiques. Ces caractères parfois difficiles à visualiser, à interpréter (variations intra et inter-taxa, analogies) et en faible nombre rendent l’identification des espèces et la classification actuelle sujette à certaines interrogations ; aucune analyse phylogénétique ne soutient en effet la taxonomie de cette famille. De plus les marqueurs moléculaires développés jusqu’à aujourd’hui ne permettent pas de définir de façon fiable les relations entre les taxa supraspécifiques. Ce travail présente deux objectifs: (i) caractériser via des outils moléculaires l’identité spécifique de deux taxa utiles en lutte biologique et établir des règles de décision moléculaire sur la base de plusieurs concepts analytiques et (ii) déterminer via le développement de nouveaux marqueurs moléculaires les relations supraspécifiques à l’intérieur de la tribu des Euseiini puis au niveau de l’ensemble de la famille. Concernant le diagnostic spécifique, ce travail a montré à travers l’exemple d’Amblyseius swirskii et Phytoseius finitimus l’utilité d’approches intégratives comprenant plusieurs marqueurs, du fait de la forte variation des marqueurs mitochondriaux au niveau intraspécifique. Les valeurs maximales des distances génétiques entre spécimens d’une même espèce (9%, 23% et 2.8 % pour 12S ARNr, CYTB ADN mt et ITSS) ont été établies. Concernant les relations supraspécifiques, des nouveaux marqueurs moléculaires ont été développés. La combinaison de six marqueurs moléculaires (12S ARNr, CYTB ADN mt, COI ADN mt, ITSS, 28S ARNr, HSP90) permet désormais de résoudre les différents rangs taxonomiques à investiguer. L’application de ces marqueurs à la tribu des Euseiini et à l’ensemble de la famille a permis de conclure quant à la validité de certains taxa. Par exemple, ce travail a montré la monophylie des Euseiini et des représentants des sous- tribus considérés. Le genre Iphiseius ne semble en revanche pas valide et inclus dans le genre Euseius. Des analyses morphologiques, biogéographiques et écologiques (plantes-hôtes) réalisées au niveau de l’ensemble de la tribu sur la base d’une compilation bibliographique, ont permis d’émettre des scénarios quant à l’origine ouest gondwanienne de ce taxon sur des plantes de Rosidées et quant à l’évolution de certains caractères morphologiques.Ce travail de thèse ouvre des perspectives d’étude des relations entre les genres de Phytoseiidae du fait des nouveaux marqueurs développés. Les études doivent se poursuivre pour (i) étendre le panel de marqueurs disponibles et surtout (ii) augmenter l’échantillonnage des espèces à inclure dans les analyses en lien avec leurs caractéristiques bioécologiques afin de déterminer comment les relations phylogénétiques peuvent constituer un outil de prédiction de ces caractéristiques utiles à connaître pour la mise en œuvre de la lutte biologique (proies, plantes, nourriture alternative). / This thesis deals with the taxonomy of predatory mites of the family Phytoseiidae, that contains several species used in biological control of pest mites and small insects. The taxonomy of these minute organisms (<500 μm), i.e. specific identification and phylogenetic relationships, is essentially based on morphological characters. These characters, which are sometimes difficult to visualize, interpret (variations in intra and inter-taxa, analogies) and in small numbers, make the identification of species and the current classification questionable. No phylogenetic analysis supports the taxonomy of this family. Moreover, the molecular markers developed up to now are not adapted to define reliable relations between supraspecific taxa. This work aims at: (i) characterizing using molecular markers the identity of two species useful in biological control and establishing molecular decision rules based on several analytical concepts and (ii) determining via the development of new markers the supraspecific relations within the Euseiini tribe and then at the level of the whole family. For the specific diagnosis, this work has shown through the example of Amblyseius swirskii and Phytoseius finitimus the usefulness of integrative approaches including several markers, due to the strong variation in mitochondrial markers at the intraspecific level. Maximum genetic distance values between specimens of the same species (9%, 23% and 2.8% for 12S rRNA, CYTB DNA mt and ITSS) were established. Concerning supraspecific relationships, new molecular markers have been developed. The combination of six molecular markers (12S rRNA, CYTB DNA mt, COI DNA mt, ITSS, 28S rRNA, and HSP90) now allows resolving different supraspecific ranks to be investigated. The application of these markers to the tribe Euseiini and to the family shows that certain taxa were valid. For example, this work emphasizes the monophyly of the Euseiini and representatives of the sub-tribes considered. The genus Iphiseius seems to not be valid and is included in the genus Euseius. Morphological, biogeographical and ecological analyses (host plants) carried out at the level of the whole tribe on the basis of a bibliographic compilation, emphasized the West Gondwanaland origin of this taxon on plants of Rosidae and the evolution of certain morphological characters. This thesis opens new insights for studying the relationships between the genera of Phytoseiidae due to the new markers developed. Studies should continue to (i) extend the panel of available markers and (ii) increase the sampling of species to be included in analyses related to their bio-ecological characteristics in order to determine how phylogenetic relationships can predict interesting life traits for biological control implementation (prey, plants, alternative food).

Orientadores: Anete Pereira de Souza, Renato Vicentini dos Santos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-26T17:18:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cardoso-Silva_ClaudioBenicio_D.pdf: 32808891 bytes, checksum: 4081a73930869562c59e7e44894da977 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A cana-de-açúcar é uma das espécies de maior importância econômica no mundo devido ao seu potencial bioenergético. No entanto, o seu alto nível de complexidade genética é um desafio para a aplicação de ferramentas moleculares no melhoramento. Os recentes avanços das tecnologias de sequenciamento e genotipagem indicam o potencial de aumentar o nosso entendimento sobre a genética e a biologia molecular desta espécie. As sequências genômicas e de transcriptomas são valiosa fonte de informação para o desenvolvimento de ferramentas moleculares que permitam a identificação de regiões no genoma que estejam relacionadas com características de interesse para o melhoramento. O uso das novas tecnologias de sequenciamento de alto desempenho tem grande potencial de impacto nestas pesquisas. A presente tese objetivou analisar o transcriptoma de seis variedades comerciais e dados genômico da variedade R570, com a finalidade de identificar genes potencialmente úteis para o desenvolvimento de marcadores moleculares. A partir do método RNA-Seq, foram geradas mais de 400 milhões de sequências, as quais permitiram obter um total de 72.269 transcritos representados por uma única isoforma montados com auxílio do programa Trinity. Estes transcritos foram alinhados com sequências de Viridiplantae, gramíneas, e exclusivamente contra proteínas de sorgo, arroz, milho e transcriptoma de cana-de-açúcar, depositados em banco de dados público. Esta análise permitiu identificar o conjunto de genes de cana-de-açúcar compartilhados com outras gramíneas, bem como levou à identificação de novos transcritos que não haviam sido catalogados para cana-de-açúcar, além de longos RNAs não codificantes. Os transcritos foram anotados no Cluster of Orthologous Groups (COG) e no Gene Ontology (GO), com posterior análise de enriquecimento dos termos GO, a partir da qual foram anotados os transcritos, possivelmente relacionados a genes que conferem características de importância agronômica. No transcriptoma foram identificados mais de 700 mil SNPs e aproximadamente cinco mil regiões microssatélites. Analisando um total de 32 Mbp de sequências genômicas da variedade R570 foram identificados 4.342 microssatélites, com frequência média de sete SSR/Kb. As sequências geradas e exploradas neste trabalho são valiosa fonte de informações para entender a arquitetura genética da cana-de-açúcar, principalmente para o desenvolvimento de marcadores moleculares, os quais podem ser utilizados no mapeamento genético / Abstract: The sugarcane is one of the most economically important species in the world, due to their energy potential. However, high level of genetic complexity has been a major challenge for the use of molecular tools applied to improvement of this crop. Recent advances in sequencing and genotyping technologies indicate the potential to increase our understanding of the genetics and molecular biology of this specie. The genomic and transcriptomic are valuable sources of information for the molecular tools development that allow identification of regions in the genome that are related to characteristics of interest for the improvement. The high-throughput sequencing technologies have great impact of this research. This thesis aimed to analyze the transcriptome of six commercial varieties and genomic sequencing from R570 variety, in order to identify genes potentially useful for the molecular markers development. From RNA-Seq method were generated over 400 million sequences, which allowed obtain a total of 72,268 transcripts representing a single isoform assembled by Trinity. These transcripts were aligned against Viridiplantae, grasses, and exclusively against sorghum, rice and maize proteins, and sugarcane transcriptome available in the public database. This analysis allowed identifying a set of shared genes with other grasses, new transcripts that had not yet been cataloged for sugarcane and long non-coding RNAs. The transcripts were also annotated using the COG (Cluster of Orthologous Groups) and GO (Gene Ontology) database, followed by enrichment analysis for GO terms, from which it was possible to identify genes that play roles, possibly related to traits of agronomic importance. In the transcriptome were identified over 700 thousands SNPs and five thousands microsatellites regions. In the genomic sequences from R570 variety, in a total of 32 Mbp were identified 4,342 microsatellites, with an average frequency of seven SSR / Kb. The sequences generated and explored in this work is a valuable source to understand the genetic architecture of the sugarcane, mainly for molecular markers development, which can be used in genetic mapping / Doutorado / Genetica Vegetal e Melhoramento / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

Made available in DSpace on 2016-01-26T18:56:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Inae Braga.pdf: 459668 bytes, checksum: 71106398a364205dfc2654bc4ad75136 (MD5) Previous issue date: 2013-08-08 / Approximately 80-90% of grassland areas in Brazil consist of the forage Urochloa, genus and the apomictic species Urochloa brizantha [syn. Brachiaria brizantha (Hochst. ex A. Rich.) Stapf.] the most used. Some genotypes of Urochloa have being widely used with a wrong nomenclature, even for species as for cultivars. In this way, the Urochloa cultivar identification is primordial for breeding programs and seed production. Considering the importance of genetic purity in comercialized seed lots, the present study aimed to investigate the potential of ISSR markers for discrimination of U. brizantha (Xaraés; Piatã, Basilisk; MG4; MG5; Marandú) in order to determine the degree of contamination of seed lots. ISSR markers showed a low degree of polymorphism . However, results showed it is possible to identify cultivars in pure samples of seeds Urochloa, requiring only ten primers. The cultivar Basilisk was confirmed as U. brizantha cultivar. It was not possible to differentiate samples intentionally contaminated at levels stipulated in the work. Further studies with other primers and other contamination levels will be important to detect varietal mixtures in cultivars U. brizanhta. / Aproximadamente 80 a 90% das áreas de pastagens no Brasil são constituídas por forrageiras do gênero Urochloa, sendo a espécie apomítica Urochloa brizantha [syn. Brachiaria brizantha (Hochst. ex A. Rich.) Stapf.] a mais utilizada. Alguns genótipos de Urochloa têm sido amplamente distribuídos com a nomenclatura equivocada, tanto para espécies como para cultivares. A identificação dos cultivares de Urochloa é fundamental para os programas de melhoramento e produção de sementes. Considerando a importância da pureza varietal em lotes de sementes comercializadas, o presente trabalho teve o objetivo verificar o potencial dos marcadores ISSR para a discriminação de U. brizantha (Xaraés; Piatã, Basilisk; MG4; MG5; Marandú) com a finalidade de determinar o grau de contaminação de lotes de sementes. Os marcadores ISSR apresentaram um baixo grau de polimorfismo. Todavia, os resultados mostraram ser possível identificar os cultivares em amostras puras de sementes de Urochloa, sendo necessários somente dez primers. O cultivar Basilisk foi confirmado como U. brizantha. Não foi possível diferenciar amostras contaminadas propositalmente nos níveis estipulados no trabalho. Novos estudos com outros primers e outros níveis de contaminação serão importantes para detectar misturas varietais em cultivares de U.brizantha.

Made available in DSpace on 2016-07-18T17:51:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Inae Braga.pdf: 459668 bytes, checksum: 71106398a364205dfc2654bc4ad75136 (MD5) Previous issue date: 2013-08-08 / Approximately 80-90% of grassland areas in Brazil consist of the forage Urochloa, genus and the apomictic species Urochloa brizantha [syn. Brachiaria brizantha (Hochst. ex A. Rich.) Stapf.] the most used. Some genotypes of Urochloa have being widely used with a wrong nomenclature, even for species as for cultivars. In this way, the Urochloa cultivar identification is primordial for breeding programs and seed production. Considering the importance of genetic purity in comercialized seed lots, the present study aimed to investigate the potential of ISSR markers for discrimination of U. brizantha (Xaraés; Piatã, Basilisk; MG4; MG5; Marandú) in order to determine the degree of contamination of seed lots. ISSR markers showed a low degree of polymorphism . However, results showed it is possible to identify cultivars in pure samples of seeds Urochloa, requiring only ten primers. The cultivar Basilisk was confirmed as U. brizantha cultivar. It was not possible to differentiate samples intentionally contaminated at levels stipulated in the work. Further studies with other primers and other contamination levels will be important to detect varietal mixtures in cultivars U. brizanhta. / Aproximadamente 80 a 90% das áreas de pastagens no Brasil são constituídas por forrageiras do gênero Urochloa, sendo a espécie apomítica Urochloa brizantha [syn. Brachiaria brizantha (Hochst. ex A. Rich.) Stapf.] a mais utilizada. Alguns genótipos de Urochloa têm sido amplamente distribuídos com a nomenclatura equivocada, tanto para espécies como para cultivares. A identificação dos cultivares de Urochloa é fundamental para os programas de melhoramento e produção de sementes. Considerando a importância da pureza varietal em lotes de sementes comercializadas, o presente trabalho teve o objetivo verificar o potencial dos marcadores ISSR para a discriminação de U. brizantha (Xaraés; Piatã, Basilisk; MG4; MG5; Marandú) com a finalidade de determinar o grau de contaminação de lotes de sementes. Os marcadores ISSR apresentaram um baixo grau de polimorfismo. Todavia, os resultados mostraram ser possível identificar os cultivares em amostras puras de sementes de Urochloa, sendo necessários somente dez primers. O cultivar Basilisk foi confirmado como U. brizantha. Não foi possível diferenciar amostras contaminadas propositalmente nos níveis estipulados no trabalho. Novos estudos com outros primers e outros níveis de contaminação serão importantes para detectar misturas varietais em cultivares de U.brizantha.