This thesis investigates how breaking apart selection interference (‘Hill-Robertson’ effects) that arises between linked loci can select for higher levels of recombination. Specifically, it mainly studies how the presence of both advantageous and deleterious mutation affects selection for recombination. These evolutionary advantages are subsequently investigated with regards to sex resisting asexual invasion in a subdivided population. i) KEIGHTLEY and OTTO (2006) showed a strong advantage to recombination in breaking apart selection interference, if it acts across multiple, linked loci subject to recurrent deleterious mutation. Their model is modified to consider selection acting on recombination if a small proportion of mutations are advantageous. This leads to a greater increase in selection acting on a recombination modifier, compared to cases where only deleterious mutations are present. ii) Branching-process methods are developed to quantify how likely it is that a deleterious mutant hitchhikes with a selective sweep, and how recombination between the two loci affects this process. This is compared to the neutral hitchhiking model, to determine how levels of linked neutral diversity would differ between the two scenarios. A simple application with regards to human genetic data is provided. iii) Population subdivision can maintain costly sex, as a consequence of restricted gene flow slowing the spread of invading asexuals, which leads to an excessive accumulation of deleterious alleles. However, previous work did not quantify whether costly sex can be maintained with realistic levels of population subdivision. Simulations in this thesis show that the level of population subdivision (as measured by Fst) needed to maintain costly sex decreases with larger population size; however critical Fst values found are generally high, compared to surveys of geographicallyclose populations. The lowest levels of population subdivision that maintained sex were found if mutation is both advantageous and deleterious, and demes were arranged in a one-dimensional stepping-stone formation. iv) An analytical method is developed to calculate how long it takes an advantageous mutation (such as an invading asexual) to spread through a subdivided population. The flexibility of the methods created means that they can be applied to different types of stepping-stone populations. It is shown how to formulate the fixation time for one-dimensional and two-dimensional structures, with analytical methods showing a good fit to simulation data.

Submitted by Alessandra Portugal (alessandradf@ioc.fiocruz.br) on 2013-10-03T12:11:26Z No. of bitstreams: 1 POLYANA SILVA PEREIRA.pdf: 2183990 bytes, checksum: f5a2198904653af5e6ed94add64d6d4e (MD5) / Made available in DSpace on 2013-10-03T12:11:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 POLYANA SILVA PEREIRA.pdf: 2183990 bytes, checksum: f5a2198904653af5e6ed94add64d6d4e (MD5) Previous issue date: 2012 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Klebsiella pneumoniae é um patógeno Gram-negativo da família Enterobacteriaceae, frequentemente associado às infecções. Isolados clínicos de K. pneumoniae usualmente apresentam resistência a classe dos beta-lactâmicos, devido a produção de carbapenemase do tipo KPC. Além da resistência a todos os beta-lactâmicos disponíveis, a KPC possui alta capacidade de disseminação, pois tem sido descrita em plasmídios associados à transposons (Tn4401). Foi descrita inicialmente nos EUA, e atualmente se tornou uma ameaça global. A sua primeira descrição no Brasil ocorreu em 2006 e desde então sua incidência tem crescido significativamente. Assim, o objetivo desse trabalho foi analisar o polimorfismo genético, determinar o perfil de resistência a antimicrobianos, identificar o plasmídio carreador e a região flanqueadora do gene blaKPC de 165 amostras de K.pneumoniae produtoras de KPC provenientes de doze estados Brasileiros (AL, AM, CE, DF, ES, GO, MG, MA, PE, PI, RJ e SC) no período de 2006 a 2010. A confirmação da produção de KPC e identificação da variante alélica foram realizadas por PCR e sequenciamento. A susceptibilidade aos antimicrobianos foi determinada através de difusão em ágar (CLSI, 2011) e determinação da CIM por Etest® (ANVISA N°1/2010). PFGE e MLST foram utilizados para a análise epidemiológica. Avaliação da região flanqueadora do gene blaKPC foi realizada através de PCR para detecção do Tn4401. A identificação do plasmídio carreador do gene blaKPC foi realizada através de extração plasmidial (Kado e Liu, 1981) e hibridização (Sambrook e Russel, 2001). As amostras foram recuperadas principalmente a partir de sangue (39%) e urina (37%), e todas as cepas produziram KPC-2. Foi observada resistência a ciprofloxacina (95,7%), sulfametoxazol/trimetoprima (84,2%), amicacina (34%) e gentamicina (57%), fosfomicina (7,8%), polimixina B (11%) e tigeciclina (38%). A maioria das cepas se mostrou multirresistente, sendo três resistentes a todas as classes de antimicrobianos testadas. Através de PFGE, encontramos 28 grupos clonais, sendo três mais prevalentes: grupo A (40,6%- ES, RJ, SC e CE); grupo C (23% - CE, DF, MG, GO, PE e RJ); grupo Q (9,7%- AL, ES, DF e PI). Através de MLST, também se observou 28 clones, mostrando boa correlação. Os grupos clonais A/KpRj, C e Q foram designados por MLST como ST437, ST11 e ST340 respectivamente. Através de análise filogenética, observamos três complexos clonais entre nossas amostras: CC11 (ST11, ST340, ST437, ST757, ST855), CC16-17 e CC758-840. O CC11 apresenta grande importância epidemiológica, pois inclui dois STs que têm desempenhado papel de destaque em relação à disseminação do gene blaKPC: ST258 e ST11 (encontrado em nosso trabalho). O gene blaKPC-2 foi encontrado associado ao Tn4401, isoforma “a” em todas as amostras, e associado à plasmídios em 95,3% das amostras. Desses plasmídios, 92% eram de 40kb (IncN) e 8% de 55kb (IncL/M). Dessa forma, acreditamos que em nosso país esteja ocorrendo a disseminação do gene blaKPC tanto devido a dispersão de um mesmo plasmídio de aproximadamente 40kb do grupo de IncN entre cepas de diferentes STs, como também a disseminação de um mesmo complexo clonal (CC11), onde os clones A-KpRJ/ST437 e C/ST11 tem desempenhado importante. / Klebsiella pneumoniae is a Gram-negative pathogen belonging to Enterobacteriaceae family, often associated with infections. Clinical isolates of K. pneumoniae usually show resistance to beta-lactams, due to production of KPC-type carbapenemase. In addition to resistance to all beta-lactams available, this carbapenamase has high capacity to spread, since it has been described in plasmids associated with transposons (Tn4401). KPC was first described in the U.S., and nowadays is considered a global threat. The first description of KPC in Brazil occurred in 2006 and since then its incidence has greatly increased. Thus, the objective of this study was to analyze the genetic polymorphism, determine the antimicrobial resistance profile, and identify the carrier plasmid and the flanking region of the blaKPC gene of 165 KPC-producing K.pneumoniae from twelve Brazilian states (AL, AM, CE, DF, ES, GO, MG, MA, PE, PI, RJ and SC) in the period of years 2006 to 2010. Confirmation of KPC production and identification of the allele variant were performed by PCR and sequencing. The antimicrobial susceptibility was determined by agar diffusion (CLSI, 2011) and MIC determination by Etest® (ANVISA 1/ 2010). PFGE and MLST were used for epidemiological analysis. Evaluation of flanking region surrounding the blaKPC gene was performed by PCR for the detection of Tn4401. The identification of the plasmid carrying the blaKPC gene was performed by plasmid extraction (Kado and Liu, 1981) and hybridization (Sambrook and Russell, 2001). The isolates were mainly recovered from blood (39%) and urine (37%), and all strains produced KPC-2. Resistance was observed to ciprofloxacin (95,7%), sulfamethoxazole/trimethoprim (84.2%), amikacin (34%), gentamicin (57%), fosfomycin (7.8%), polymyxin B (11%) and tigecycline (38%). Most of the strains showed multidrug resistant pattern, and three of them were resistant to all classes of antimicrobials tested. By PFGE, we found 28 clonal groups, three being the most prevalent: group A (40.6% - ES, RJ, SC and EC), group C (23% - CE, DF, MG, GO, RJ and EP); group Q (9.7% - AL, ES, DF and PI). By MLST, we also found 28 profiles, showing good consistency between these two methodologies. The clonal group A/KpRj, C and Q were designated by MLST as ST437, ST11 and ST340 respectively. Phylogenetic analysis showed three clonal complexes: CC11 (ST11, ST340, ST437, ST757, ST855), CC16-17 and CC758-840. The CC11 has great epidemiological importance, because it includes two STs that have been playing a prominent role in the spread of the blaKPC gene: ST258 and ST11 (found in our work). The blaKPC-2 gene was found associated with Tn4401, isoform "a" in all samples, and associated with plasmids in 95.3% of them. Of these plasmids, 92% had 40kb belonging to the IncN group and 8% had 55kb (IncL/M). Thus, we believe that our country is experiencing the spread of the gene blaKPC both associated with the dispersion of a single plasmid of approximately 40kb of the IncN group among strains of different STs, but also by the spread of the same clonal complex (CC11), where the clones A-KpRJ/ST437 and C/ST11 has played an important role.

Made available in DSpace on 2015-10-21T12:19:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 irene_maldonado_ioc_mest_2014.pdf: 2979010 bytes, checksum: bfe0d09b07b55892192e2875ed4d25d1 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2015-06-10 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / O genótipo TcI é a subpopulação de Trypanosoma cruzi mais amplamente distribuída no Brasil e nas Américas, tanto em relação ao número de espécies hospedeiras quanto à sua distribuição geográfica. Classicamente considerado como sendo homogéneo, estudos mais recentes vem demostrando o contrário na medida em que na Colombia já se descreveu a heterogeneidade desta população. Inclusive uma subpopulação denominada TcDOM, associada ao ciclo doméstico naquele pais. Com o objetivo de estudar a variabilidade genética do T. cruzi I, trinta e três amostras isoladas de espécies do gênero Didelphis, provenientes de quatro biomas do Brasil, foram analisadas mediante árvores filogenéticas, usando quatro genes constitutivos e utilizando a técnica de Tipagem por Sequências de Multilocus (MLST). As espécies do gênero Didelphis se caracterizam por seus hábitos silvestres/sinantrópicas, por serem nómades, amplamente distribuídos por todos os biomas do Brasil e ecléticos, tanto em relação aos habitats que podem ocupar quanto à alimentação, ou seja expostos a todos os ciclos de transmissão Por estas características e por ser um dos hospedeiros mais antigos deT. cruzi foi escolhido como espécie hospedeira para a análise. Os resultados mostraram a existência de uma micro heterogeneidade presente nos isolados examinados, onde a maior diversidade foi observada no bioma Amazônia e a menor diversidade no bioma Caatinga. Observou-se uma correspondência entre a diversidade genética de T cruzi I e a diversidade faunística das áreas onde foram realizadas as coletas correpondentes a cada bioma. O gene LYT1 apresentou o maior número de sitios polimórficos nos isolados de T cruzi I, corroborando que ele constitue um gene recomendável para estudar variabilidade em TcI. O gênero Didelphis confirmou sua competência como bioacumulador da diversidade da DTU TcI de T. cruzi / cI genotype is the most widespread subpopulation of Trypanosoma cruzi in Brazil as well as in the Americas. This is so, in terms of the number of host species as well as of its g eographic distribution. Traditionally considered as homogeneous, this genotype has been shown by recent studies not to be so, since in Colombia its heterogeneity of population has already been described. This includes the so called Tc DOM , which is linked t o the domestic cycle in that country. In order to study the current genetic variability of T. cruzi I , thirty three samples isolated from species of the Didelphis spp genus adquired from four different biomes of Brazil were analyzed by means of phylogeneti c trees using four constitutive genes and the Multilocus Sequencing Typing (MLST) technique. Species of the Didelphis genus are characterized by their silvatic/sinanthropic habits, for being nomads that are widely distributed across Brazil, and for being e clectic in terms of their habitats as well as their feeding; i. e. exposed to all the transmission cycles. Because of these traits and also for being one of the most ancient hosts of T. cruzi they were selected as the host species for analysis. Results sho w the existence of a micro heterogeneity in the examined isolates, where the highest diversity was observed in the Amazonia biome, and the lowest in the Caatinga biome. A correspondence between the genetic diversity of T cruzi I and the faunal diversity of the areas where the corresponding captures took place. The gene LYT1 displayed the highest number of polymorphic sites in the T cruzi I isolates, corroborating that it constitutes an adequate gene for studying the variability of TcI. The Didelphis genus c onfirmed its aptitude as a bioacumulator for the diversity of the DTU TcI of T. cruzi .

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:01:43Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo3084_1.pdf: 1508044 bytes, checksum: 3d2b7e4fce5e921d87af3fa7efcffdfa (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Faculdade de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco / A mamoneira (Ricinus communis L.) é uma das oleaginosas cultivadas mais importantes em todo o planeta, e no Brasil, uma das principais aplicações para o óleo de rícino é a produção de biodiesel. Apesar da grande importância da cultura para o Nordeste brasileiro, pouco é conhecido a respeito da diversidade genética de genótipos adaptados às condições ambientais encontradas na região. Com o intuito de prover informações acerca dos níveis de diversidade genética de acessos de mamona provenientes da Embrapa Algodão, perfis de fingerprinting de DNA foram descritos utilizando marcadores AFLP e ISSR. A partir da amplificação de 749 marcas no total (496 de AFLP e 253 de ISSR), foi observado o total de 53,4% de bandas polimórficas (44,4% para o AFLP e 71,1% para o ISSR). O AFLP apresentou a média mais alta de fragmentos amplificados por combinação de primers (33,1) em comparação com os primers únicos de ISSR (16,9). As médias obtidas para os índices PIC e MI foram mais altas para os primers de ISSR. No entanto, a média mais alta de RP foi observada para as combinações de primers de AFLP. Uma forte correlação positiva foi observada entre os parâmetros calculados, indicando a validade dos índices para a escolha de marcadores AFLP e ISSR informativos. Os valores de dissimilaridade genética entre os acessos variaram de 0,104 a 0,312 (AFLP), de 0,156 a 0,454 (ISSR) e de 0,143 a 0,339 (AFLP+ISSR). Em relação à análise fenética, os 27 genótipos analisados dividiram-se em cinco grupos principais, os quais, no entanto, não apresentaram indícios de estruturação (Fst = 0,108), com maior variação dentro dos grupos (89,2%) sendo muito superior em relação à variação entre grupos (10,8%). Apesar dos indícios de baixa diversidade genética e ausência de estruturação entre os acessos, a associação de marcas específicas a determinados genótipos de mamona revelam o potencial da aplicação das metodologias de fingerprinting de DNA para acessar a variabilidade existente na espécie. Adicionalmente, a descrição de primers capazes de gerar várias marcas polimórficas capazes de diferenciar genótipos fornece subsídios para o melhor direcionamento de cruzamentos entre acessos com características de interesse

Nous avons étudié le rôle des éléments génétiques mobiles (EGM) dans l’évolution et la virulence de Streptococcus agalactiae, bactérie pathogène opportuniste responsable d'infections chez l’homme. La structure génétique de la population a été analysée par multilocus sequence typing à partir d’un souchier représentatif de la diversité de l’espèce. La distribution de 11 EGM (sept séquences d’insertion, trois transposases, un intron) a été confrontée à la structure de la population. Cette confrontation a permis i) de démontrer que l’acquisition des EGM corrélait avec l’évolution de l’espèce, ii) de proposer une hypothèse de la chronologie d’acquisition des EGM, iii) d’identifier certains EGM comme marqueurs de l’écosystème d’origine des souches, et iv) de conforter l’hypothèse de l’émergence du clone humain invasif CC17 à partir d’un ancêtre bovin. Nous avons également cartographié les copies des EGM présentes sur le génome de S. agalactiae, puis nous avons identifié huit nouveaux sites d’insertion, dont deux sont significativement associés à l’origine écologique de la souche. / We studied the role of mobile genetic elements (MGE) on the evolution and the virulence of Streptococcus agalactiae, an opportunistic bacterium responsible for human infections. The genetic population structure was analyzed by multilocus sequence typing using a collection representative of the species diversity. The distribution of 11 MGE (seven insertion sequences, three transposases, one intron) was compared to the population structure. We demonstrated that the MGE prevalence strongly correlates with the genetic lineages. We proposed an evolutionary scheme for the acquisition of the MGE. Several MGE appeared to be markers of the origin of the strains. MGE analysis brought evidence for a bovine origin of the human virulent clone CC17. We also identified the position of the MGE copies on the S. agalactiae genome and we identified eight new MGE insertion sites, from which two were significantly associated with the ecological origin of the isolates.

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Nas últimas décadas observou-se um número crescente de relatos de infecções invasivas por Trichosporon em ambientes hospitalares, devido ao aumento da população suscetível e a melhoria dos métodos diagnósticos. Leveduras do gênero Trichosporon, depois de Candida, são as mais relacionadas à infecção fúngica invasiva em pacientes hematológicos, sendo Trichosporon asahii responsável por 90% dos casos. A identificação de espécies de Trichosporon é realizada através do sequenciamento da região IGS1 do DNA ribossomal, técnica considerada padrão-ouro. Através do estudo dos polimorfismos da região IGS1 do DNA ribossomal, diversos genótipos de T. asahii têm sido descritos, entretanto sem relação com a distribuição geográfica, perfil de suscetibilidade aos antifúngicos ou patogenicidade. O presente estudo teve como objetivo padronizar um método de análise por sequenciamento multilocus para a espécie T. asahii, definindo novos genes (loci) para melhor descrever a filogenia da espécie. Foram analisadas 21 cepas de T. asahii de diferentes origens (Brasil, Europa, Ásia) e genótipos (1,3,4,5,6,7). As sequências de genes estruturais (housekeeping genes) dos genomas de T. asahii (CBS2479 e CBS8904) disponíveis no GenBank foram alinhadas e analisadas in silico para o delineamento e avaliação dos novos primers. Após as reações de PCR e análise das sequências de DNA, quatro novos loci foram selecionados para a análise filogenética multilocus: phosphate carrier protein, topoisomerase 1 (TOP1), beta-1-tubulin, copper-exporting ATPase. As árvores filogenéticas demonstraram dois clados bem distintos, com altos valores de bootstraps. Além disso, os genótipos 1 e 3 foram alocados em clados diferentes. Nossos resultados sugerem uma reclassificação genética para a espécie T. asahii. Novos estudos, incluindo um maior número de cepas e outros marcadores genéticos, são necessários para melhor abordar a filogenia atual de T. asahii / In the last decades there has been a significant increase of the reported cases of invasive fungal infections by Trichosporon in hospital settings, related to the increase of the susceptible population and to the improvement of diagnostic methods. Trichosporon are the most frequent yeast related to invasive fungal infection in hematological patients after Candida, with Trichosporon asahii accounting for 90% of the cases. The gold standard method for Trichosporon species identification is the sequence analysis of the intergenic spacer region 1 (IGS1) from the ribosomal DNA. Based on the polymorphisms of the IGS region of ribosomal DNA, several T. asahii genotypes have been described, without relation with geographical distribution, antifungal susceptibility profile or pathogenicity. The objective of the study was to evaluate a multilocus sequencing method for the T. asahii species, defining new loci to better describe the phylogeny of the species. Twenty-one strains of T. asahii from different origins (Brazil, Europe, Asia) and genotypes (1,3,4,5,6,7) were analyzed. Housekeeping genes from T. asahii genomes (CBS2479 and CBS8904) available in GenBank were aligned and in silico analyses were carried out to design and evaluate the new primers. After PCR reactions and DNA sequence analysis, four new loci were selected for the multilocus plylogenetic analysis along with the IGS1 region from the rDNA: topoisomerase 1 (TOP1), phosphate carrier protein, beta-1-tubulin, copper-exporting ATPase. Phylogenetic trees revealed two well-distinct clades, with high bootstraps values. Moreover, IGS genotypes 1 and 3 strains were split into the different clades. Our results suggest a different genetic background for the species T. asahii. Further studies including more T. asahii strains and other genetic markers are necessary to better address the current phylogeny of T. asahii

Os fitoplasmas são organismos procariotos sem parede celular, que habitam as células do floema das plantas e são transmitidos, principalmente, por cigarrinhas sugadoras de floema. Este patógeno é responsável por causar doenças em diversas espécies vegetais, provocando a expressão de diversos sintomas, entre os quais podem ser destacados a redução do tamanho foliar, amarelecimento das folhas, superbrotamento de ramos e enfezamento da planta hospedeira. Entre os anos de 2013 e 2014, plantas de três espécies vegetais com sintomas característicos de infecção causada por fitoplasmas foram observadas no estado de São Paulo. O DNA total foi extraído a partir de plantas de couve-flor com sintomas de nanismo, malformação da inflorescência e necrose dos vasos do floema; de plantas da ornamental conhecida por árvore-da-felicidade com sintomas amarelecimento e redução do limbo foliar; e de plantas de Alho-poró com sintomas de enfezamento. Por meio do teste de PCR conduzido em sua maioria com os primers P1A/16S-SR foi possível detectar fitoplasmas nas três espécies vegetais testadas. Os fragmentos genômicos correspondentes ao 16S rRNA dos fitoplasmas foram sequenciados e identificados. Nas plantas de couve-flor e da árvore-da-felicidade foram identificados fitoplasmas afilados ao grupo 16SrVII-B, através da análise virtual de RFLP, cálculo do coeficientes de similaridade (F) e análise filogenética. Para ambas as espécies, este é o primeiro relato da ocorrência de representantes deste grupo, nas condições brasileiras. Nas plantas de Alho-poró foram identificados fitoplasmas afiliados ao subgrupo 16SrIII-J e ao grupo 16SrXIII, com base na análise dos genes 16S rRNA, SecY e proteína ribossomal, conduzidas através de análise virtual de RFLP, valores de coeficientes de similaridade e análise filogenética. Para o fitoplasma membro do grupo 16SrXIII foram identificadas quatro estirpes, uma delas afiliada ao subgrupo 16SrXIII-E e as demais como prováveis representantes de novos subgrupos. O presente estudo se constitui em uma contribuição ao conhecimento de novos patossistemas envolvendo fitoplasmas, bem como à caracterização molecular de fitoplasmas baseadas em diferentes genes marcadores, atualmente usados para a classificação de representantes deste grupo emergente de agentes causais de doenças de plantas. / The phytoplasmas are prokaryotic organisms without cell walls, which inhabit the phloem cells of plants and are transmitted mainly by leafhoppers sucking the phloem. This pathogen is responsible for causing diseases in various plant species, leading to expression of many symptoms, among which can be highlighted the reduction of leaf size, leaf yellowing, shoots proliferation and stunting of the plant host. Between the years 2013 and 2014, three plant species with characteristic symptoms of infection caused by phytoplasma were observed in São Paulo. Total DNA was extracted from cauliflower plants with symptoms of stunting, malformation of the inflorescence and necrosis of the phloem; ornamental plants known for Ming Aralia with symptoms yellowing and little leaves; and leek plants with symptoms of stunting. Through the PCR test conducted mostly with the primers P1A/16S-SR was possible to detect phytoplasmas in the three species of plants. The genomic fragments corresponding of 16S rRNA gene of the phytoplasma were sequenced and identified. In plants of cauliflower and Ming Aralia were identified phytoplasmas belonging to 16SrVII-B group through virtual RFLP analysis, calculation of similarity coefficients (F) and phylogenetic analysis. For both species, this is the first report of the occurrence of representatives of this group, in Brazilian conditions. In leek plants were identified phytoplasmas affiliated with 16SrIII-J subgroup, and the 16SrXIII group, based on the analysis of the 16S rRNA, SecY and ribosomal protein genes, conducted through virtual analysis of RFLP, similarity coefficient values and phylogenetic analysis. For the phytoplasma member of group 16SrXIII were identified four strains, one affiliated with 16SrXIII-E subgroup and the others as probable representatives of new subgroups. This study constitutes a contribution to knowledge of new pathosystems involving phytoplasmas and the molecular characterization of phytoplasma based on different marker genes, currently used for the classification of representatives of this emerging group of plant pathogens.

Colletotrichum species are considered one of the most economically important plant pathogens. They cause many losses in tropical, subtropical and temperate regions affecting a wide range of plant species. In tropical and subtropical regions C. gloeosporioides and C. acutatum are associated with significant losses on pre and post-harvest anthracnoses. There are still many features to understand about Colletotrichum biology and its systematics. The accurate identification of species involved with each anthracnose is of high relevance to establish management strategies to control the disease. Although the great advances on Colletotrichum systematics, species complex such as C. gloeosporioides and C. acutatum are used in a broad sense in Brazil. These complexes were recently investigated and showed to be highly genetic and geographic variable. In this study multigene analysis were carried out based on ITS, GAPDH, CHS-1, TUB2 and CAL or HIS3 partial sequences for strains of C. gloesporioides and C. acutatum complexes collected from fruit crops in Brazil. Strains from different countries and exepitypes and others sequences available on GenBank from the species accepted on both complexes were added on dataset. Six strains from C. gloeosporiodes complex and five for C. acutatum were selected based on multigene phylogeny to investigate the pathogenicity through inoculations on detached fruit. The multigene phylogenies showed the occurrence of species in Brazil related to those complexes with a high genetic variability among them. The phylogeny of Brazilian strains belonging to the C. gloeosporioides complex showed that C. siamense represents the most genetically and host-specific variable clade. In contrast, C. asianum clade grouped only strains isolated from mango. The strains from this clade used on pathogenic test were not able to infect avocado and one of the strains caused symptoms only on mango. All strains from Brazil grouped in one subclade within the C. fructicola clade and seem to represent a genetically distinct group. C. theobromicola is first reported causing anthracnose on acerola fruit. Three new species (C. polyphialidicum, C. paranaense and C. pruni) belonging to the C. acutatum complex were recognized and their morphologic descriptions were provided. The pathogenic test for the strains in the C. acutatum complex showed their cross infection ability, but in some cases the larger lesions were produced on the original host. Most brazilian strains from C. acutatum complex grouped in one subclade within the C. nymphaeae clade and seem to be genetically distinct. / Fungos do gênero Colletotrichum são considerados um dos mais importantes economicamente na Fitopatologia. Espécies desse gênero são encontradas amplamente disseminadas e estão associadas a diversas espécies de plantas hospedeiras. Em regiões tropicais e subtropicais, espécies dos complexos C. gloeosporioides e C. acutatum são a principal causa das antracnoses em pré e póscolheita de frutos e consequentemente causam significantivas perdas. Ainda há muitos aspectos a serem compreendidos sobre o gênero Colletotrichum, como a biologia e a sistemática. A acurada identificação das espécies associadas a antracnoses é de suma importância para o estabelecimento de estratégias de controle. No entanto, apesar dos grandes avanços na sistemática desse gênero, complexos de espécies como aquelas citadas acima são tratados de modo genérico no Brasil. Estes complexos de espécies foram recentemente estudados e considerados geneticamente e geograficamente variáveis. Neste sentido, o presente trabalho teve como objetivo caracterizar isolados de Colletotrichum spp. associados a diferentes frutos e regiões do Brasil por meio de análise filogenética. Para análise multilocus, foram utilizadas sequências parciais dos genes ITS, GAPDH, CHS-1, TUB2 and CAL ou HIS3. Sequências de espécies-tipos disponíveis no GenBank e de isolados de diferentes países foram adicionadas ao conjunto de dados. Com base nos resultados obtidos por meio de filogenia multilocus, seis isolados do complexo C. gloeosporiodes e cinco do complexo C. acutatum foram escolhidos para testes de patogenicidade cruzada. A espécie C. siamense, pertencente ao complexo C. gloeosporioides, foi a mais variável geneticamente e quanto ao hospedeiro de origem. Diferentemente, apenas isolados obtidos de manga se agruparam no clado C. asianum. Isolados agrupados neste clado não infectaram abacate e um dos isolados (CPC 20969) causou sintomas apenas em manga. No clado C. fructicola, isolados coletados no Brasil se agruparam em um subclado e parecem representar um grupo geneticamente distinto. A espécie C. theobromicola é relatada pela primeira vez em acerola. Foram identificadas três novas espécies, C. polyphialidicum, C. paranaense e C. pruni, pertencentes ao complexo C. acutatum. Isolados brasileiros agrupados no clado C. nymphaeae parecem representar um grupo geneticamente distinto, todos se agruparam em um subclado. Isolados do complexo C. acutatum utilizados no teste de patogenicidade provocaram sintomas nos hospedeiros testados, porém, em algumas inoculações, as lesões foram maiores no hospedeiro de origem.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:21:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4084.pdf: 6015722 bytes, checksum: 35112ba46f0915602cf01b2a6f292699 (MD5) Previous issue date: 2011-12-19 / Universidade Federal de Minas Gerais / The Tephritidae includes approximately 4500 species described to date and many of these species make up the main genera of economic importance: Anastrepha, Bactrocera and Ceratitis. The genus Anastrepha is among the Tephritidae with greatest diversity in the Americas including 230 described species, among which some species with great economic importance because they represent important fruit pests. There is evidence that species in the fraterculus group have diverged recently, even having some cryptic species. Because of this, species in the fraterculus group are a great system for evolutionary studies. For evolutionary studies, it is necessary to evaluate the rates of molecular evolution and their role in identifying rates of gene flow and population differentiation, the construction of tree species and a possible separation for the species. Seeking a better understanding of the fraterculus group, we chose three species of this group, Anastrepha obliqua, A. fraterculus and A. sororcula as models for this study and five genes isolated from a cDNA library of reproductive tissues of Anastrepha. Several genes that are expressed in reproductive tissues have a higher divergence rate THAN those expressed in non-reproductive tissues, may thus give evidence of reproductive isolation. In this work, we found evidence of positive diversifying and positive selection for a couple of genes (CG11912 and CG10031), and high levels of polymorphism, although they failed to meet statistical significance for positive selection, in other genes here studied, such as ,Lcp65Ac and CG16712, whereas Df31 was more conserved. An analysis of molecular variance found that levels of genetic polymorphism are best explained by differences between species THAN between geographic regions. Haplotype networks for each gene failed to differentiate the species here studied and showed high levels of shared polymorphism among the species, with some rare exceptions. On the other hand, a joint analysis of these data to try to infer a species tree indicate a strong cohesion for populations of A. obliqua from the Brazilian Northeast and Southeast while for A. fraterculus and A. sororcula we observed a substructure that separated Southeeast populations of A. sororcula, which was well defined, from Northeast populations, which may be hybridizing with populations of A. fraterculus from the Northeast, due to great number of shared polymorphisms. Other THAN populations in the Brazilian northeast, A. fraterculus also forms a separate, though short, lineage. Considering these findings, a broader sampling is needed, especially in areas not yet collected particularly in the Northeast, seeking to untangle the phylogenetic relationships not only among these species, but also other species of the fraterculus group. / Os Tephritidae incluem aproximadamente 4500 espécies já descritas e muitas destas espécies compõem os principais gêneros de importância econômica: Anastrepha, Bactrocera e Ceratitis. O gênero Anastrepha é, entre Tephritidae, o que possui maior diversidade nas Américas incluindo 230 espécies descritas, dentre as quais algumas espécies apresentam grande importância econômica por representarem importantes pestes da fruticultura. Há evidências de espécies que constituem o grupo fraterculus terem divergido há pouco tempo apresentando ainda algumas espécies crípticas. Devido a esta característica em particular, espécies do grupo fraterculus apresentam uma grande vantagem para estudos evolutivos. Para realizar estudos evolutivos torna-se necessário avaliar as taxas de evolução molecular bem como seu papel na identificação de taxas de fluxo gênico e diferenciação populacional, a construção de árvores de espécie e uma possível separação das espécies. Buscando um melhor entendimento do grupo fraterculus, escolhemos três espécies constituintes desse grupo, Anastrepha obliqua, Anastrepha. fraterculus e Anastrepha. sororcula, como modelos para este estudo e cinco genes isolados de biblioteca de cDNA de tecidos reprodutivos de espécies de Anastrepha. Diversos genes que são expressos em tecidos reprodutivos apresentam uma taxa de divergência maior do que os expressos em tecidos não reprodutivos, podendo assim dar indícios de isolamento reprodutivo. Neste trabalho encontramos essas características em genes que indicam seleção positiva (CG11912 e CG10031), e os demais genes que embora não tenham apresentado significância estatística para serem considerados possuidores de seleção positiva, no entanto apresentam terem regiões potencialmente sob seleção positiva direcional para Df31 e Lcp65Ac e seleção positiva diversificadora para os genes Df31 e CG16712. Na análise de variância molecular encontramos que a diferenciação espacial é mais bem explicada pelas diferenças entre as espécies do que entre regiões geográficas. As redes haplotípicas e árvores de espécies indicam uma forte coesão entre as populações de A. obliqua do Nordeste e Sudeste indicando ausência de estruturação genética para esta espécie enquanto para A. fraterculus e A. sororcula foi encontrado uma sub estruturação que separa A. sororcula do Nordeste e A. sororcula do Sudeste, sendo que A. sororcula do nordeste pode estar hibridizando com A. fraterculus do Nordeste. As análises de migração encontraram migrações diferenciais para estas espécies, colocando A. obliqua mais isolada das demais e uma relação mais próxima entre A. fraterculus e A. sororcula. De frente aos resultados encontrados neste trabalho fica claro a necessidade de uma maior amostragem, principalmente em áreas ainda não coletadas entre as regiões amostradas na tentativa de buscar entender não apenas quais são as possíveis relações entre A. fraterculus e A. sororcula mas também entre outras espécies do grupo fraterculus.