Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:24:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 328815.pdf: 1125159 bytes, checksum: 88cc2dc70c86c4fc9401663b56516dfa (MD5) Previous issue date: 2014 / Vriesea reitzii Leme & Costa é uma bromélia da Floresta Atlântica, ocorre em altitudes que variam de 750 a 1200m, e é endêmica no estado de Santa Catarina. Em um contexto de coleta desordenada e ameaça de extinção, destaca-se a importância das técnicas de cultura de tecidos, as quais possibilitam a propagação massal desta espécie e a redução da pressão de coleta na natureza. O sistema regenerativo definido como Culturas Nodulares (CNs) configura como uma estratégia eficiente para a micropropagação dessa bromélia, visto que culmina na produção múltipla de brotos adventícios. Supõe-se que a aquisição da competência celular in vitro para a obtenção de CNs é modulada pelos percentuais de metilação global do DNA e pelo conteúdo de poliaminas livres, e que ambos são mediadores-chave da morfogênse in vitro e estão envolvidos na regulação da expressão gênica. Então, o objetivo deste estudo foi avaliar a dinâmica da metilação global do DNA nuclear e das poliaminas (PAs) livres endógenas durante a indução e o desenvolvimento inicial das culturas nodulares (CNs) provenientes de explantes foliares de brotos in vitro de Vriesea reitzii. Para tanto, brotos submetidos a sucessivos subcultivos em meio MS básico líquido suplementado com ANA (2 µM) mais BAP (4 µM) foram individualizados, padronizados por tamanho e incubados em meio MSB líquido isento de fitorreguladores. Após 3 semanas, esses brotos foram utilizados como fonte de explantes para excisão das bases foliares. Bases foram inoculadas sobre ponte de papel em tubos de ensaio contendo meio MSB líquido suplementado com ANA (4 µM) + BAP (2 µM). Amostras representativas foram coletadas em T0 (base segmentada, mas não inoculada), T1, T2, T3 e T4 (uma, duas, três e quatro semanas de cultivo, respectivamente.) e congeladas a -80ºC. Bases foliares recém-coletadas nos respectivos tempos de cultivo foram submetidas à caracterização morfológica por meio de registro em microscópio estereoscópio e a análises histoquímicas. Amostras obtidas nos tempos de cultivo descritos foram submetidas à extração de DNA, à posterior digestão de ácidos nucléicos, e à detecção da porcentagem de metilação da citosina (% 5mdC) em HPLC/UV. Amostras dos mesmos tempos de cultivo foram submetidas à identificação e quantificação das PAs em HPLC/UV após extração e dansilação delas. As culturas nodulares originam-se a partir da proliferação de células meristemáticas da base foliar e em duas semanas de cultivo evidenciou-se a sua formação. Durante a indução de CNs observou-se um decréscimo expressivo nos percentuais de metilação (5mdC) também evidenciado em T2, sendo que em T0 houve 24,8% de metilação e em T4 12,5%. Portanto, existe uma correlação entre percentuais de 5mdC e competência para indução de CNs e o evento epigenético envolvido na morfogênese in vitro foi a demetilação. Os teores endógenos das PAs livres Espermidina (Spd) e Espermina (Spm) mantiveram-se constantes durante a indução das CNs. A Putrescina (Put) apresentou um aumento a partir de T2 o que indica que o seu envolvimento na divisão celular.<br> / Abstract : Vriesea reitzii Leme & Coasta is a bromeliad from the Atlantic Forest, occurs at elevations ranging from 750 to 1200m, and is endemic in the state of Santa Catarina. In a context of disordered collection and threat of extinction, we highlight the importance of tissue culture techniques, which the mass propagation of this species and the reduction of pressure in the natural habitat. The regenerative system defined as Nodule Clusters (NCs) configured as an efficient strategy for micropropagation of this bromeliad, since culminates in the production of multiple adventitious shoots. It is assumed that the acquisition of in vitro cell competence to obtain NCs is modulated by the global methylation percentage of the DNA and the content of free polyamines , and both are key mediators in vitro morphogenesis and are involved in regulating the expression gene. So, the aim of this study was to evaluate the dynamics of the global nuclear DNA methylation and polyamines (PAs) endogenous free during induction and early development of nodule clusters (NCs) from leaf explants of in vitro shoots of Vriesea reitzii. For both, shoots subjected to successive subcultures in MS medium supplemented with NAA net (2 mM) plus BAP (4 mM) were individualized, standardized by size and incubated in MSB liquid medium free of growth regulators. After 3 weeks, these buds were used as source of explants for excision of leaf bases. Bases were inoculated on paper bridge in test tubes containing MSB liquid medium supplemented with NAA (4 mM) + BAP (2 mM). Representative samples were taken at T0 (segmented basis but not inoculated) T1, T2, T3 and T4 (one, two, three and four weeks of culture, respectively). And frozen at -80°C. Freshly collected in their times of cultivation bases underwent morphological characterization by registering a stereoscopic microscope and histochemical analyzes. Samples obtained in cultivation periods described were subjected to DNA extraction, the subsequent digestion of nucleic acids, and detection of the percentage of cytosine methylation (% 5mdC) HPLC/UV. Samples from the same culture times were submitted for identification and quantification of PAs in HPLC / UV after extraction and dansylation them. Nodule clusters arise from the proliferation of meristematic cells of leaf base and in two weeks of culture showed up his training. During induction of NCs observed a significant decrease in the percentage of methylation (5mdC) also evidenced in T2, and was 24.8% at T0 and T4 methylation of 12.5 %. Therefore, there is a correlation between percentage of 5mdC and competence for induction of NCs and the epigenetic event involved in morphogenesis in vitro was demethylation. The endogenous levels of free PAs spermidine (Spd) and Spermine (Spm) remained constant during the induction of NCs. The Putrescine (Put) showed an increase from T2 indicating that their involvement in cell division.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:42:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327700.pdf: 1161279 bytes, checksum: e3b2e3dafb61587c4b99e3990068f93a (MD5) Previous issue date: 2014 / O Bioma Mata Atlântica é considerado um hotspot de biodiversidade, assim sujeito a medidas para a sua conservação. As constantes agressões e ameaças de destruição deste bioma têm afetado principalmente espécies epífitas como é o caso da família Orchidaceae. A beleza das flores e o alto valor ornamental e comercial agravam ainda mais a exploração destas plantas, sendo necessário realizar estudos de propagação destas espécies. As dificuldades no processo de propagação vegetativa convencional e baixo índice de germinação das sementes na natureza direcionam os estudos para a compreensão do desenvolvimento e de propagação destas espécies in vitro. Em vista disso, este trabalho objetivou avaliar aspectos bioquímicos da morfogênese de estruturas semelhantes à protocormos (ESPs) a partir de explantes foliares de C. tigrina. Realizou-se quantificações de proteínas totais e amido, poliaminas totais livres e análise de metilação do DNA global em amostras coletadas a partir do 7º dia da inoculação e com intervalo de sete dias, durante 35 dias de cultivo. O maior teor de proteínas foi observado aos 21 dias de cultivo (106, 2 µg.g-1MF), coincidindo como período de maior taxa de formação de ESP. O decréscimo no conteúdo de proteínas ocorreu concomitantemente com a redução da divisão celular e aumento do volume das células, período que antecede a indução das ESPs. O maior teor de amido foi registrado aos 14 dias de cultivo (3901,5 µg.g-1MF), com posterior decréscimo. O teor de poliminas (PA) livres aumentou de acordo com a progressão dos estádios de desenvolvimento das ESP. Os teores de Putrescina foram os mais elevados durante o período de cultivo. Esta PA parece exercer um papel principal na morfogênese de ESP em C. tigrina. Enquanto que, a espermina e a espermidina podem ter um papel secundário ou implicariam em processos posteriores de diferenciação, que não foram identificados neste trabalho. Os resultados obtidos na análise de metilação do DNA global mostram que a hipometilação coincide com inicio da diferenciação e aumento no número e volume celular, e se mantém durante os estágios iniciais de desenvolvimento das ESP. O reestabelecimento da porcentagem de metilação aos 35 dias de cultivo coincide com uma mudança no padrão morfogenético das estruturas, que neste período de cultivo apresentam um alongamento diferenciado. O11padrão de metilação do DNA (metilação/demetilação) parece controlar a expressão gênica durante a formação de ESPs, e a presença de TDZ no meio de cultura pode estar associada aos fatores que desencadearam a divisão e diferenciação celular.<br> / Abstract : The Atlantic Forest Biome is considered a biodiversity hotspot, thus subject to measures for its conservation. The constant attacks and destruction threats on this biome has affected mainly epiphytic species such as the orchid family. The beauty of this flowers and the ornamental and high commercial value of them exacerbate even more the exploration of these plants, becoming necessary to perform studies on the propagation of these species. The slow vegetative propagation, and the difficulty of the seeds to germinate in nature, directs efforts towards the understanding of the development of these species in vitro. Therefore, the objective of this study is to analyse aspects of the biochemical morphogenesis of the protocorm like-bodies (PLBs) from C. tigrina leaf explants. Quantification of total protein and starch analysis of total polyamines and global DNA methylation in samples collected every seven days, during a 35 days cultivation were performed. It was possible to see the formation of PLB starting at the 7th day of cultivation. Also, the protein highest level was observed after 21 days of cultivation (106,2 µg.g-1MF), coinciding with the peak PLB formation. The decreasing in protein content occurred concomitantly with reduction in cell division and the increasing in cell volume. The highest starch content was seen after 14 days of cultivation (3901,5 µg.g-1MF), with subsequent decreasing . The content of polyamines (PA) increased with PLB development stages progression, then remaining constant. The Putrescine was the PA with higher levels and appears to play a major role in C. trigrina PLB morphogenesis, while spermine and spermidine have a secondary role, or would result in subsequent differentiation processes, which have not been identified in this work. The results of the methylation analysis shows that the global DNA hypomethylation coincides with the beggining of cell differentiation, remaining contants during the stages where there is na increaning in number and volume of the same PLB. The methylation percentage recovery at 35 days of cultivation coincides with a morphogenetic change in the structure pattern, which in this period of cultivation has a marked elongation. The DNA methylation pattern (methylation/demethylation) appears to control gene expression during13the PLB formation, and the TDZ presence in the culture medium may be associated with factors such that initiate this variations.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:47:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 330218.pdf: 3019982 bytes, checksum: 936bab01eb84e1848849844e7b452ecf (MD5) Previous issue date: 2014 / Uma alternativa para garantir a produtividade de grãos de milho em sistemas de produção de pequena escala com baixo uso de insumos aponta para o cultivo de variedades de polinização aberta. Nesse sentido, a população composta local de milho MPA1, proveniente da região Oeste de Santa Catarina, foi selecionada para ser usada como população-base de um processo cíclico de melhoramento genético participativo. Os parâmetros estatístico-genéticos estimados para as populações derivadas de MPA1 indicaram que os esforços com a seleção para o aumento da produtividade de grãos também contribuíram para elevar a estatura de planta. Por essa razão, a introgressão do gene br2 derivado da população Piranão-VD2 foi a estratégia adotada para reduzir a estatura da população MPA1-C1, resultante do primeiro ciclo de seleção recorrente. Diante disso, o objetivo desse trabalho foi (i) verificar a eficiência de dois ciclos de seleção pelo esquema de seleção recorrente convergente-divergente de famílias de meio-irmãos (SRCDFMI); (ii) avaliar o potencial das populações derivadas de MPA1, com 50 % (F2) e 25 % (RC1F2) do background genético de Piranão-VD2, para o desenvolvimento de populações melhoradas; (iii) orientar as estratégias de seleção para o programa de melhoramento genético da população MPA1 com e sem br2. Para tanto, foram conduzidos experimentos em quatro agroecossistemas de SC, na safra 2012/2013, onde foram avaliados caracteres fenológicos, morfológicos, e agronômicos (pré-colheita e pós-colheita). O esquema de seleção convergente-divergente praticado para aumento de rendimento de grãos proporcionou efeitos indiretos na posição relativa da espiga, diâmetro médio de colmo, quantidade de raízes adventícias e número de fileiras de grãos na população MPA1-C1, e para no peso de mil grãos, na população MPA1-C2, resultante do segundo ciclo de seleção. Na análise conjunta dos experimentos, a média de produtividade das populações MPA1-C1 e MPA1-C2 foi de 5,67 a 5,70 t ha-1, respectivamente. A ausência de incrementos significativos na produtividade de grãos nas populações resultantes dos dois ciclos de seleção pelo esquema SRCDFMI pode ser explicada, em parte, pela intensidade de seleção branda aplicada nos primeiros dois ciclos e, por outro lado, pelo reduzido número de ciclos de seleção praticados até o momento. Por isso, maiores pressões de seleção para o aumento da produtividade de grãos deveriam ser praticadas nos próximos ciclos. Para as populações derivadas de MPA1 com 25% e 50% do background genético de Piranão-VD2 e o genitor recorrente (MPA1-C1), a altura média de planta variou de 2,24 a 2,27 m, respectivamente. Na análise conjunta dos experimentos, a média de produtividade variou de 4,87 a 5,67 t ha-1para esses mesmos tratamentos. A recuperação do genitor recorrente na população segregante RC1F2 com 75% dos genes de MPA1-C1 permitiu que os valores médios de produtividade de grãos fossem restabelecidos, indicando que esta população parece ser a mais apropriada para os próximos ciclos de seleção recorrente intrapopulacional. A população MPA1-C0, assim como as populações derivadas dos dois ciclos de seleção (MPA1-C1 e MPA1-C2) e as populações F2 e RC1F2, não apresentaram efeitos significativos de interação genótipo X ambiente para a produtividade de grãos e seus principais componentes de rendimento. Em decorrência do bom desempenho registrado para essas variáveis, os tratamentos mostraram-se adaptadas aos distintos locais em que foram avaliados.<br> / An alternative to ensure maize grain yield in small-scale production systems using low input is the use of open-pollinated varieties. Therefore, the MPA1 maize population, from the west region of Santa Catarina, was selected as the base population of a cyclical process of participatory breeding. The genetic-statistic parameters estimated for the MPA1-derived populations showed that efforts for selection to increase grain yield also contributed to raise plant height. For this reason, the introgression of the br2 gene derived from the Piranão-VD2 population was the approach performed to reduce the height of MPA1-C1 population, resulting from the first cycle of recurrent selection. The aims of this study were (i) to verify the efficiency of two cycles of selection by the convergent-divergent half-sib family recurrent selection (SRCDFMI); (ii) to assess the potential of the MPA-derived populations with 50% (F2) and 25% (RC1F2) of the genetic background of Piranão-VD2 for the development of improved population; (iii) to guide selection strategies for the genetic improvement program of MPA1 population using or not br2 gene. For this purpose, experiments were conducted in four agroecosystems in the state of Santa Catarina, during the 2012/2013 harvesting. Phenological, morphological and agronomic (pre-harvesting and post-harvesting) parameters were evaluated. The convergent-divergent selection used to increase yield caused indirect effects on the relative position of the ear, the stem diameter, the number of adventitious roots and the number of rows of kernels per ear of the MPA1-C1 population, as well as on the weight of a thousand grain of the MPA1-C2 population. Analyzing the experiments, the average yields of MPA1-C1 and MPA1-C2 range from 5.67 to 5.70 t ha-1, respectively. The absence of significant raise in grain yield in populations resulting from two cycles of selection by the SRCDFMI scheme can be explained, in part, by the moderate selection applied in the first cycles and, also, by the small number of selection cycles practiced until now. Thus, higher selection pressures for raising grain yield should be practiced in the next cycles. For MPA1-derived populations with 25% and 50% of the Piranão-VD2 genetic background and MPA1-C1 as recurrent parent, the average plant height ranged from 2.24 to 2.27 m and the average yield ranged from 4.87 to 5.67 t ha-1. The recovery of the recurrent parent in the RC1F2 segregating population having 75% of MPA1-C1 genes allowed the average values of grain yield be restored, indicating that this population is more suitable for the next cycles of intrapopulation recurrent selection. The MPA1-C0 population as well as populations derived from the two cycles of selection (MPA1-C1 and MPA1-C2) and the RC1F2 and F2 populations showed no significant genotype X environment interaction for grain yield and their main components of yield. The good performance observed for these variables showed that the treatments were adapted to the different environments.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:52:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327508.pdf: 1798951 bytes, checksum: f85e08b2fc513c95a2d4986b5de6c77e (MD5) Previous issue date: 2014 / Cultivares crioulas são guardiãs de efeitos combinados, tanto da seleção natural como da humana, representando características geneticamente dinâmicas e diversificadas que estão interligadas ao meio biótico e abiótico, traduzidas fenotipicamente tanto nas características da semente como da planta. A magnitude dessas características induz as sementes crioulas a se sobressair ao estresse tanto biótico como abiótico, visto que em sementes comerciais esses atributos são mais restritos. Estresse abió-tico ocasionado por baixas temperaturas pode afetar o desenvolvimento da semente do feijoeiro, por gerar alterações fisiológicas, bioquímicas e moleculares em seu metabolismo, consequentemente o estresse oxidativo. Santa Catarina apresenta características climáticas relativas ao clima temperado, refletindo em invernos rigorosos, possibilitando apenas duas épocas de cultivo para o feijoeiro, conhecida como época das águas e das secas. Por isso, a caracterização correta dos recursos genéticos vem a potencializar o uso desse material pelo agricultor e amplifica o conhe-cimento da variabilidade genética da espécie para auxiliar o avanço dos programas de melhoramento. O objetivo do trabalho foi avaliar mais detalhadamente a resposta de 22 genótipos crioulos, do BAF da UDESC, de duas safras consecutivas (2011/12[S1] e 2012/13[S2]), às condições de estresse por frio, além de observar as oscilações na produção de metabólitos não-enzimáticos. Foram realizados diferentes testes, em nível de laboratório, para tentar explicar o porquê das diferenças genéticas observadas previamente diante das temperaturas mais baixas. Para avaliar a qualidade fisiológica das sementes realizou-se o teste de germinação e vigor (comprimento de plântulas, condutividade elétrica), das amostras submetidas ao estresse por frio [F], e na ausência de estresse (testemunha [C]). Já para observar o perfil bioquímico dos genótipos foi realizada a quantificação de compostos fenólicos, ação antioxidantes (DPPH), teor de aminoácidos livres e peroxidação de lipídeos (TBARs). Para o estudo detalhado de cada genótipo, as médias foram analisadas pelo teste de Scoot-Knott, e com o propósito de ampliar os espectros dos resultados realizaram-se técnicas multivariadas. Observando as safras, pelos testes fisiológicos não foi possível averiguar diferenças significa-tivas entre elas quanto a germinação, contudo a nível de vigor a safra S2 foi superior a S1. O conteúdo de fenólicos e a atividade antioxidante (DPPH) foram superiores na S2 se comparadas a S1, já o teor de prolina e de TBARs apresentaram valores maiores em S1 do que em S2, em ambos os tratamentos (C e F). Índices pluviométricos altos em S1 (327 mm) em relação a S2 (105 mm) durante o período de floração até maturação da semente podem ter causado essas diferenças. Observando os tratamentos C e F, os valores de todas as variáveis bioquímicas analisadas também aumentaram em F, indicando que o estresse por baixas temperaturas causou aumento do conteúdo de metabólitos não-enzimáticos na semente, afim de proteger os danos da oxidação. Observando-se os genótipos individualmente, percebeu-se que os BAFs 81e 75 se destacaram diante dos demais, tantos nos testes fisiológicos como nos testes bioquímicos, em ambas as safras. Bioquimicamente notou-se a presença de Leucina nesses genótipos e uma produção mediana dos compostos não-enzimáticos analisados, fator que pode ser um indicio para explicar o por quê esses BAFs se sobressaíram aos estresse por frio, e foram indicados por esse estudo para a semeadura antecipada nas regiões produtoras do estado de Santa Catarina.<br> / Abstract : Landrace are guardians of combined effects of both natural selection as the human, representing genetically diverse and dynamic characteristics that are linked to biotic and abiotic environment, both phenotypically translated in seed characteristics as the plant. The magnitude of these features induce native seeds to excel at both abiotic and biotic stress, whereas in commercial seed these attributes are more restricted. Abiotic stress caused by low temperatures can affect the development of bean seed, for generating physiological, biochemical and molecular changes in your metabolism, thus oxidative stress. Santa Catarina has character-istics of its climate temperate, reflecting harsh winters, allowing just two growing seasons for the bean , known as the rainy season and droughts. Therefore, the correct characterization of animal genetic resources is to maximize the use of this material by the farmer and amplifies the knowledge of genetic variability to assist the advancement of breeding programs. The objective of this study was to evaluate in more detail the response of 22 landraces genotypes, BAF/ UDESC in two consecutive crops (2011/12 [S1] and 2012/13 [S2] ), the conditions of cold stress, in addition to observing fluctuations in the production of non-enzymatic metabolites. Different tests were performed in the laboratory level, to try to explain why the genetic differences observed previously on the lower temperature. To evaluate the physiological quality of seeds held the test of germination and vigor (seedling length, electrical conductivity), the samples subjected to cold stress [F], and in the absence of stress (control [C]). Have to observe the biochemical profile of genotypes quantifica-tion of phenolic compounds, antioxidant activity (DPPH), free amino acid content and lipid peroxidation (TBARS) was performed. For the detailed study of each genotype means were analyzed by Scoot - Knott test and in order to broaden the spectra of the results were performed multivariate techniques. Watching the seasons, by physiological tests was not possible to verify significant differences between them for ger-mination, however the level of force the crop S2 was superior to S1. The phenolic content and antioxidant activity (DPPH) were higher compared to the S1 S2, whereas the proline content and TBARS were higher than in S1 to S2, in both treatments (C and F). Heavy rainfall in S1 (327 mm) compared to S ( mm) during the period of flowering until seed maturation may have caused these differences. Observing the treatments C and F, the values of all the biochemical variables in F have also in-creased, indicating that the stress caused by low temperatures increase the content of non-enzymatic metabolites in seed in order to protectfrom oxidative damage. Observing the individual genotypes, it was real-ized that the BAFs 81 and 75 stood out over the others, in many physio-logical tests such as biochemical tests, in both seasons. Biochemically noted the presence of leucine in these genotypes and a median output of non - enzymatic compounds analyzed, a factor that may be a clue to explain why these BAFs stood out to cold stress, and are indicated by this study for the sowing early in the producing regions of the state of Santa Catarina.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:56:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 331972.pdf: 2489704 bytes, checksum: a64f8c492b85754493974107465f8979 (MD5) Previous issue date: 2014 / A domesticação é um processo em que populações de organimos e/ou ambientes são adequados aos interesses e necessidades de uso e manejo humano. Tal processo pode acarretar modificações fenotípicas e/ou genéticas em diferentes intensidades. Como este processo atua tanto sobre populações quanto sobre paisagens, o conceito de paisagem tem sido usado para entender como os seres humanos interpretam concepções locais e padrões de uso/ manejo de paisagens, e também sobre como os sistemas locais de conhecimento podem ajudar na sustentabilidade ecológica. Assim, este estudo inclui abordagens que envolvem aspectos de caracterização demográfica e genética da espécie Bromelia antiacantha (carcaguatá) em diferentes paisagens, bem como uma abordagem etnobotânica a qual buscou caracterizar o histórico de uso e as principais práticas de manejo que envolvem a espécie. Neste contexto, o principal objetivo foi buscar evidências da domesticação de B. antiacantha, estudando os efeitos do uso e manejo da paisagem com a espécie, empregados no Planalto Norte Catarinense, sobre a estrutura demográfica e diversidade genética das populações da mesma. O estudo foi realizado no Planalto Norte Catarinense nos Municípios de Três Barras, Canoinhas, Irineópolis e Major Vieira. Para os estudos de demografia foram usadas parcelas permanentes em unidades de paisagem submetidas a diferentes intensidades de manejo. Nestas parcelas as rosetas de B. antiacantha foram acompanhas durante três anos. Nas mesmas unidades de paisagem foram coletadas amostras foliares para caracterização genética e frutos para retirada de sementes para a caracterização genética de progênies. A caracterização genética foi realizada empregando eletroforese de izoenzimas. A coleta de dados do estudo etnobotânico foi realizada empregando-se entrevistas semiestruturadas e turnês guiadas. O acompanhamento das populações de B. antiacantha nas diferentes unidades de paisagem permitiu um maior conhecimento sobre a dinâmica da espécie em ambientes com diferentes intensidades de interferência humana. Nas áreas com interferência humana visando obtenção de outros recursos (extração de erva mate e o manejo do gado) as rosetas da espécies foram encontras em densidades médias menores, quando comparadas às demais unidades de paisagem. A maior densidade de plantas foi encontrada na unidade de paisagem com maior interferência humana: a cerca viva. O número de rosetas reprodutivas e o período para entrar em reprodução, nas diferentes unidades de paisagem, não está relacionado ao manejo realizado nas unidades. A diversidade genética encontrada, de maneira geral, foi alta, entretanto entre as populações e paisagens estes índices se mostraram diferentes entre adultos e progênies. Nos adultos a maior diversidade foi encontrada nas cercas vivas, as quais apresentaram também baixos índices de fixação. Nas progênies os índices de diversidade mais altos foram encontrados nas áreas sem manejo. O estudo etnobotânico permitiu elucidar algumas questões levantadas pelos resultados demográficos e genéticos. Além disso, verificou-se que a transmissão do conhecimento sobre a espécie se deu principalmente pela família nuclear e que a eficiência da cerca para a contenção/proteção dos animais foi a principal razão apontada para o uso das cercas de caraguatá. Segundo os entrevistados as rosetas para a confecção das cercas vivas são obtidas na maioria dos casos na propriedade rural sendo que a maioria destas áreas de coleta de mudas foi caracterizada como floresta conservada. Os resultados etnobotânicos obtidos mostraram ainda que não há um critério específico observado para a coleta das mudas, porém quando há disponibilidade de rosetas, o vigor e o tamanho são características observadas. Além disso, com base nas idades das cercas e nos relatos dos informantes, verificou-se que a prática de confecção das cercas de caraguatá é antiga e que apesar de hoje as opções de cercas serem mais amplas, o caraguatá ainda se mostra uma boa opção para a confecção de cercas na região. Os resultados obtidos, principalmente nos estudos demográficos e etnobotânicos deixam clara a domesticação das unidades de paisagem estudadas. Ao mesmo tempo a menor diversidade genética, maior endogamia nas progênies e o indicativo de eventual seleção de tipos para a confecção das cercas são evidências da ocorrência de domesticação para B. antiacantha por agricultores locais do Planalto Norte Catarinense.<br> / Abstract : Domestication is a process in which populations of organisms and/or environments are adapted to the interests and necessities of human use and management, such a process may result in phenotypic and genetic changes of different intensities. Since this process acts upon both populations and landscapes, the concept of landscape has been used to understand how human beings interpret local landscape concepts, use/management patterns and classifications, as well as how the local systems of knowledge that can contribute in ecological sustainability. Thus, this study includes approaches that involve demographic and genetic aspects of the species Bromelia antiacantha (carcaguatá) in different landscapes, as well as an ethnobotanical approach, which sought to characterize the use history and key management practices that involve the species. Within this context, the main objective was to seek evidence of B. antiacantha domestication, by studying the effects of landscape use and management on the demographic structure and genetic diversity of the species populations used in the northern Santa Catarina plateau. The study was conducted in the Nothern Plateau of Santa Catarina in the municipalities of Três Barras, Canoinhas, Irineópolis and Major Vieira. Permanent plots were used in the demographic study within landscape units subjected to different intensities of management. In this plots the rosettes of B. antiacantha were observed during three years. In the same landscape units leaf samples were collected for genetic characterization, and seeds were removed from fruits and used for the genetic characterization of progeny. The genetic characterization was conducted using isozyme electrophoresis. The ethnobotanical data was obtained through semi-structured interviews and guided tours. Monitoring of B. antiacantha populations within different landscape units allowed for greater insight into the species dynamics in environments with different levels of human interference. In areas of human interference aimed at obtaining other resources (extraction of erva-mate and cattle management) the species' rosettes were found in smaller average densities when compared to other landscape units. The greatest plant density was found in the landscape unit with the greatest human interference: the live fence. The number of reproductive rosettes and the period of entering into reproduction, within the different landscape units, is not related to the management exercised in each unit. In general, the genetic diversity was high, however between populations and landscapes these indexes were different for adults and progeny. In adults the highest diversity was found in live fences (hedges), which also showed low levels of fixation. For progenies the highest diversity was found in areas without management. The ethnobotanical study helped to clarify some issues raised by the demographic and genetic findings. Furthermore, it was found that transmission of knowledge regarding the species was mainly done so by the immediate family and the efficiency of live fences for animal containment/protection was the main reason given for the use of caraguatá fences. According to informants the rosettes used in making the live fence were obtained, in most cases, on the rural property, with the majority of the seedling collection areas characterized as protected forest. The ethnobotanical results also showed that there are no specific criteria for the seedling collection, however when seedlings are available, vigor and size are observed characteristics. Furthermore, based on the age of the fences and informant reports it was found that the practice of making caraguatá fences is old, and even with an array of fence options, caraguatá is still a good option for building fences in the region. The results obtained, principally in the demographic and ethnobotanical studies demonstrate the domestication of the landscape units studied. At the same time the low genetic diversity, the high endogamy among progeny, and the indication of selection of types for building fences are evidence for domestication occurrence in B. antiacantha by local farmers in the Northern Plateau of Santa Catarina.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-04-29T20:58:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333012.pdf: 2263757 bytes, checksum: 22eb7b852010331ba3e78735bf898eee (MD5) Previous issue date: 2014 / Acca sellowiana (O. Berg) Burret, conhecida comumente como goiabeira-serrana ou feijoa, é uma Myrtaceae que ocorre na região neotropical da América do Sul. A espécie possui potencial como frutífera, ainda pouco explorado no Brasil, mas bem difundido no exterior. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a diversidade genética em nível de sequências de DNA de cloroplasto (cpDNA) e marcadores microssatélites nucleares (nSSRs) e, com base nesses dados, determinar relações filogeográficas, quantificar diversidade genética, avaliar estrutura genética espacial intrapopulacional, fluxo gênico e o sistema se cruzamento, afim de compreender o cenário evolutivo da espécie e contribuir para sua conservação e melhoramento. Para filogeografia foram sequenciados os espaçadores intergênicos plastidiais trnH-psbA e trnS-trnG em 32 populações, gerando 10 haplótipos. Oito haplótipos estão localizados ao norte da distribuição natural da espécie, em latitudes inferiores a 29o32?S e altitude superior a 500 m, sendo este o centro de maior diversidade da espécie. Foram encontrados indícios de expansão recente na distribuição meridional da espécie, mas isto deve ser comprovado com estudos adicionais, em razao do baixo polimorfismo das sequências analisadas. Visando elucidar esta possível expansão são indicadas análises com marcadores nSSRs. Foram encontrados dois padrões de distribuição da diversidade: i) na região com latitude inferior a 29o32?S a espécie é encontrada em altitude superior a 500 m em associação com a Mata de Araucária, a diversidade é maior e não apresenta expansão recente; ii) a partir de latitudes maiores que 29o65?S, a espécie ocorre abaixo de 400 m, a diversidade é menor e apresenta indícios de expansão recente. Para futuros estudos mais aprofundados em filogeografia foram desenvolvidos 10 novos locos nSSRs. Os novos marcadores apresentaram polimorfismo suficiente para análises genéticas, além de alguns deles serem transferíveis para outras espécies de Myrtaceae. Amostras de plantas de feijoa introduzidas e cultivadas fora da região de ocorrência natural foram caracterizadas através de nSSRs e mostraram uma diversidade restrita, evidenciando um gargalo genético decorrente da dispersão global da espécie a partir de poucos genótipos. Com base nessas análises foi possível verificar a similaridade dos acessos introduzidos com populações que ocorrem na região sul da distribuição natural da espécie. Oito nSSRs apresentaram equilíbrio genotípico e padrão de herança mendeliana, além de ligação genética não significativa, indicando o potencial deste conjunto de locos para a realização de análises como fluxo gênico e sistema de cruzamento. Esses mesmos marcadores foram utilizados para as análises intrapopulacionais, sendo confirmado que a espécie é preferecialmente alógama (tm = 0,895); porém, a área estudada indicou cruzamento entre parentes, que juntamente com o restrito fluxo gênico, levou à distribuição não aleatória dos genótipos e o agrupamento de indivíduos aparentados. Esses fatores contribuíram para a uma significativa estrutura genética espacial (até 54 m). Os resultados demonstram que os níveis atuais de fluxo gênico não são suficientes para evitar efeitos de deriva genética na população analisada. Em conclusão, este estudo gerou conhecimento sobre a história evolutiva de A. sellowiana, assim como sobre sua área de ocorrência, seu possível centro de origem e diversidade, e sua dinâmica da diversidade genética, nos níveis inter- e intra-populacional, trazendo novas informações com grande potencial de contribuir para novos estudos, programas de melhoramento e conservação da espécie.<br> / Abstract : Acca sellowiana (O. Berg) Burret, known as feijoa or pineapple-guava, is a Myrtaceae species from the neotropical region of South America. The species has potential for fruit production, which is underexploited in Brazil, but widespread in other countries. The objective of this study was to characterize the genetic diversity at the chloroplast DNA (cpDNA) sequence and nuclear microsatellite marker (nSSR) levels and, based on these data, to determine phylogeographic relations, estimate the genetic diversity, and evaluate intra-population spatial genetic structure, gene flow and mating system, in order to comprehend the species' evolutionary process and contribute to its conservation and breeding. For the phylogeography purposes the plastidial intergenic spacers trnH-psbA and trnS-trnG from plants of 32 populations were sequenced, generating 10 haplotypes. Eight haplotypes were found in the northern area of the species' natural distribution, at latitudes lower than 29o32?S and altitudes higher than 500 m, characterizing the region with the highest genetic diversity. Signatures of recent expansion in the southern portion of the species' distribution were detected, but this should be confirmed with aditional studies, due to the low polymorphism of the analyzed sequences. To address this possible expansion, further analyses with SSR markers are suggested. Two distinct patterns of diversity distribution were found: i) in lower latitudes (<29o32?S) the species is found at altitudes above 500 m, in association with the Araucaria Forest, the genetic diversity is higher and the populations do not show recent expansion; ii) in latitudes higher than 29o65?S, the species occurs at altitudes below 400 m, diversity is lower and there are signatures of recent expansion. Ten new nSSR loci were developed, and these new markers showed sufficient polymorphism for genetic analyses, with some of them being transferable to other Myrtaceae species. Samples of feijoa introduced and cultivated outside the region of natural occurrence were characterized through nSSR markers. The obtained data showed restrict genetic diversity, which indicates the existence of a genetic bottleneck in the global dispersion of the species, which probably started with few genotypes. In addition, it was possible to verify similarity between the introduced material and populations located at the southern portion of the species' natural ocurrence. To characterize intra-population spatial genetic diversity, gene flow and mating system, eight nSSRs were used. These nSSRs presented genetic equilibrium and mendelian inheritance, coupled to negligible genetic linkage, evidencing the potential of this set of loci forthe proposed studies. The intra-population analyses confirmed that the species has outcrossing mating system (tm = 0.895). However, crossings between relatives were found in the studied population, and that coupled to restrict gene flow led to a non-random distribution of genotypes and the clustering of related plants. These results reflect a significant spatial genetic structure (up to 54 m). In addition, the results indicate that current observed levels of gene flow are not sufficient to prevent genetic drift effects in the studied population. In conclusion, this study provided knowledge about the evolutionary history of A. sellowiana, including information about it's area of occurrence, its possible center of origin and diversity, the natural populations in which it occurs, and the dynamics of its genetic diversity, at the inter- and intra-population level, ultimately bringing new information with great potential to contribute to the species' study, breeding and conservation programs.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-04-29T21:07:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333182.pdf: 1874742 bytes, checksum: f3901ccf33cb0cae98b5c14927dea16f (MD5) Previous issue date: 2014 / A macieira é uma cultura que tem destaque socioeconômico no Brasil. Em 20 anos de produção comercial, o país se transformou de importador a exportador. "Fuji" e "Gala" e seus clones representam 46% e 45%, respectivamente do total da área plantada. Para atender a crescente demanda por maçãs, é necessário melhorar a qualidade e a produtividade, obtendo-se uma boa frutificação, que depende de polinização satisfatória e consequente fertilização das flores. A importância das abelhas como agentes polinizadores é relevante. A macieira, para superar a barreira da incompatibilidade gametofítica e proporcionar fecundação, necessita da transferência do pólen entre genótipos compatíveis quanto à série alélica "S" e tal transferência é feita por insetos polinizadores. A falta desses pode reduzir a produção de maçãs entre 90 e 100%. A abelha Apis mellifera é o principal inseto polinizador em pomares pela facilidade de manejo e de transporte das colmeias às áreas plantadas. O objetivo geral desse trabalho foi avaliar o atual sistema de polinização dirigida com colmeias de Apis mellifera em pomares de macieiras, buscando identificar a melhor densidade de colmeias no processo de polinização, com eficiência na frutificação efetiva. Para alcançar esse objetivo, foi necessário nos cvs. Fuji Suprema e Galaxy, quantificar abundância de flores; avaliar a produção de néctar e sua concentração de SST, e avaliar quantitativamente a produção de pólen nas flores. Foram quantificadas e qualificadas as visitas da abelha Apis mellifera nas flores e a sua relação com os índices de frutificação efetiva e do número de sementes nos frutos. Os trabalhos no campo foram realizados em pomares comerciais de macieiras nas Fazendas Santa Clara e Barreiro, no município de Bom Retiro, em Santa Catarina. A contagem de flores apontou maior número em "Galaxy" (1.239,06 ± 482,51 flores/planta) do que em "Fuji Suprema" (990,8 ± 390,92). A secreção de néctar indicou maiores volumes em "Galaxy", atingindo até 2,64 ± 0,15 µL de néctar, que pode estar relacionado com as temperaturas ambientais. O maior teor de SST ocorreu em "Galaxy" com 45 ºBrix, enquanto em "Fuji Suprema" indicou índice máximo de SST 33 ºBrix. Flores de "Galaxy" apresentaram maior número de grãos de pólen/flor (65.195,25 ± 19.706,69) do que em "Fuji Suprema" (26.544,55 ± 11.050,71 grãos de pólen/flor). Tratamentos com diferentes manejos de colmeias, em 2013 e 2014, foram implantados nos pomares e divididos em controles, introduções sequenciais, e duplicação da densidade de colmeias com introduções sequenciais. Introduções sequenciais com dupla densidade de colmeias em relação aos controles apresentaram maiores médias de frequências de visitas, principalmente em "Galaxy" e "Imperial Gala". Maiores e melhores recursos florais com facilidade de coleta de néctar nas ?lacunas basais? nas flores desses cultivares podem ter influenciado as maiores frequências de visitas das abelhas às flores. A abordagem das abelhas tocando os órgãos reprodutivos da flor em comportamento de coleta por cima, pode determinar os índices de eficiência da polinização dirigida. Introduções sequenciais de colmeias, principalmente nos tratamentos com dupla densidade, aumentaram as frequências de visitas das abelhas às flores dos cultivares avaliados, e ampliaram as proporções de abelhas trabalhando por cima das flores, após as introduções de novas colmeias nos pomares. "Fuji Suprema" por não apresentar facilidade de coleta de alimentos pelas abelhas pelos lados da flor, proporcionando visitações principalmente por cima das mesmas, pode ter influenciado as porcentagens de frutificação efetiva e do número de sementes produzidas por fruto, que foram superiores aos índices observados em "Galaxy" e "Imperial Gala".<br> / Abstract : The apple tree has been extremely important to the Brazilian economy and as the result of its production during 20 years the country become an exporter. The 'Fuji' and 'Gala' together with its clones represent 46% and 45% respectively of all cultivated area of apples. In order to meet the ever increasing demand for apples is necessary to improve the quality and productivity, resulting in a good fruiting coming from satisfactory pollination and subsequent fertilization of flowers. Among the pollinating insects, bees are the major pollinators. The apple tree to get over the fact of the gametophytic incompatibility and provide fertilization requires transfer of pollen between compatible genotypes regarding allelic series "S" and this transfer is mediated by pollinators insects; hence the production of apples without these insects can reduce from 90 % to 100 %. The Apis mellifera bees are the major pollinators for easily handling and quickly transportation from the hives to the cultivated crops. The main goal of this study is to investigate the current system of pollination direct to hives of honeybees in apple orchards, seeking to identify the best density of hives in the pollination process with efficiency in fruit set, while keeping the viability of the cultivated crop. In order to achieve this, it was necessary in cvs. Fuji Supreme Galaxy and quantify abundance of flowers; assessing nectar production and concentration of TSS, and evaluate quantitatively the production of pollen in flowers. The visits of honey bees on flowers and their relationship to the levels of fruit set and number of seeds in the fruits were quantified and qualifie. The work in the land was accomplished in commercial apple cultivars in Santa Clara and Barreiro Farms located in Bom Retiro, Santa Catarina.The number of flowers computed in the 'Galaxy' is (1.239.06 ± 482.51 flowers / plant) is greater than in the 'Fuji Suprema' (990.8 ± 390.92). The secretion of nectar indicated larger volumes in the 'Galaxy' reaching up 2.64 ± 0.15 µL of nectar which can be related to the natural temperatures. The highest TSS occurred in 'Galaxy' to 45 ° Brix, while in'Fuji Suprema' stated maximum rate of TSS 33 ° Brix. The number of pollen grains per flower computed in the 'Galaxy' is (65.195,25 ± 19.706,69) is greater than in the 'Fuji Suprema' (26.544.55 ± 11050.71 ). In 2013 and 2014 were introduced several treatments in the crop, the orchards were divided into control, sequential introductions, and doubling the density of hives with sequential introductions. Sequential introductions with dual density hives compared to controls showed higher frequency of visits, mainly in12'Galaxy' and 'Imperial Gala'. The greatest and best resources flowers gathering nectar easily in the 'basal gaps' in the flowers of these cultivars may have influenced the higher frequency ofvisits of bees to the flowers. The approach of bees playing the reproductive organs of the flower foraging behavior above can determine the efficiency indices of pollination addressed.Sequential introductions of hives, especially in treatments with double density, increased frequency of visits of bees to flowers of the cultivars evaluated, and increased the proportions of topworking bees in flowers after the introductions of new hives in the orchards. By the fact of the'Fuji Suprema' not showing a easy way of gathering feed by sideworking, then it implied more visitations for topworking, for which may have influenced the percentage of fruit set and number of seeds produced per fruit, which were higher than the rates observed in 'Galaxy' and 'Imperial Gala'.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-09-22T04:02:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334808.pdf: 1815948 bytes, checksum: 0b23f59cf1fb94accd8260e25116e6d3 (MD5) Previous issue date: 2014 / As variedades de milho crioulo são cultivadas e conservadas principalmente por pequenos agricultores, possuindo características intrínsecas que as distinguem das demais variedades. Os riscos são para as variedades crioulas que estão coexistindo com híbridos Geneticamente Modificados (GMs) e não GMs, e mesmo sabendo que não há barreiras biológicas para o fluxo gênico entre as diferentes variedades de milho (híbridas/GMs e crioulas), estas podem existir nas proximidades, e, portanto, ocorrer o fluxo gênico. O objetivo desta dissertação foi estudar os efeitos da presença de transgenes (eventos TC1507 e TC1507 + NK603) por meio de um screening inicial dos principais grupos funcionais de grãos inteiros e suas partes (degerminados e embriões), em híbridos isogênicos de milho transgênicos (GM) e não transgênicos (NGM) isolados e associados a populações portadoras de diferentes proporções de background genético de variedade crioula Rosado-Rajado (RS). Estas últimas foram geradas para simular contaminações gradativas e recorrentes, proporcionadas pelo pólen dos híbridos sobre a variedade RS por fluxo gênico. Para tanto, foram geradas populações com distintos backgrounds genéticos (25, 50 e 75%) entre o milho GM e a sua versão não GM sobre a variedade crioula RS. Inicialmente, foram realizadas confirmações de ausências prévias de fluxo gênico de híbridos GMs sobre a variedade crioula RS, confirmações das identidades dos híbridos GMs e a efetividade dos cruzamentos realizados. Foram comparados os perfis metabólicos de grãos inteiros, degerminados e embriões dos híbridos isogênicos GMs e não GM, da variedade crioula RS e das progênies portadoras de 25%, 50% e 75% de genes de RS, em combinação com cada um dos três híbridos isogênicos, por meio da análise de infravermelho médio com transformada de Fourier por reflectância difusa (DRIFTS) e de estatística multivariada (PCA e agrupamento). As análises dos grupos funcionais carboidratos, proteínas, lipídios e poli(fenóis) formaram agrupamentos dissimilares, dependendo do tecido vegetal analisado e do híbrido isogênico envolvido. Nas análises de carboidratos e proteínas de grãos inteiros, observou-se um efeito gradativo de distanciamento entre tratamentos, ou seja, as populações com proporção média de genes 25% RS e 50% RS estiveram mais próximas ao genitor GMHR (Geneticamente modificada  evento TC1507 + NK603), nessa ordem, assim como apenas a população 75% RS agrupou-se ao genitor RS. Nas análises de grãos degerminados, os grupos funcionais constituídos pelos carboidratos, proteínas e lipídios não foram bons indicadores para detectar efeito da presença de transgenes, a partir da análise de híbridos isogênicos. Estes grupos funcionais também não foram adequados para acompanhar às mudanças decorrentes das contaminações recorrentes da variedade crioula por pólen de milhos GMs. Os grupos funcionais constituídos pelas proteínas e lipídios em embriões foram satisfatórios para detectar o efeito da presença de transgenes, diferenciando híbridos isogênicos com e sem transgenes, assim como estes em relação à variedade crioula RS. Procedimentos metabolômicos, combinado com análise multivariada, possibilitou um screening inicial rápido de milhos GMs e suas contrapartes convencionais, incluindo variedades crioulas contaminadas com pólen GM por fluxo gênico.<br> / Abstract : Maize landrace varieties are grown and maintained mainly by small-scale farmers and possess intrinsic characteristics that distinguish them from other varieties. The risks are that the landraces are coexisting with hybrid genetically modified (GM) and non-GM, and even though there is no biological barriers to gene flow between the different varieties of maize (hybrid / GMs and landraces), these may exist in nearby, and therefore gene flow occur. This work aimed to study the effects of the presence of transgenes (events TC1507 and TC1507 + NK603) through an initial screening of the major functional groups of whole grains and its parts thereof (degerminated and embryos) from isolated isogenic hybrids (GM and non-GM) and associated with populations that carry different proportions of genetic background of the landrace Rosado-Rajado (RS). Thus, populations with different genetic backgrounds were generated (25%, 50% and 75% RS genes) through intercrossing the GM hybrids and its non-GM version with the variety RS. Previous absences of gene flow from GM hybrids on the variety RS were performed as well as the identities of GM hybrids and the effectiveness of the performed populations. The metabolic profiles of whole grains, degerminated and embryos of the isogenic hybrids GM and non-GM, variety RS and progenies carrying 25%, 50% and 75% RS genes were compared with each of the three isogenic hybrids through mid-infrared Fourier transform analysis by diffuse reflectance (DRIFTS) and multivariate analysis (PCA and cluster). The analyses of functional groups - carbohydrates, proteins, lipids and poly(phenols) - formed dissimilar groups depending on the analyzed plant tissue and isogenic hybrid. In the analysis of carbohydrates and proteins in whole grain, it was observed a gradual effect of distancing between treatments; thus, populations carrying genes of RS - mean proportion of 25% and 50% - were closer to the parent GMHR (genetically modified  event TC1507 + NK603), as well as only the population 75% RS grouped with the RS parent. In degerminated grain analyses, carbohydrates, proteins and lipids were not good indicators to detect effect of the presence of transgenes, based on analysis isogenic hybrids. These functional groups also were not proper to follow the changes resulting from recurrent contamination promoted through GM pollen on RS variety. On de order hand, proteins and lipids in embryos were satisfactory functional groups to detect the effect of the presence of transgenes, differentiating isogenic hybrids, as well as these in relation to RS variety. Metabolomic procedures, combined with multivariate analysis enabled a rapid initial screening of GM maize and their conventional counterparts, including landraces, which were contaminated with GM pollen by gene flow.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-07-25T04:09:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 347036.pdf: 3740412 bytes, checksum: 5b49a0b6ba26117eca45178ed0e7b0c1 (MD5) Previous issue date: 2017 / A família Myrtaceae pertence à ordem Myrtales e possui cerca de 130 gêneros e aproximadamente 6000 espécies. Essa família de frutíferas é considerada importante em várias formações vegetais, distribuindo-se em todos os continentes, exceto na região Antártica. No Brasil a distribuição ocorre em todos os estados. Acca sellowiana (goiabeira-serrana), Campomanesia xanthocarpa (guabiroba), Eugenia uniflora (pitanga) e Plinia spp. (jabuticabas) são espécies de Myrtaceae que têm mostrado boas perspectivas de aumento do uso comercial, tanto que estão no projeto plantas para o futuro da Região Sul e já são cultivadas em pequena escala, comparativamente a outras frutíferas exóticas. Estas espécies destacam-se pelo potencial organoléptico dos frutos, propriedades farmacológicas e valor ornamental, entre outros. Além disso, frutos destas espécies já são atualmente produzidos no Brasil, o que torna um excelente mercado a ser explorado no país. Desta forma, este trabalho tem por objetivo identificar e comparar os genomas plastidiais (cpDNA) de cinco espécies frutíferas de Myrtaceae: Acca sellowiana, Campomanesia xanthocarpa, Eugenia uniflora, Plinia cauliflora, Plinia aureana e uma espécie híbrida (Plinia sp.) visando avançar na compreensão de processos evolutivos e futuramente desenvolver marcadores microssatélites de cloroplasto (cpSSR) específicos visando estudos de diversidade genética dessas espécies em seus habitats. Para tanto, o genoma plastidial (cpDNA) das espécies foi extraído e purificado e seus plastomas foram sequenciados por meio de sequenciamento de nova geração (NGS), em plataforma Illumina MiSeq. Após o sequenciamento foi adotada a estratégia de montagem de novo, ou seja, sem utilização de outra espécie como referência. O plastoma completo de A. sellowiana possui 159.370 pb de comprimento, região longa de cópia única (LSC) de 88.028 pb, região curta de cópia única (SSC) de 18.598 pb e regiões repetidas invertidas (IRs) com 26.372 pb; E. uniflora possui um tamanho de plastoma completo de 158.680 pb, LSC de 87.495 pb, SSC de 18.537 pb e IRs com 26.324 pb; C. xanthocarpa possui um plastoma de 158.131 pb de comprimento, LSC de 87.596 pb, SSC de 18.595 pb e IRs com 25.970 pb; Plinia aureana 158.918 pb de comprimento, LSC de 88.204 pb, SSC de 18.462 pb e IRs com 26.126 pb; Plinia cauliflora 159.095 pb de comprimento, LSC de 88.162 pb, SSC de 18.615 pb e IRs com 26.159 pb; Plinia sp. 158.912 pb de comprimento, LSC de 88.132 pb, SSC de 18.462 pb e IRs com 26.159 pb. Dados de sequenciamento de plastomas completos de espécies da mesma família possibilitarão a realização de estudos comparativos para a identificação de polimorfismos espécie-específicos, os quais poderão gerar marcadores moleculares para estudos de evolução, ecologia, filogenia, filogeografia e diversidade genética.<br> / Abstract : Myrtaceae belongs to the order Myrtales in which about 130 genera and 6000 species are assigned. This family is considered important in various vegetation types, occurring in every continent, except Antarctica region. In Brazil, the family's species are distributed in all states. Acca sellowiana (pineaple-guava or feijoa), Plinia peruviana (jaboticaba), Campomanesia xanthocarpa (guabiroba) and Plinia spp. (jabuticabas). are Myrtaceae species that have shown potential for commercial use and are included in the project ?Plants to the Future?. In addition, these four species stand out for their organoleptic fruit flavours, pharmacological properties and ornamental value, among others. Moreover, currently, fruits of these species are produced on a small scale in Brazil, comparatively to the exotic fruit species, making them an excellent market opportunity to be further exploited in the country. Thus, this study aimed at to identify and to compare the plastid genomes (cpDNA) of four fruit species of Myrtaceae: Acca sellowiana, Campomanesia xanthocarpa, Eugenia uniflora, Plinia cauliflora, Plinia aureana and a hybrid species (Plinia sp.), in order to deepen on their evolutionary process and to develop specific chloroplast microsatellite markers (cpSSR) to carry out further studies on the genetic diversity of these species in their habitats. Therefore, the chloroplast DNA (cpDNA) of the species was extracted and purified, and the plastomas were sequenced by Illumina MiSeq plataform next-generation. After the sequencing, the de novo strategy was used, that this, without using another species as a reference. The complete plastid genome of A. sellowiana has 159,370 pb Kb in length, large single copy region (LSC) of 88,028 bp, small sigle copy region (SSC) of 18,598 bp and inverted reapt regions (IRs) with 26,372bp. E. uniflora has a complete plastid genome of 158,680 Kb, LSC of 87,495 bp, SSC of 18,537 bp and IRs with 26,324 bp. C. xanthocarpa has a complete plastid genome of 158,131 Kb in length, LSC of 87,596 pb bp, SSC of 18,595 bp and IRs with 25,970 bp; P. aureana has a complete plastid genome of 158,918 Kb in length, LSC of 88,204 pb bp, SSC of 18,462 bp and IRs with 26,126 bp; P. cauliflora has a complete plastid genome of 159,095 Kb in length, LSC of 88,162 pb bp, SSC of 18,615 bp and IRs with 26,159 bp and Plinia sp. has a complete plastid genome of 158,912 Kb in length, LSC of 88,132 pb bp, SSC of 18,462 bp and IRs with 26,159 bp. Complete plastomas of species of the same family will allow to perform comparative studies for the identification of species-specific polymorphisms, which can generate molecular markers for the study on evolution, ecology, phylogeny, philogeography and genetic diversity.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-08-01T04:12:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 347203.pdf: 1897105 bytes, checksum: 3d9eca41618e974684aad4c96f958633 (MD5) Previous issue date: 2017 / A Araucaria angustifolia é uma espécie importante, tanto pelas suas funções ecológicas, quanto pelos seus usos para os humanos. No passado, a exploração madeireira ocorreu de maneira exploratória, resultando na fragmentação do seu hábitat natural e a classificando como criticamente em perigo de extinção pela IUCN. Neste contexto, as medidas para a sua conservação foram no sentido de restringir o uso pelo ser humano, desconsiderando possíveis interações benéficas reportadas na literatura, que podem favorecer a conservação de um recurso por meio do seu uso. Várias evidências e características de A. angustifolia apontam para uma interação forte com o ser humano, especialmente no período pré-Colombiano, associada aos grupos Jê do Sul. Há fortes evidências de que esta espécie dependeu da ação antrópica para sua expansão e sobrevivência, tornando os modelos atuais de conservação limitantes para a manutenção de paisagens com araucária. O objetivo deste trabalho foi buscar evidências da ação humana pré-Colombiana sobre a expansão de A. angustifolia, utilizando uma abordagem genética e ecológica. A movimentação humana foi identificada pela cronologia dos dados arqueológicos existentes, e uma correlação entre a quantidade de ocupações com a porcentagem de pólen de A. angustifolia da data correspondente foi testada. Além disso, utilizando dados ecológicos existentes, foram construídos dois cenários para calcular a velocidade de expansão da A. angustifolia sem o auxílio humano: um utilizando dados médios e outro dados extremos reportados na literatura. No nível genético, foram estudadas 20 populações distribuídas no Sul do Brasil. Cada uma teve 15 indivíduos sequenciados para três locos do DNA de cloroplasto. Foram analisados desvios da neutralidade, os índices genéticos de riqueza, diversidade e de distâncias genéticas, e a possível associação desse último descritor com distâncias geográficas. Os resultados mostraram que a movimentação humana ocorreu primeiramente próxima à região da Serra Geral, seguida de um pico de expansão, atingindo regiões mais distantes até o ponto extremo no Oeste. Existiram correlações entre o número de registros humanos com a percentagem de pólen (? = 0,700 a 0,804). Nenhum dos cenários construídos para o cálculo da velocidade de dispersão da espécie sem o auxílio humano permitiu que a A. angustifolia atingisse sua área de ocorrência máxima no tempo decorrido desde o seu registro mais antigo. Os resultados genéticos encontraram valores elevados para a riqueza (número) de haplótipos (Hr = 12 haplótipos), e baixos para a diversidade de nucleotídeos (p = 6,1 · 10-5) e de haplótipos (Hd = 0,167). A rede de haplótipos, que demonstra a relação evolutiva entre eles, apresentou um padrão em formato de estrela, e foram encontrados desvios da neutralidade (D = 1,84; FS = -17,00), características que indicam uma expansão populacional recente e rápida. A divergência genética interpopulacional foi baixa (FST = 0,04), na qual as populações possuem um material genético de cpDNA muito semelhante entre si, e não associada à distâncias geográficas, formando apenas um grupo (k = 1). Todos os resultados encontrados apontam na mesma direção, trazendo mais evidências de que os grupos humanos influenciaram fortemente na dispersão e expansão da araucária. Isso demonstra que o uso de uma espécie pode ser uma boa estratégia de conservação e inclusive de expansão, diferente das principais estratégias existentes até o momento. No contexto atual, o uso, incluindo plantios para a produção de pinhão e outras ações, podem favorecer a conservação das paisagens com araucária no Sul do Brasil.<br> / Abstract : Araucaria angustifolia is an important species, for both its ecological functions and by its uses by humans. In the past, the wood exploitation occurred in a non-sustainable way, resulting in the fragmentation of its natural habitat and in its recent IUCN red list classification, as critically endangered. In this context, the conservation measures were to restrict humans from its use, disregarding possible benefic interactions reported in the literature, which may favor the conservation of a resource through its use. Many evidences and A. angustifolia characteristics point to a strong interaction with humans, especially in the pre-Columbian time, associated with Jê do Sul groups. There is strong evidence that the species relied on the anthropic action for its expansion and survival, making the current conservation models limited for the maintenance of the araucaria landscapes. The aim of this work was to search for evidences of the pre-Columbian human action over the expansion of A. angustifolia, using a genetic and an ecological approach. The human movement was identified by the chronology of the existing archeological data, and a correlation between the number of occupations and A. angustifolia pollen percent from the corresponding date was tested. Moreover, using existing ecological data, two scenarios were constructed to calculate the expansion speed of A. angustifolia without the human aid: one using the average data and the other using the extreme data reported in the literature. At the genetic level, 20 populations distributed in Southern Brazil were studied. Each one had 15 individuals sequenced for three cpDNA loci. Deviations from neutrality, descriptors of genetic richness, diversity and genetic distances, and possible association between the later and geographic distances were analyzed. Results showed that the human movement first occurred near the Serra Geral region, followed by an expansion peak, reaching more distant regions to the extreme point in the West. There were correlations between the number of human records and the pollen percent (? = 0,700 to 0,804). None of the scenarios constructed for the calculation of the dispersion speed of the species without human aid allowed A. angustifolia to reach its maximum occurrence area in the elapsed time since its oldest record. The genetic results found high values for haplotype richness (Hr = 12 haplotypes), and low values for nucleotide (p = 6,1 · 10-5) and haplotype diversity (Hd = 0,167). The haplotype network presented a star shaped pattern, and deviations from neutrality were found (D = -1,84; FS = 17,00), characteristics that indicate a quick and recent population expansion. The interpopulational genetic divergence was low (FST = 0,04), in which populations have a cpDNA genetic material very similar to each other, and not associated with geographical distances, forming a single group (k = 1). All results point in the same direction, bringing more evidence that human groups heavily influenced in the dispersion and expansion of araucaria. This demonstrates that the use of a species can be a good conservation strategy and even facilitating in its expansion, unlike the main strategies used so far. In the present context, the use, including plantation for seed production and other actions, may favor the conservation of the araucaria landscapes in Southern Brazil.