O Brasil é o segundo maior produtor mundial de soja, entretanto, fatores bióticos e abióticos representam ameaças à cultura causando sérios danos, com significativo impacto econômico. Dentre os problemas fitossanitários destacam-se o percevejo-marrom Euschistus heros e a ferrugem asiática. Para o controle biológico do percevejo, o parasitóide Telenomus podisi tem sido referido como um dos agentes potenciais em programas de MIP. A temperatura média diária e a precipitação são fatores abióticos que afetam tanto à cultura da soja, quanto aos organismos a ela associados. Assim, o trabalho teve como objetivos: 1) determinar faixas de favorabilidade para o desenvolvimento de E. heros e T. podisi; 2) simular o número de gerações dos insetos e a severidade da ferrugem asiática em soja, em municípios do Rio Grande do Sul, em cenários históricos de clima, considerando o ciclo da cultivar, a data da semeadura e o momento de detecção da praga e da doença e 3) avaliar os impactos potenciais das mudanças climáticas sobre estes organismos por meio do mapeamento de risco em cenários de clima futuros projetados pelos modelos globais do IPCC (média de 15 modelos). O trabalho considerou duas abordagens de simulação do efeito do clima sobre o desenvolvimento destes organismos. Na primeira, simulou-se os efeitos da variabilidade climática anual com dados de séries históricas de clima sobre o desenvolvimento dos organismos, por meio da integração de modelos bioclimáticos e, de simulação da cultura, considerando-se a época de semeadura, o momento de detecção e o ciclo da cultivar. Na segunda abordagem os modelos bioclimáticos foram integrados a sistemas de informações geográficas com dados de clima futuro, gerando mapas de favorabilidade para ocorrência dos insetos e da severidade da doença. E. heros apresentou melhor desenvolvimento na temperatura de 26º a 28ºC; maior número de gerações na data de semeadura mais precoce, na cultivar de ciclo médio e no momento de detecção em R1, variando de duas a três gerações. A temperatura muito favorável ao desenvolvimento de T. podisi foi de 20º a 28ºC; o número de gerações variou de três a seis, sendo mais encontrado no plantio mais precoce. Para a ferrugem asiática, não houve tendência de variação significativa dos níveis de severidade em função dos parâmetros avaliados. Os cenários de clima projetados para o futuro indicam um aumento na área favorável ao estabelecimento de E. heros e T. podisi e na severidade da ferrugem asiática em relação ao clima atual, diretamente relacionados às potenciais mudanças nas condições médias de temperatura e precipitação conforme apontadas pelos cenários do IPCC. / Brazil is the second largest soybean producer, however, biotic and abiotic factors affect the crop, causing serious damage, with significant economic impact. Among these problems, Euschistus heros and asian soybean rust. For biological control of the insects, the parasitoid Telenomus podisi has been described as one of the potential agents in MIP programs. The daily average temperature and precipitation are both environmental factors that affect the soybean crop, and its associated organisms. Thus, the study aimed to: 1) determine ranges of favorability for the development of E. heros and T. podisi; 2) simulate the number of generations of insects and severity of asian soybean rust on soybeans in municipalities of Rio Grande do Sul, historical weather scenarios, given the cycle of the cultivar, sowing date and time of pest and disease detection and 3) assess the potential impacts of climate change on these organisms by mapping risk in future climate scenarios projected by the IPCC global models (average of 15 models). The study considered two approaches for simulating the effect of climate on the development of these organisms. It was simulated the variability of climate effects with data from annual time series of climate on the development of organisms through the integration of bioclimatic models and simulation of culture, considering the time of sowing, time of detection and the cultivation cycle. In the second approach bioclimatic models were integrated into geographic information systems with future climate data, generating maps of favorability for the occurrence of insects and disease severity. E. heros showed better development at 26º to 28ºC, high number of generations in the early sowing date, at medium maturity cultivar and time of detection in R1, ranging from two to three generations. The temperature most favorable to the development of T. podisi was 20º to 28º C, the number of generations ranged from three to six, the most found in the earlier planting. For asian soybean rust, no significant trend of variation in levels of severity depending on the parameters. The climate scenarios projected for the future indicate an increase in the area favored the establishment of E. heros and T. podisi and severity of asian soybean rust in relation to the current climate, directly related to potential changes in average conditions of temperature and precipitation as noted by the IPCC scenarios.

A soja é uma das culturas mais importantes a nível mundial, devido à produção de óleo e a seu alto teor proteico. A fase reprodutiva é a mais importante para a produtividade da soja, visto que seu cultivo se destina principalmente à produção de grãos. Os microRNAs (miRNAs) desempenham funções essenciais em diversos aspectos do desenvolvimento reprodutivo, incluindo o florescimento, a fertilidade e o desenvolvimento da semente. A função destes pequenos RNAs (sRNAs) endógenos não codificantes é regular a expressão gênica, principalmente através de clivagem e inibição da tradução de mRNAs alvos. A identificação de miRNAs ainda não está saturada e, em soja, não há trabalhos relacionando-os aos diferentes órgãos florais, que são fundamentais na produtividade desta cultura. Neste estudo, amostras de flores, carpelos, estames e pétalas de soja foram usadas na construção de quatro bibliotecas de sRNAs sequenciadas utilizando a plataforma Solexa, gerando um total de 13.557.795 sequências. Através da análise do mapeamento das sequências de sRNAs das bibliotecas em candidatos a precursores de miRNAs de soja identificados, 276 foram considerados precursores autênticos, incluindo 143 precursores novos. Foram identificados 235 miRNAs maduros, dos quais 51 são miRNAs inéditos, pertencentes a 40 novas famílias. Os demais miRNAs identificados pertencem a 64 famílias conhecidas de miRNAs de plantas, das quais três ainda não tinham sido reportadas em soja. Todas as famílias de miRNAs que estão envolvidas na regulação do florescimento foram identificadas entre as mais frequentes nos tecidos florais de soja. Na análise de expressão pela frequência de sequências nas bibliotecas de sRNAs de carpelos, estames e pétalas, 67.2% (158) dos miRNAs identificados foram diferencialmente expressos. Análises de expressão por PCR quantitativa (RT-qPCR) comprovaram a expressão diferencial de 19 miRNAs. O miRNA inédito denominado NF13 apresentou a maior diferença entre os tecidos, sendo fortemente induzido nos carpelos. Para os miRNAs com expressão diferencial comprovada por RT-qPCR foi feita a predição computacional dos genes alvos, para muitos dos quais já foram descritas funções relacionadas ao processo reprodutivo em plantas. O estudo da regulação destes genes pelos miRNAs em diferentes tecidos e estádios de desenvolvimento floral contribuirá para o entendimento dos mecanismos moleculares envolvidos na reprodução da soja. / Soybean is one of the most important crops worldwide, due to the production of oil and its high protein content. The reproductive phase is considered the most important for the yield of soybean, which is mainly intended to produce the grains. MicroRNAs (miRNAs) play essential roles in various aspects of reproductive development, including flowering, fertility and seed development. The function of these endogenous small non-coding RNAs (sRNAs) is to regulate gene expression, mainly through cleavage and translation inhibition of target mRNAs. The identification of miRNAs is not yet saturated in soybeans, and there are no studies linking them to the different floral organs, which are fundamental in the productivity of this crop. In this study, samples of flowers, carpels, petals and stamens of soybeans were used in the construction of four sRNA libraries sequenced using the platform Solexa, generating a total of 13,557,795 sequences. The sRNAs sequences from four libraries were mapped in precursors candidates. Among them, 276 were considered authentic precursors, including 143 new precursors. 235 mature miRNAs were identified, of which 51 are novel miRNAs belonging to 40 new families. The other identified miRNAs belongs to 64 known plant miRNA families, of which three had not yet been reported in soybean. All miRNAs families which are involved in regulating flowering were identified among the most frequent floral tissue of soybean. Expression analysis based on the frequency of sequences in the libraries of sRNAs of carpels, stamens and petals demonstrated that 67.2% (158) corresponded to differentially expressed miRNAs. Most of 22 and 24 nt miRNAs that were differentially expressed was induced in carpels, suggesting that these miRNAs sizes are important in regulating the processes occurring specifically in these organs. Analysis of expression by quantitative PCR (RT-qPCR) confirmed the differential expression of 19 miRNAs. The novel miRNA named NF13 showed the greatest difference between the tissues and is strongly induced in the carpels. A computational prediction of targets for miRNAs with differential expression confirmed by RT-qPCR was performed. Many of the predicted targets have described functions related to the reproductive process in plants. The study of regulation of these genes by miRNAs in different tissues and stages of flower development will contribute to understanding the molecular mechanisms involved in reproduction of soybean.

A inoculação de rizóbios em espécies leguminosas já é bastante conhecida e levou o Brasil a um avanço na produção de soja. Para garantir a qualidade desses produtos inoculantes é necessário o desenvolvimento de metodologias específicas. A detecção das estirpes constantes na embalagem no produto comercial e em solo e planta inoculada é uma forma de fiscalizar a qualidade do produto. Para tanto os objetivos deste trabalho foram detectar a presença das estirpes de bradirrizóbios recomendadas para a cultura da soja SEMIA 5079 e 5080 (Bradyrizobium japonicum) e SEMIA 587, 5019 (Bradyrizobium elkanii), que devem estar presentes nas formulações de inoculante comerciais, usando-se a técnica de REP- PCR. Detectar a presença destas estirpes em nódulos de plantas de soja inoculadas e em solo de área cultivada. Foi instalado um experimento com soja em vasos, na casa de vegetação. A soja foi inoculada com as estirpes de Bradyrhizobium e com inoculantes comerciais. Os nódulos foram utilizados para a extração de DNA. Também foi realizada extração de DNA de amostras de solo cultivado com soja e de nódulos de soja coletados do campo e de estirpes puras e produto inoculante. As extrações foram realizadas com os Kits: Wizard DNA Purification® (Promega corp., Madison, USA) e Power Soil. Após foi realizada a amplificação do DNA genômico utilizando-se a técnica de REP - PCR com o primer iniciador BOX A1 e com o primer ERIC 1 e ERIC2. O perfil de bandas da amplificação do DNA genômico da mistura de estirpes pela PCR com os oligonucleotideos iniciadores ERIC e BOX A possibilitou a diferenciação de produtos contendo misturas de estirpes diferentes. Nas condições deste trabalho, a técnica de amplificação pela PCR com BOXA1 ou ERIC do DNA de nódulos de plantas inoculadas não se mostra adequada para a identificação das estirpes de rizóbios que induziram a formação destes nódulos em plantas de soja cultivada em casa de vegetação.Não ocorreu a amplificação do DNA extraído de amostras de solo cultivado com soja pela reação em cadeia da polimerase com os oligonucleotídeos iniciadores BOX A e ERIC. A amplificação pela PCR com BOXA1 do DNA extraído de nódulos de plantas cultivadas a campo apresenta baixa similaridade com os obtidos das amostras de produtos inoculantes comerciais utilizados e não permite a identificação da mistura de estirpes que foram inoculadas nas plantas. / Inoculation of rhizobia in legume species is very well known and led Brazil to advance in soybean production. To ensure the quality of these inoculant products is necessary to develop specific methodologies. The detection of strains contained in packaging of the commercial product and in soil and plant inoculated is a way to monitor the quality of the product. Therefore the objectives of this study were to detect the presence of “bradirrizóbios” strains recommended for soybean SEMIA 5079 and 5080 (Bradyrizobium japonicum) and SEMIA 587, 5019 (Bradyrizobium elkanii) that must be present in the formulations of commercial inoculant, by using the technique of REP-PCR. To detect the presence of these strains in inoculated nodules of soybean plants into soil and cultivated area, an experiment was set up with soybeans in pots in a greenhouse. Soybeans were inoculated with the strains of Bradyrhizobium and commercial inoculants. The nodules were used for DNA extraction. Additionally it was carried out DNA extraction from soil cultivated with soybeans and soybean nodules collected from the field and pure strains and inoculant product. The extractions were performed with the following kits: Wizard DNA Purification® (Promega corp., Madison, USA) and Power Soil. Afterwards was performed the amplification of the genomic DNA using the technique of REP - PCR primer with the starting primer A1 and with the primer ERIC1 and ERIC2. The profile of the bands’ amplification of the genomic DNA from the mixture of strains by PCR with primer ERIC and BOX A allowed to differentiate products containing mixtures of different strains. In this study conditions, the technique of PCR amplification with the BOXA 1 or ERIC of DNA from nodules of inoculated plants, is inadequate for the identification of strains of rhizobia, which induced the formation of nodules on soybean plants grown in greenhouse. It was not observed amplification of DNA extracted from soil samples cultivated with soybeans by PCR with primer BOX A and ERIC. Amplification by PCR with BOXA 1 of the DNA extracted from plants’ nodules grown in a field has low similarity with the product samples obtained from commercial inoculants used and it does not allow the identification of the mixture of strains that were inoculated in the plants.

A borra é o principal subproduto da indústria de refino de óleo de soja e é formada durante a etapa de neutralização do refino químico do óleo bruto. Ácidos graxos livres presentes no óleo são neutralizados através da adição de solução de álcalis, resultando em sabões. Esta borra, devido ao seu alto conteúdo de ácidos graxos saponificados, reduzido valor econômico e grande disponibilidade nas indústrias de óleo de soja e de biodiesel, é uma excelente matéria-prima para a obtenção de um concentrado de ácidos graxos livres. Estes ácidos graxos têm sido comercializados devido às suas propriedades nutricionais. Também são utilizados no tratamento de minérios devido à capacidade de alterar as superfícies minerais e são matérias-primas para a produção de biodiesel. Neste trabalho foram estudados os efeitos das condições operacionais do processo de obtenção de ácido graxo de soja através da reação de acidulação da borra de soja com ácido sulfúrico. Três frações são obtidas após a centrifugação do material resultante da reação de acidulação: ácido graxo de soja, emulsão oleosa e água ácida. Ácido graxo de soja é o produto principal, emulsão oleosa é o resíduo do processo de acidulação e água ácida é o efluente. Foram estudadas as condições de acidulação da borra objetivando a produção eficiente do ácido graxo de soja. A fim de determinar a melhor condição de operação, o processo foi otimizado utilizando Metodologia de Superfície de Resposta obtida através do planejamento fatorial com três variáveis independentes: relação molar entre o ácido e o sabão, temperatura e velocidade de agitação. As condições ótimas para a reação de acidulação da borra de neutralização com ácido sulfúrico foram: relação molar entre o ácido e o sabão igual a 0,84 e temperatura de 78ºC, obtendo-se 1,2% da fase emulsão oleosa, enquanto que a velocidade de agitação da solução, sob as condições do teste, não interferiu nos resultados. Com base nestes resultados, foram então processados 6.600 kg de borra na planta industrial com capacidade de processamento de 150 kg de borra por batelada. O percentual da fase emulsão oleosa obtida na planta industrial foi de 2,1% (135 kg). A borra foi caracterizada e o conteúdo de matéria graxa obtido (27,6% em massa) revelou um alto potencial para reaproveitamento. O ácido graxo também foi caracterizado e o conteúdo de matéria graxa obtido (95,2% em massa) revelou a qualidade do principal produto. A caracterização da emulsão oleosa demonstrou a possibilidade de utilização deste resíduo como combustível. A água ácida foi caracterizada a fim de sugerir um tratamento de efluentes eficiente. / Soapstock is the main by-product of the soybean oil refining industry and is formed during the neutralization step in caustic refining of the crude oil. Free fatty acids present in the oil are neutralized by addition of alkali solutions resulting in soaps. This soapstock due to its high content of saponified fatty acids, low economic value and great availability in the soybean oil and biodiesel industries, is an excellent raw-material for the production of a free fatty acids concentrate. These fatty acids have been traded due to its nutritive properties. Also they are used in the mineral treatments due to its capacity to change the mineral superficies and they are potential feedstocks for biodiesel production. In this research, the effects of the process conditions for the production of the soybean fatty acid through the acidulation reaction of soapstock from sulphuric acid neutralization were studied. Three fractions are obtained after centrifugation of the material resulting of the acidulation reaction: soybean fatty acid, oily emulsion and acid water. Soybean fatty acid is the main product, oily emulsion is the residue acidulation process and acid water is the wastewater. Soapstock acidulation conditions were studied aiming at the efficient producing soybean fatty acid. For the determination of the best operational condition, the process was optimized using Response Surface Methodology, obtained from factorial planning with three independent variables: molar ratio between acid and soap, temperature and mixer rotation. Optimal conditions for the acidulation reaction of soapstock from sulphuric acid neutralization were: molar ratio between acid and soap of 0,84 and temperature of 78ºC, obtaining a percentage of oily emulsion of 1.2%. The mixer rotation however, did not interfere with the results obtained, considering the conditions of the test. Then, 6.6 ton of soapstock were processed in the industrial plant with capacity to process 150 kg of the soapstock for batch. The percentage of oily emulsion obtained in the industrial plant was of 2.1% (135 kg). The soapstock was characterized, and the fatty matter content obtained (27.6% in mass) revealed its high potential for reuse. Also the soybean fatty acid was characterized, and the fatty matter content obtained (95.2% in mass) revealed the quality of the main product. The characterization of the oily emulsion demonstrated the possibility the utilization of this residue as fuel. The acid water was characterized aiming at suggesting an efficient wastewater treatment.

As Doenças Cardiovasculares representam importante problema de saúde pública, principalmente em países em desenvolvimento. Os resultados de pesquisas recentes sugerem que o consumo de proteína de soja pode reduzir níveis séricos de colesterol-total e LDL-colesterol em sujeitos hipercolesterolêmicos, atuando nos fatores de risco da Doença Cardiovascular. A clássica metanálise de Anderson e colaboradores (1995) mostraram que a ingestão de 47g/dia de proteína de soja está associada à redução dos níveis de colesterol total, LDL-colesterol e triglicerídios, respectivamente de 9,3%, 12,9% e 10,5%. O objetivo deste estudo é investigar os efeitos do consumo de proteína isolada de soja contendo isoflavonas sobre fatores de risco cardiovascular em mulheres, a saber, níveis séricos de colesterol total, LDLcolesterol, triglicerídios, HDL-colesterol, LDL-peroxidada, Lipoproteína(a) e níveis de pressão arterial. Para isto, conduzimos um ensaio clínico randomizado, placebo controlado, triplo-cego, paralelo, com duração de 8 semanas. Neste, 96 mulheres adultas com idade entre 36 e 68 anos, com níveis de colesterol total ≥ 200 mg/dL, foram randomizadas em dois grupos: intervenção (25g/d de proteína de soja isolada) ou controle (25g/d de proteína total do leite). Dados antropométricos, pressão arterial e exames bioquímicos foram coletados em três momentos: início do estudo, 4 semanas e 8 semanas, em duplicata. A redução observada nos níveis séricos de colesterol total (-25,7 mg/dL ± 35,5, P=0,038) do grupo intervenção apresentaram significância estatística quando comparadas com as reduções ocorridas no grupo controle (-9,8 mg/dL ± 48,3), nas primeiras quatro semanas de intervenção. Após oito semanas este valor não apresentou alterações significativas. Para outras variáveis, como LDL-colesterol, HDL-colesterol, triglicerídios, LDLperoxidada e Lipoproteína(a) não foram encontradas diferenças significativas entre os grupos. Concluímos que o consumo de proteína de soja isolada é mais efetivo do que a proteína total do leite, após quatro semanas, melhorando os nívies de colesterol total em mulheres adultas. / Cardiovascular heart disease is one of the major health problems in most developed countries. The results from recent researches suggest that the consumption of soy protein plays a role in the reduction of total- cholesterol and LDL-cholesterol levels in some hyperlipidemic individuals and has a protective effect on cardiovascular disease. The classic Anderson et al (1995) meta-analysis showed that an average intake of 47g per day of soy protein was associated with 9.3% reduction in serum concentrations of total cholesterol, 12.9% in LDL-cholesterol, and 10.5 % in tryglicerides. The main objective of this was to investigate the effect of soy protein containing isoflavones (ISP) on women’s cardiovascular disease risk factors, such as, the serum concentrations of total cholesterol, LDL-cholesterol, tryglicerides, HDLcholesterol, LDL-peroxide, Lipoprotein(a) and blood pressure. We carried out a randomized, placebo controlled, triple-blind, parallel, 8-wk study, 96 adult women aged 36-68y, with total cholesterol ≥ 200 mg/dL, were randomly assigned to intervention diet (25g/d of isolated soy protein) or control diet (25g/d of total milk protein). Anthropometric data, blood pressure and biochemical analyses were collected during the baseline, 4-wk and 8-wk visits in duplicate. “Lipids profiles improved with significant decreases in cholesterol total (-25.7 mg/dl ± 35.5 (SD) vs -9.8 mg/dl ± 48.3, P= 0.038) in the soy protein group compared to placebo at 4wk. After 8wk, this levels did not show significant differences. No significant differences were detected for LDL-cholesterol, HDL-cholesterol, tryglicerides, LDL-peroxide and Lipoprotein (a). Consumption of Isolated soy protein during 4 wk is more effective than total milk protein for improving the serum total cholesterol in adult women.

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Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-04-10T18:18:02Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 667859 bytes, checksum: c1bce9f72443a6c6fc688a2189f9ab72 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-10T18:18:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 667859 bytes, checksum: c1bce9f72443a6c6fc688a2189f9ab72 (MD5) Previous issue date: 2004-03-12 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Este trabalho foi realizado com a linhagem BARC-8 e a variedade comercial IAC-100, com os objetivos de: analisar a expressão do(s) gene(s) que codifica(m) a(s) enzima(s) sintase de isoflavona (IFS) em soja, e avaliar o acúmulo de isoflavonas ao longo do enchimento do grão em plantas cultivadas em duas diferentes temperaturas; mapear e identificar marcadores do tipo microssatélites e RAPD ligados a QTLs associados à determinação do conteúdo de isoflavonas em sementes de soja. Em um primeiro experimento, as plantas da linhagem BARC-8 e da variedade comercial IAC-100 foram cultivadas em dois regimes de temperaturas: 33/22 e 28/13 °C – dia/noite. Foram detectadas seis formas de isoflavonas ao longo do enchimento do grão de soja (daidzina, genistina, glicitina, malonildaidzina, malonilgenistina e malonilglicitina) tanto para IAC-100 como para BARC-8. Os resultados das análises de variância indicaram ter havido variação significativa para teor de isoflavonas em função do genótipo, da temperatura e dos estádios de desenvolvimento, bem como interação entre os três fatores analisados. A análise da cinética de acúmulo do RNA de IFS, pela técnica de RT-PCR, evidenciou que não há uma relação entre o acúmulo de isoflavonas e a quantidade de transcritos para IFS durante o enchimento do grão. Estudos posteriores deverão ser conduzidos, visando fazer uma análise quantitativa, para poder inferir como se comporta a expressão da IFS ao longo do enchimento do grão e se ocorre influência da temperatura sobre o acúmulo do seu transcrito. No segundo experimento, foi utilizada uma população de 93 plantas F 2 , obtidas do cruzamento entre BARC-8 e IAC-100, que são contrastantes para os teores de daidzina, genistina, malonildaidzina, malonilgenistina, isoflavonas totais e proteína. Os teores das isoflavonas foram determinados por cromatografia líquida de alta eficiência e o teor protéico pelo método de Kjeldahl. A população foi analisada, utilizando-se marcadores microssatélites e RAPD. Foram obtidos 22 grupos de ligação pouco saturados, contendo 82 marcadores, além de 25 marcas não ligada. Na análise de marca simples foram identificados 13 marcadores que explicaram a variação dos teores de daidzina. Destes, o marcador Satt318 explicou 17,39%. Na regressão múltipla, as marcas Satt318, Satt232 e Satt518 explicaram, juntas, cerca de 31,5% desta característica. Seis marcadores explicaram a variação dos teores de genistina. Destes, o Satt318 explicou 16,05% da variação. Na análise de regressão múltipla, as marcas Satt318, Satt350, Satt127 e OPK20 explicaram, juntas, cerca de 34% da variação. Onze marcadores foram identificados para malonildaidzina. Destes, o Satt318 explicou 16,13%. Na análise de regressão múltipla, as marcas Satt318, Satt232, Satt417 e Satt197 explicaram, juntas, cerca de 33% da variação. Dezesseis marcadores foram encontrados para malonilgenistina. Destes, o Satt318 explicou 12,05% da variação. Na análise de regressão múltipla, as marcas Satt318, Satt468, Satt495, Satt350, Satt127 e Satt499 explicaram, juntas, cerca de 45% da variação. Dez marcadores foram identificados para isoflavona total. Destes, o Satt318 explicou 13,59% da variação. Na análise de regressão múltipla, as marcas Satt318, Satt468 e OPAW04 explicaram, juntas, cerca de 26% da variação. Sete marcadores foram identificados para proteína total. Destes, o OPK20 explicou 10,06%. Na análise de regressão múltipla, as marcas OPK20, Satt512, OPU02 e Satt398 explicaram, juntas, cerca de 26% da variação. No mapeamento por intervalo composto, foi identificado um único QTL associado ao teor da isoflavona daidzina no grupo de ligação K, que explicou 28% desta característica. As marcas que mais explicaram as diferentes características avaliadas não foram alocadas no mapa de ligação e, estudos posteriores deverão ser conduzidos, visando aumentar o grau de saturação do mapa. Isto poderá permitir a identificação de QTLs para as diferentes características analisadas. / The soybean line BARC-8 and the commercial cultivar IAC-100 were used in this study in order to analyze the expression of the genes encoding the enzyme isoflavone syntase (IFS) in soybean, and to evaluate the accumulation of isoflavone during the seed filling in soy plants grown under two different temperatures, as well as to map and identify RAPD and microsatellite markers linked to the QTLs associated to the determination of the isoflavone contents in soybean. In the first experiment, the plants were grown under two temperature regimes: 33/22 and 28/13 o C - day/night. Six isoflavone forms were observed along the seed filling (daidzin, genistin, glycitin, malonildaidzin, malonilgenistin and malonilglycitin) in IAC-100 and BARC-8. The results of the variance analyses showed a significant variation in isoflavone content as a function of the genotype, temperature and the stage development, as well as an interaction among those three analyzed factors. A qualitative analysis of the accumulation kinetics of the isoflavone syntase RNA by the RT-PCR technique showed no relationship between isoflavone accumulation and the transcripts for IFS during seed filling. Further quantitative analysis should be conducted to determine the way IFS expression varies along the seed filling, and to verify if there is any influence of the temperature on its transcript accumulation. In the second experiment, a population of 93 F 2 plants were used. These plants were obtained from the crossing between BARC-8 and IAC-100, that are contrasting for the contents of daidzin, genistin, malonildaidzin, malonilgenistin, total isoflavones and protein. The isoflavone contents were determined by high performance liquid chromatography, and the protein content by the Kjeldahl method. The DNA of the plants was extracted and analyzed by RAPD and microsatellite markers. Twenty two linkage groups containing 82 markers in addition to 25 non-linked genetic markers were obtained. In the single marker analysis, thirteen markers explaining the variation in daidzin contents were identified. Among them, marker Satt318 explained 17.39% of the phenotypic variation. In the multiple regression analysis, markers Satt318, Satt232 and Satt518 together explained about 31.5%. Six markers explained the variation in genistin contents. From these, Satt318 explained 16.05% of the variation. In the multiple regression analysis, markers Satt318, Satt350, Satt127 and OPK20 together explained about 34%. A total of eleven markers for malonildaidzin were identified. Among those, Satt318 explained 16.13% of the variation. In the multiple regression analysis, the markers Satt318, Satt232, Satt417 and Satt197 together explained about 33%. Sixteen markers were found for malonilgenistin. From those, Satt318 explained 12.05% of the variation. In the multiple regression analysis, markers Satt318, Satt468, Satt495, Satt350, Satt127 and Satt499 together explained about 45%. Ten markers were identified for total isoflavone. From those, Satt318 explained 13.59% of the variation. In the multiple regression analysis, markers Satt318, Satt468 and OPAW04 together explained about 26%. Seven markers were identified for total protein. Among those, OPK20 explained 10.06%. In the multiple regression analysis, markers OPK20, SATT512, OPU02 and Satt398 together explained about 26% of the variation. In the interval composite mapping, just one QTL associated to daidzin content in linkage group K was identified, which explained 28% of the variation of this trait. The genetic markers which explained a higher amount of the variation of the different traits evaluated were not allocated in the linkage map. Further studies are needed, which should target the increase of the map saturation level. This will probably allow the identification of other QTLs for the different traits analyzed. / Tese importada do Alexandria

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-05-11T18:28:19Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 602028 bytes, checksum: efe6a1e35c1ed71ce3c3f711672053d2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-11T18:28:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 602028 bytes, checksum: efe6a1e35c1ed71ce3c3f711672053d2 (MD5) Previous issue date: 2002-08-12 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O presente trabalho teve como objetivo o aumento do número de marcas no mapa de ligação da soja construído pelo programa de melhoramento da qualidade da soja do Bioagro/UFV e também a identificação de QTLs (Quantitative Trait Loci) associados à determinação do conteúdo de proteínas em sementes de soja. Para isso, foram acrescentados ao mapa original, marcadores do tipo RAPD e marcadores microssatélites não mapeados anteriormente. Foram utilizadas 118 linhagens recombinantes endogâmicas (RILs) obtidas do cruzamento entre a variedade norte- americana BARC 8 (genótipo com alto teor protéico) e a variedade brasileira Garimpo (genótipo com teor normal de proteínas). Foram testados inicialmente 1200 “primers” RAPD, dos quais 127 evidenciaram polimorfismo entre os progenitores, dos quais somente 65 mostraram polimorfismos na população de RILs segregando na proporção mendeliana esperada de 1:1, pelo teste do qui-quadrado. Foram obtidos 24 grupos de ligação pouco saturados, contendo 75 marcadores, além de 70 marcas não ligadas. Nas análises de regressão e mapeamento por intervalo composto para associação entre marcadores e a característica “teor de proteína”, foram identificados 11 marcadores e mapeados três QTLs, nos grupos de ligação MGL D2, MGL L e MGL C22 os quais explicam 7,8% e 8,1% e 7,4%, respectivamente, para as famílias cultivadas em Cascavel. Para as famílias cultivadas em Viçosa foram identificados nove marcadores e mapeado um QTL, no grupo de ligação MGL 3, que explica aproximadamente 16,7% da característica. Estudos posteriores deverão ser conduzidos, visando aumentar o grau de saturação do mapa. Isto poderá permitir a identificação de novos QTLs que determinem um maior porcentagem da expressão da característica. / The present work aimed at increasing the number of markers in the soybean linkage map built by the Bioagro/UFV breeding program for soybean quality. It also aimed at identifying QTLs (Quantitative Trait Loci) governing protein accumulation in the seed. RAPD molecular markers and microsatellites which had not been mapped before were added to the original map. One hundred and eighteen recombinant inbred lines (RILs) derived from a cross between the north american variety BARC-8 (with high protein content) and the Brazilian variety Garimpo (with normal protein content) were used. Initially 1,200 RAPD primers were tested. One hundred and twenty seven of them showed polymorphism between the progenitors and 65 of these showed polymorphism among the RILs. All 65 markers segregated according to the expected 1:1 ratio as indicated by the chi-square test. Twenty four linkage groups with a low saturation level (75 markers) were obtained. Seventy other markers were not mapped in the linkage groups. Regression analyses and composed interval mapping identified 11 markers and three QTLs associated with “protein content” were mapped. These QTLs were located in the linkage groups MGL D2, MGL L and MGL C22 and explained 7.8, 8.1 and 7.4% of variation of this trait, respectively in the lines grown in Cascavel (state of Paraná). For the lines grown in Viçosa (state of Minas Gerais) nine markers were idenfied and one QTL was mapped to linkage MGL 3, and it explained 16.7% of the trait variation. Further studies should be conducted to increase the saturation level of the map. This should allow the identification of new QTLs which might explain a higher percentage of the variation of the protein content in soybean seeds. / Dissertação importada do Alexandria

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-06-02T14:01:55Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 300270 bytes, checksum: 7ac716e6b7a3f9d978feecd7e0eaa397 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-02T14:01:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 300270 bytes, checksum: 7ac716e6b7a3f9d978feecd7e0eaa397 (MD5) Previous issue date: 2004-02-10 / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / O melhoramento vegetal é um processo longo e caro, de modo que quaisquer procedimentos metodológicos que auxiliem na tomada de decisão durante a seleção das linhagens mais promissoras são extremamente importantes. Este trabalho teve como objetivo avaliar as distribuições das freqüências das populações de retrocruzamento de soja, bem como selecionar as prováveis linhagens promissoras para alto teor de proteína nas sementes. Utilizando-se de um modelo linear misto há possibilidade de se fazer a predição de efeitos aleatórios, na presença de efeitos fixos, por meio dos BLUP's (best linear unbiased prediction) que são de grande valia no melhoramento. Os experimentos foram conduzidos em três municípios do Estado de Minas Gerais, Capinópolis, Oratórios e Viçosa entre os anos de 1999 e 2001. Linhagens de soja foram obtidas pelo método de retrocruzamentos utilizando como progenitores recorrentes as variedades OCEPAR 13, COODETEC 201, COODETEC 202, COODETEC 205, como progenitores doadores para alto teor de proteína nas sementes, as linhagens BARC 8 e BR 80 14887. O método utilizado para determinação do teor de proteína das sementes foi o Kjeldahl. Concluiu-se que as estimativas de componentes de variância, assim como as estimativas de herdabilidade, baseada na máxima verossimilhança restrita, apresentaram-se com magnitudes baixas; selecionando-se somente entre as linhagens que apresentaram maiores valores preditos pelo BLUP, houve aumento do parentesco na população e; a utilização do BLUP para auxiliar seleção de linhagens promissoras mostrou- se satisfatória . As distribuições das observações e, em conseqüência, a natureza da variação genética, foi avaliada por meio da análise da curtose e da assimetria das distribuições nas populações RC 2 F 2 . Observou-se que a média do teor protéico foi deslocada positivamente, indicando potencial para o desenvolvimento de linhagens promissoras, com maior teor de proteína nas sementes; a variabilidade do teor de proteína dentro das populações depende somente da presença de poucos alelos nas diferentes populações; no segundo retrocruzamento, as populações tendem a apresentar distribuição mesocúrtica ou leptocúrtica e, por meio da estimativa de assimetria, foi possível constatar efeito de dominância em algumas das populações avaliadas. / The plant breeding is a long and expensive process, so that any methodological procedures that aid taking decision during the selection of the most promising lines is extremely important. This work had as objective to evaluate the frequencies distributions of soybean backcross populations, as well as to select the probable promising lines for high protein content in the seeds. By using a mixed linear model, there is the possibility to predict the aleatory effects, in the presence of fixed effects, through BLUP's (best lineal unbiased prediction) that are of great value in breeding programs. The experiments were accomplished in three locations of the Minas Gerais State: Capinópolis, Oratórios and Viçosa from 1999 to 2001. The soybean lines were obtained by the backcross method, using as recurrent ancestors the varieties OCEPAR 13, COODETEC 201, COODETEC 202, and COODETEC 205, as donors ancestors for high protein content in the seeds, the lines BARC 8 and BR 80 14887. The method used for determination of the seed protein contents was the Kjeldahl. It was concluded xthat the estimates of variance components, as well as the heritabilities estimates, based on the maxim restrict likelihood, presented low magnitude; selecting only among the lines that presented larger predicted values by BLUP, it was increased the relationship in the population and; the use of BLUP to aid selection of promising lines was shown satisfactory. The distributions of the observations and, in consequence, the nature of the genetic variation, were evaluated through the analysis of the kurtosis and of the asymmetry of the distributions in the RC 2 F 2 populations. It was observed that the protein content average moved positively, indicating potential for the development of promising lines, with higher seed protein content; the variability of the protein content inside the populations depends only upon the presence of few alleles in the different populations; in the second backcross, the populations tend to present mesokurtic or leptokurtic distribution and; through the asymmetry estimate, it was possible to verify dominance effect in some of the appraised populations.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-06-06T16:50:37Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 463869 bytes, checksum: 0aa796e02ec00cabc4aadbba1841b3f9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-06T16:50:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 463869 bytes, checksum: 0aa796e02ec00cabc4aadbba1841b3f9 (MD5) Previous issue date: 2003-04-10 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O teor de proteína no farelo de soja tem influenciado o preço final pago ao produtor. Por esta razão, um dos principais objetivos do melhoramento da soja é o desenvolvimento de variedades com alto teor de proteína e alta produtividade. Três variedades comerciais e seis linhagens de soja com teor normal de proteína foram cruzadas com dezoito linhagens de alto teor de proteína para promover uma combinação desejável de alto teor de proteína e alta produtividade. Os objetivos gerais deste trabalho foram a introgressão de alelos de alto teor de proteína em variedades elite de soja por retrocruzamentos e seleção assistida por microanálises bioquímicas e por marcadores microssatélites. Neste sentido, várias metas específicas foram atingidas neste trabalho tais como: (a) realização de uma análise de divergência genética baseado em marcadores microssatélites entre progenitores recorrentes e doadores de alto teor de proteína; (b) determinação do número ideal de primers de microssatélites para assistir um programa de retrocruzamentos; (c) realização de seleção por meio de microanálises bioquímicas após uma única geração de autofecundação; (d) seleção de indivíduos mais próximos geneticamente do progenitor recorrente e com maior teor de proteína; (e) determinação do ganho de seleção das plantas selecionadas e (f) caracterização de linhagens de soja com alto teor de proteína quanto à sua composição bioquímica. Como conclusões, foi evidenciado que a utilização de 57 pares de primers de microssatélites (SSR) foram eficientes para avaliar a diversidade genética entre os genótipos doadores e recorrentes, permitindo que genótipos mais próximos geneticamente entre si fossem utilizados no programa de retrocruzamento para introgressão de alelos de alto teor de proteína em soja. Foram definidos 44 dos 57 pares de primers de SSR previamente selecionados como o número ótimo para assistir o programa de retrocruzamentos visando a introgressão de alelos de alto teor de proteína, com 95% de correlação e 6,44% de estresse e, ainda, foram escolhidas três combinações destes 44 pares de primers que proporcionaram o mesmo agrupamento original obtido quando foram utilizados 57 pares de primers. A análise de variância evidenciou variabilidade genética para todos os cruzamentos avaliados e um alto valor de herdabilidade para teor de proteína em soja, sendo que os melhores cruzamentos foram aqueles que envolveram o progenitor recorrente OC 953312, que apresentou a maior herdabilidade (93,1%) e maior variabilidade genética (4,62). Os melhores progenitores doadores foram escolhidos com base em suas capacidade específica de combinação (CEC), por meio do teste de média, o que reduzirá o número de cruzamentos e análises e, conseqüentemente, os custos do programa de retrocruzamento. As plantas selecionadas para alto teor de proteína independente do cruzamento tiveram em média teores de proteína de 45,74 a 47,47% sendo que os ganhos reais para teor de proteína foram de 3,88 a 9,35%. As plantas que tiveram alto teor de proteína e menores distâncias genéticas em relação ao progenitor recorrente foram selecionadas para dar prosseguimento ao programa de retrocruzamentos. A caracterização bioquímica das isolinhas com alto teor de proteína indicou que o aumento no teor de proteína promoveu uma redução no teor de óleo e carboidratos totais. A análise da composição aminoacídica das isolinhas de alto teor de proteína comparada com a linhagem recorrente (normal) evidenciou que não houve alteração aparente na composição aminoacídica das isolinhas e, ainda, foi observado que o aumento do teor de proteína ocorreu principalmente devido ao aumento no teor da proteína de reserva 11S (de melhor qualidade), havendo inclusive uma pequena redução na proteína de reserva 7S. Esta observação é importante, pois indica que o melhoramento para teor de proteína não reduziu o valor nutricional da proteína da soja, podendo até mesmo melhorar a sua qualidade. / Soy flour protein content greatly influences the final price paid to the producer. For this reason one of the main objectives of soybean breeding is to select for high protein cultivars. The main goal of this work was the introgression of alleles for high protein content in soybean elite cultivars through backcross assisted by molecular markers. For that reason, several specific tasks were achieved, such as (a) analyses of genetic diversity among recurrent and donor parents with microsatellite markers; (b) determination of the ideal number of microsatellite primers to assist the backcross program; (c) selection of high protein genotypes by using non- destructive single seed analyses after one generation of self-pollination; (d) selection of genotypes genetically closer to the recurrent parent; (e) protein yield determination of F2 selected plants and (f) biochemical characterization of high protein soybean lines. The use of 57 selected pairs of microsatellite primers was efficient to evaluate the genetic diversity among the recurrent and donor parents, which allow the choice of genetically closer genotypes for the backcross breeding program. Forty-four of the 57 pairs of primers previously selected were defined as an optimum number of primers to assist the backcross breeding program, with 95% correlation and 6.44% stress. The three best 44 primers combinations that yields the same original clustering obtained with the 57 pairs of primers were chosen. Variance analysis evidenced genetic variability for all crosses analyzed and a high heritability value for protein content in soybean, being the best crosses the ones that used recurrent parent OC 953312, which showed the highest heritability (93.1%) and genetic variability values (4.62). The best donor parents were chosen based on capacity specific combination by using the mean test. This will reduce the number of crosses and biochemical analyses needed and, consequently, the cost of the backcross breeding program. Selected plants for high protein independently of the crossing had an average of protein content varying from 45.74 to 47.47%, and the real gains for protein varying from 3.88 (9.17%) to 9.35 (24.86%). Plants that had the highest protein content and the lowest genetic distances in relation to the recurrent parent were selected for the backcross breeding. A biochemical characterization was performed in the high protein near isogenic lines (NILs) derived from CAC 1 variety. The increase in protein content promotes reduction in oil as well as in total carbohydrates contents of the soybean seeds. A soy flour amino acid analysis showed that there was no significant alteration in the amino acid contents in the high protein lines. Scanner densitometry estimation of soybean protein components separated by SDS-PAGE showed that the increase of protein content of the NILs are due to an increase in the 11S storage protein component, which is of better quality. The scanner densitometry evaluation showed a slight reduction in 7S storage protein content in the high protein lines. This observation is of interest since it pointed out that the backcross breeding for high protein content does not reduce, being even possible to increase the nutritional and functional values of the soybean protein. / Tese importada do Alexandria