Made available in DSpace on 2014-08-20T13:32:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_daiane_de_pinho_benemann.pdf: 2735667 bytes, checksum: 56ce2e3c78770a1745bd363c525c5392 (MD5) Previous issue date: 2012-05-24 / Gerbera is one of the most important plants in the global ornamental market. Due to fierce competition in this market, obtaining different genotypes is necessary. Therefore, information on the genetic variability of this species may help breeding programs in order to select new promising genotypes. This study aimed to develop EST-SSR markers for gerbera, and to check the genetic variability among accessions by multivariate analysis using morphological (qualitative and quantitative), and molecular markers. Also to analyze the correlation between morphological and molecular markers to elucidate the genetic variability of Gerbera spp.. As a result, 17 EST-SSR markers were developed for use in studies of molecular characterization. These were highly polymorphic and allowed the differentiate of all gerbera accessions. The analysis of morphological (quantitative and qualitative) characters, by means of multivariate analysis and principal components enabled the delection of a wide genetic variability among accessions of gerbera. The correlation analysis between morphological characters show that there is some influence on other characters. The analysis of molecular and morphological data, using the sum of the dissimilarity matrices, it was possible to obtain a better grouping of the accessions studied. The results of this study may assist gerbera breeding programs in the selection of parental genotypes for controlled crossings. / A gérbera é uma das plantas mais importantes no mercado mundial de ornamentais. Dada a grande concorrência nesse mercado, a obtenção de genótipos diferenciados é uma necessidade constante, sendo assim, informações sobre a variabilidade genética desta espécie podem auxiliar programas de melhoramento, visando a seleção de novos genótipos promissores. No presente estudo buscou-se desenvolver marcadores EST-SSR para gérbera, com os objetivos de caracterizar molecularmente esta espécie, verificar a variabilidade genética entre acessos, por meio da análise multivariada utilizando caracteres morfológicos (qualitativos e quantitativos), analisar a correlação entre os caracteres morfológicos e moleculares para uma melhor elucidação da variabilidade genética de Gerbera spp.. Como resultados, 17 marcadores EST-SSRs foram desenvolvidos para uso em estudos de caracterização molecular. Estes foram altamente polimórficos e capazes de diferenciar todos os acessos de gérbera. A análise dos caracteres morfológicos (quantitativos e qualitativos), por meio de análise multivariada e componentes principais, possibilitou verificar a existência de ampla variabilidade genética entre os acessos de gérbera. Através da correlação entre os caracteres morfológicos, constatou-se que existe influência de alguns caracteres sobre outros. Na análise conjunta dos dados moleculares e morfológicos, por meio da soma das matrizes de dissimilaridade, foi possível obter um melhor agrupamento entre os acessos estudados. Os resultados obtidos neste estudo poderão auxiliar programas de melhoramento genético de gérbera na seleção de progênies promissoras para cruzamentos controlados.

O bioma Mata Atlântica contém muitas espécies frutíferas, sendo que o cambuci (Campomanesia phaea) se destaca por ser rico em vitamina C, com propriedades antioxidantes e adstringentes, que combatem radicais livres, além levar ao fortalecimento do sistema imunológico. Apesar do grande potencial de exploração, o cambuci é uma espécie semi-domesticada, e, atualmente, não há informações sobre sua diversidade genética. O conhecimento da variabilidade genética do cambuci é importante para o estabelecimento de estratégias de conservação, além de orientar pesquisas relacionadas a programas de coleta de material genético para bancos de germoplasma, já que a espécie se encontra em áreas prioritárias para conservação no Brasil. Existem diversos tipos de marcadores moleculares, sendo que os marcadores microssatélites têm sido considerados ideais para a caracterização e avaliação da diversidade genética em diversas culturas, por serem altamente polimórficos, de fácil interpretação e serem amplificados via PCR. Assim, buscou-se neste trabalho desenvolver marcadores microssatélites e avaliar a diversidade genética de 145 acessos de cambuci distribuídos em cinco populações, coletadas na vertente da Serra do Mar no Estado de São Paulo - Brasil (Juquitiba, Paraibuna, Mogi das Cruzes, Ribeirão Pires e Salesópolis). A biblioteca genômica enriquecida em microssatélites para cambuci gerou 16 loci microssatélites. Seis loci apresentaram perfis polimórficos, revelando dois a seis alelos em um total de 26 alelos. A partir das frequências alélicas, foram avaliados os parâmetros de diversidade, tais como número médio de alelos por loco (A = 3,83), porcentagem média de loci polimórficos (P = 0,57), heterozigosidade esperada (HE = 0,57) e heterozigosidade observada (HO = 0,54). A análise da estrutura genética permitiu verificar que a maior parte da diversidade genética se encontra dentro das populações (HS = 0,57) enquanto que a diversidade entre as populações foi baixa (GST = 0,19). A análise de agrupamento, baseada na distância genética de Nei, indicou que as cinco populações estão próximas entre si geneticamente, e os dados sustentam a hipótese que a distância genética entre elas pode ser atribuída pela distância geográfica, com exceção da população de Salesópolis à qual não foi possível fazer essa analogia. A partir dos dados obtidos pelos marcadores microssatélites, foi possível separar 18 genótipos distribuídos entre as cinco populações que representa toda diversidade genética das populações para formar uma coleção nuclear. / The Atlantic Forest biome has many fruit species, and cambuci (Campomanesia phaea) stands out due to its high content of vitamin C and its antioxidant and astringent properties, which combat free radicals, besides strengthening the immune system. Despite the great market potential, cambuci is a semi-domesticated species for which there is currently no information about its genetic diversity. The knowledge of the cambuci genetic variability is important for the establishment of conservation strategies, besides giving direction to research actions related to genetic material collection programs for the construction germplasm banks, considering that this species is located in conservation priority areas of Brazil. There are several types of molecular markers, and microsatellite markers have been considered ideal for the characterization and evaluation of genetic diversity in several crops because they are highly polymorphic, easily interpreted, and amplified via PCR. Thus, this work aimed to develop microsatellite markers and to evaluate the genetic diversity in 145 cambuci accesses distributed in five different populations collected at the Serra do Mar slope in the State of São Paulo - Brazil (Juquitiba, Paraibuna, Mogi das Cruzes, Ribeirão Pires and Salesópolis). The genomic library enriched in microsatellites for cambuci generated 16 microsatellite loci. Six loci had polymorphic profiles, revealing two to six alleles in a total of 26 alleles. From the allele frequencies, different diversity parameters were evaluated, such as the average number of alleles per locus (A = 3.83), mean percentage of polymorphic loci (P = 0.57), expected heterozygosity (He = 0.57), and observed heterozygosity (Ho = 0.54). The genetic structure analysis allowed to verified that most of the genetic diversity is found within the populations (Hs = 0.57), while the diversity among the populations was low (GST = 0.19). The cluster analysis, based on the genetic distance of Nei, indicated that the five populations are genetically close to each other, and the data support the hypothesis that the genetic distance among them can be attributed to geographic distance, except for the population of Salesópolis that was not possible to make this analogy. From the data obtained by the microsatellite markers, it was possible to separate 18 genotypes distributed among the five populations that represent all the genetic diversity of the populations to form a core collection.

Orientadores: Anete Pereira de Souza, Antonio Augusto Franco Garcia / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-19T06:27:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marconi_ThiagoGibbin_D.pdf: 16468359 bytes, checksum: 01e191ac164eff1d269733328f5be31e (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A utilização dos marcadores moleculares em estudos de mapeamento genético e de QTLs (Quantitative Trait Loci) tem proporcionado um importante progresso no conhecimento da genética e da estrutura genômica da cana-de-açúcar. O projeto de sequenciamento de ESTs (Expressed Sequence Tags) do programa Genoma da FAPESP (SUCEST) identificou aproximadamente 43 mil clusters que representam os genes de cana-de-açúcar. Sabe-se que os ESTs apresentam grande potencial para serem utilizados no desenvolvimento de marcadores genético-moleculares. Tendo em vista os avanços possíveis no melhoramento genético da cana-de-açúcar com a construção de um mapa genético funcional a partir de ESTs de interesse, este trabalho teve como objetivos o mapeamento genético em uma população F1 de cana-de-açúcar utilizando marcadores moleculares do tipo EST-SSRs (Expressed Sequence Tags - Simple Sequence Repeats) e SNP (Single Nucleotide Polymorphism), desenvolvidos a partir de seqüências ESTs homólogas a genes de interesse. Os SNPs desenvolvidos e mapeados demonstraram novos tipos de segregações possíveis de serem incorporadas ao mapeamento genético em cana-de-açúcar, representando avanços para a análise genética de poliplóides e possibilitando a saturação do mapa genético com marcadores completamente informativos. Os marcadores moleculares EST-SSRs e SNPs desenvolvidos e integrados ao mapa genético da cana-de-açúcar aumentaram sua resolução e também as possibilidades de mapeamento dos QTLs com maior precisão / Abstract: The use of molecular markers in genetic mapping studies and QTL (Quantitative Trait Loci) has provided an important advance in knowledge of genetics and genomic structure of sugarcane. The sequencing project of ESTs (Expressed Sequence Tags) form FAPESP's Genome Program (SUCEST) identified approximately 43 000 clusters representing the sugarcane genes. It is known that the ESTs have great potential for use in the development of genetic molecular markers. Given the possible advances in genetic breeding of sugarcane with the construction of a functional genetic map from ESTs of interest, the aim of this study was the construction of a genetic map in a F1 population of sugarcane using molecular markers EST-SSR (Expressed Sequence Tags - Simple Sequence Repeats) and SNP (Single Nucleotide Polymorphism) derived from ESTs sequences homologous to genes of interest. The developed and mapped SNPs demonstrated new types of segregation ratio that could be incorporated in the genetic mapping of sugarcane, representing advances for the genetic analysis of polyploid and allowing the saturation of the genetic map with fully informative markers. The EST-SSR markers and SNPs developed and integrated into the genetic map of sugarcane increased the resolution, coverage of the genome and also the possibilities of mapping QTLs with greater precision / Doutorado / Genetica Vegetal e Melhoramento / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

Ziel dieser Arbeit war es, verschiedene Aspekte der Verwendung von genetischen Markern in der genomischen Charakterisierung und Analyse von verschiedenen Tierpopulationen zu untersuchen. Zu Beginn werden die verschiedenen Anwendungsbereiche von genetischen Markern in der Tierzucht beschrieben. In der ersten Analyse wurden acht Hühnerrassen für 9‘216 Single Nucleotide Polymorphism (SNPs) und 29 Microsatelliten (Single Sequence Repeats, SSRs) typisiert. Um die Rassen zu differenzieren wurden zwei unterschiedliche Methoden herangezogen: (i) die Bayesian Model-based Clustering Analyse, die im Programm STRUCTURE (Version 2.3) implementiert ist und (ii) eine Hauptkomponenten-Analyse (Principal Component Analysis, PCA), bei der eine Differenzierung der Rassen aufgrund ihres Euklidischen Abstandes zueinander durchgeführt wurde. Die Ergebnisse der STRUCTURE Analyse zeigten, dass die Wiederholbarkeit bei SNPs, unabhängig von Ihrer Anzahl, höher war als bei den SSR. Bei der Zuordnung eines Individuums zu einer der Rassen wurden die höchsten Werte für 29 SSRs und 100 SNPs errechnet. Die PCA-basierte Methode ergab, dass 2.4 SNPs je SSR benötigt werden, um eine vergleichbare Differenzierung zu erreichen. Dieses Ergebnis ist vergleichbar mit Untersuchungen, die an Menschen oder Rindern durchgeführt wurden. Unter Verwendung aller SNPs konnte im Vergleich zu allen vorhandenen SSRs eine genetisch inhomogene Rasse detektiert werden. Aufgrund dieser Ergebnisse und der deutlich größeren Anzahl an verfügbaren SNPs verglichen mit SSRs kann davon ausgegangen werden, dass SNP-basierte Ansätze weiter an Bedeutung gewinnen werden. Des Weiteren wurde eine umfassende Kartierung von Selektionssignaturen auf den Autosomen des Göttinger Minischweins durchgeführt. Für die Suche nach Selektions-signaturen wurden die mittels des Illumina Porcine BeadChip 60K (Illumina, San Diego, USA) gewonnenen SNP Daten anhand von zwei Methoden untersucht: Zum einen wurde der Long Range Haplotype Test (LRH) angewendet, der im Softwarepacket SWEEP integriert ist. Zum anderen wurden die genomischen Anteile der drei Ausgangsrassen für jeden SNP aufgrund einer Bayes‘schen Methode geschätzt. Es konnte eine signifikante Veränderung der Anteile der Ausgangsrassen verglichen mit den berechneten pedigree-basierten Erwartungswert festgestellt werden. Hierbei fiel auf, dass die Zuteilung der Allele zu einer der drei Ausgangsrassen sowohl zwischen als auch innerhalb der Chromosomen hoch variabel ist. Es wurde angenommen, dass eine lokale Abweichung der Zusammensetzung als Hinweis darauf interpretiert werden kann, dass diese Region unter gerichteter Selektion stand. Mit Hilfe dieses Indikators und den Ergebnissen des LRH-Testes konnte eine Vielzahl von Regionen identifiziert werden, die unter Selektion standen. Einige dieser Regionen beherbergen Kandidatengene, die funktionell mit den Zuchtzielen der Göttinger Minischweine im Zusammenhang stehen, z.B. SOCS2, TXN, DDR2 und GRB10, die mit der Körpergröße in Verbindung gebracht werden, oder das PRLR Gen, das die Wurfgröße beeinflusst. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen lassen Rückschlüsse darauf zu, dass die Beziehung der Gene SOCS2 und GRB10 zu dem IGF-1 Gen der mögliche Grund für den Zwergwuchs im Göttinger Minischwein sein könnte. In einem weiteren Schritt wurden die Ergebnisse der Kartierung der Selektionssignaturen auf den Autosomen des Göttinger Minischweins validiert. Hierfür wurde die Cross Population Extended Haplotype Homozygosity (XPEHH) berechnet. Diese Methode basiert, genau wie der LRH-Test, auf dem Auffinden von Regionen ausgedehnter Haplotypenhomozygotie. Die beiden Ansätze unterscheiden sich dadurch, dass beim LRH-Test innerhalb einer Rasse und beim XPEHH im Vergleich zweier Rassen Selektionssignaturen aufgedeckt werden. Als Vergleichsrassen wurden Tiere der Rassen Göttinger Minischwein, Deutsche Landrasse und Large White mit dem Illumina Porcine BeadChip 60K (Illumina, San Diego, USA) genotypisiert. Mit Hilfe des XPEHH-Tests konnten weitere Regionen identifiziert werden, die unter Selektion standen. Aufgrund des Vergleichs von Großschweinerassen mit dem Göttinger Minischwein und dem erneuten Auffinden des SOCS2 Gens wird die Vermutung bestärkt, dass es sich hierbei um eines der wichtigsten Gene für den Zwergwuchs beim Göttinger Minischwein handelt. Zusammenfassend ergibt sich, dass SNP-basierte Ansätze einen deutlich besseren Einblick in die genomische Architektur von Populationen ermöglichen. Dadurch wird ein besseres Verständnis von Selektion und Differenzierung von Rasse auf genomischer Ebene erreicht.

De nombreuses bananes cultivées et consommées sont des hybrides interspécifiques triploïdes entre Musa acuminata (génome A) et Musa balbisiana (génome B). L'amélioration de ces cultivars nécessite de mettre en place des stratégies complexes liées à leur faible fertilité et leur niveau de ploïdie. De plus, le génome M. balbisiana porteur de caractères agronomiques intéressants est malheureusement porteur de séquences intégrées de Banana streak virus (ou eBSV pour endogenous BSV). Ces eBSV sont capables de produire, dans un contexte de croisements interspécifiques et sous conditions de stress abiotiques, des génomes viraux responsables de l'infection systémique du bananier. L'activation spontanée de ces eBSV est la contrainte majeure des programmes d'amélioration du bananier plantain depuis plus de 10 ans. La ségrégation des chromosomes A et B chez les clones polyploïdes interspécifiques de bananiers est encore très peu connue. Nous avons au cours de cette thèse analysé la recombinaison et la ségrégation chromosomique chez 184 plantes issues de la descendance AAAB (CRBP39) x AA (Pahang_Carbap) au moyen de 38 marqueurs SSR distribués sur les 11 chromosomes Musa et de 6 marqueurs PCR spécifiques des deux espèces BSV présentes chez CRBP39 (eBSGFV-7 et eBSOLV-1). Nous avons observé qu'au cours de la formation des gamètes chez l'allotétraploïde CRBP39, la plupart des marqueurs du tétraploïde AAAB CRBP39 ont une ségrégation de type tétrasomique et que les génomes A et B recombinent au niveau de tous les segments de chromosomes pour lesquels nous pouvions suivre les allèles du chromosome B. D'autre part, nous avons montré que 50% des descendants ont reçu, à un ou quelques loci, un ou trois allèles du parent AAAB (CRBP39) au lieu de deux. La composition allélique de ces gamètes aneuploïdes, la cartographie génétique et l'analyse des corrélations entre marqueurs suggèrent que cette particularité résulte d'une variation structurale entre génomes A et B. Un des chromosomes B correspondrait à une partie des chromosomes 1A et 3A. Nous avons également observé une distorsion de ségrégation des loci eBSV avec une surreprésentation d'individus possédant au moins une intégration eBSV (86%). La régulation des eBSV semble très complexe et nécessitera des études complémentaires pour tenter d'identifier le ou les facteurs génétiques impliqués. Finalement, notre travail a montré que des croisements de type AAAB x AA peuvent générer des plantes possédant du génome B sans aucune intégration BSV (13%). Ce résultat est important car il ouvre une voie de contournement à la contrainte eBSV dans les programmes d'amélioration génétique. / Many cultivated and consumed banana are interspecific triploid hybrids between Musa acuminata (A genome) and Musa balbisiana (B genome). The genetic improvement of these cultivars requires the implementation of complex breeding strategies due to their low fertility and ploidy level. In addition, the B genome of M. balbisiana which bears interesting agronomic traits unfortunately carries endogenous Banana streak virus sequences (eBSV). Under certain conditions such as interspecific crosses and abiotic stresses, these eBSV are able to produce infectious viral genomes responsible for systemic infection of banana. The spontaneous activation of these eBSV is the major constraint of plantains improvement programs for more than 10 years. The A and B chromosomes recombination and segregation in interspecific polyploids banana are still poorly understood. We here analyzed chromosomes recombination and segregation in 184 offspring from the cross AAAB (CRBP39) x AA (Pahang_Carbap) using 38 SSR markers distributed on the 11 Musa chromosomes and 6 specific PCR markers of both BSV species integrated in CRBP39 (eBSGFV-7 and eBSOLV-1). We noticed that during CRBP39 meiosis most of the SSR markers have tetrasomic segregation and that A and B genomes recombine at all chromosomes segments where we were able to follow chromosome B alleles. Besides, we showed that 50% of the offspring received at one or several loci, one or three alleles of the CRBP39 parent instead of two. The allelic composition of these aneuploid gametes, the genetic map and the analysis of correlations between markers suggest that this peculiar observation is due to a structural variation between A and B genomes. One of the B chromosomes would be part of chromosomes 1A and 3A. We also noticed a distorted segregation of eBSV loci with an overrepresentation of individuals harboring at least one of the eBSV (86%). eBSV regulation seems very complex and requires additional studies to identify the genetic factor(s) involved. Finally, we also showed that AAAB x AA crosses can generate plants with B genome but without eBSV. This is the case for 13% of the offspring. This result is important because it shows that we can overcome eBSV constraint in banana breeding programs.

Orientadores: Anete Pereira de Souza, Antonio Augusto Franco Garcia / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-08T00:10:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_KarineMiranda_D.pdf: 6932327 bytes, checksum: 92b9fb104f8543695a1c804fd65bf912 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: A cana-de-açúcar (Saccharum spp.) está entre as espécies de maior importância econômica no mundo, constituindo uma das principais fontes de produção de açúcar e álcool. Apesar do Brasil ocupar posição de destaque, como o maior produtor mundial, os níveis de produtividade são considerados baixos. Os programas de melhoramento para obtenção de novas variedades de cana-de-açúcar, mais produtivas e resistentes a pragas e doenças, podem ser acelerados com o desenvolvimento de marcadores genéticos, PCR específicos, fortemente ligados a genes que controlam as características de interesse. A utilização de marcadores em estudos de mapeamento genético e de QTL¿s (Quantitative Trait Loci) tem proporcionado um importante progresso no conhecimento da estrutura genômica e na genética da cana-de-açúcar. Sabe-se que os ESTs (Expressed Sequence Tags) apresentam grande potencial para serem utilizados com tais finalidades. O projeto de seqüenciamento de ESTs (SUCEST), do programa Genoma da FAPESP, identificou cerca de 43 mil clusters que representam os genes de cana-de-açúcar, potenciais para serem utilizados no desenvolvimento de marcadores genéticos. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo desenvolver e mapear marcadores EST-SSRs em uma progênie derivada do cruzamento entre duas variedades pré-comerciais de cana-de-açúcar, complementando os programas de mapeamento genético desta população. Uma busca no banco de dados do SUCEST resultou na identificação de marcadores microssatélites ou SSRs (Single sequence repeats) em 2005 clusters. Trezentos e setenta e dois locos EST-SSRs foram desenvolvidos e analisados e, destes, 149 foram selecionados para estudo de mapeamento genético. Um total de 2303 marcadores polimórficos (SSRs, EST-SSRs, RFLPs, EST-RFLPs e AFLPs) foi identificado nos 100 indivíduos da progênie F1, dos quais 1669 (72%) eram marcadores em dose simples (1:1 e 3:1), segregantes na população. As análises de mapeamento foram baseadas na metodologia de identificação de marcadores em dosagem única no genoma, com o auxílio dos programas JoinMap (versão 3.0) e OneMap. Para a formação dos grupos de co-segregação (GCs) utilizou-se LOD 5 e fração de recombinação de 0.35. A função de mapeamento de Kosambi foi adotada para conversão das freqüências de recombinação em distâncias de mapa em centiMorgans (cM). Dos 1669 marcadores segregantes, 664 (40%) foram distribuídos em 192GCs, gerando um mapa com 6261.1 cM de comprimento. Os 192 GCs foram agrupados em 14 prováveis grupos de homologia. Cento e treze dos 149 EST-SSRs avaliados foram mapeados e apresentaram homologia a genes conhecidos de outras espécies. A adição dos marcadores provenientes de seqüências expressas, aumentou a cobertura e densidade do mapa prévio desta população, possibilitando também a construção do primeiro mapa funcional de cana-de-açúcar. Os EST-SSRs desenvolvidos têm potencial de utilização na detecção de QTL¿s associados a características de importância econômica para a cultura da cana-de-açúcar / Abstract: Sugarcane (Saccharum spp.) is one of the most important cash crops, highly contributing towards the production of raw sugar and bioethanol produced worldwide. Even though Brazil is the major producer, sugar yield is considered low. Breeding programs for the attainment of new improved sugarcane varieties, which are more productive and more resistant to plagues and illnesses, could be sped up with the development of genetic markers that are PCR-specific and strongly linked to genes that control the desired agronomic traits. The use of genetic markers in genetic mapping and QTL (Quantitative Trait Loci) studies has allowed important progress in the knowledge of the genomic structure and genetics of sugarcane. It is a known fact that the ESTs (Expressed Sequence Tags) have great potential to be used with such purposes. The Sugarcane Expressed Sequence Tag Project (SUCEST) has identified about 43000 clusters that represent the sugarcane genes with a potential to be used in the development of genetic markers. In this context, the objective of the present work was to develop and map EST-SSR markers in a progeny obtained by the cross between two pre-commercial sugarcane varieties, complementing the genetic mapping programs of this population. A search in the SUCEST database resulted on the identification of the microssatellites or SSR (Single sequence repeats) markers in 2005 clusters. Thus, three hundred and seventy two EST-SSR loci had been developed and analyzed and, out of these, 149 were selected for mapping analyses. A total of 2303 polymorphic markers (SSRs, EST-SSRs, RFLPs, EST-RFLPs and AFLPs) were identified among the 100 F1 individuals, of which 1669 (72.5%) were single dose (SD ¿ segregated 1:1 and 3:1) markers. Map analyses were carried out using JoinMap (version 3.0) and OneMap algorithm, based on a single-dose marker approach. The linkage relationships of simplex markers were determined at a LOD score threshold of 5 and a recombination fraction threshold of 0.35 and map distances were derived from the recombination fraction using the Kosambi function. Out of these 1669 SD markers, 664 (40%) were scattered onto 192 co-segregation groups (CGs) with a total estimated map length of 6261.1 cM. Using both genomic and EST-derived SSR and RFLP, 120 of the 192 CGs were formed into fourteen putative homology groups (HGs). One hundred and thirteen of the 149 EST-SSRs evaluated were mapped and presented homology to previously studied genes of other species. The addition of the EST-derived markers increased the coverage and density of the previous map of this population, which also enabled the construction of the first functional linkage sugarcane map. The EST-SSRs developed have the potential to be used in the detection of QTLs associated to important economic traits for sugarcane culture / Doutorado / Genetica Vegetal e Melhoramento / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

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

Novos marcadores genéticos foram caracterizados para jacaré-de-papo-amarelo (Caiman latirostris) pela construção de bibliotecas enriquecidas de DNA microssatélite. Um microssatélite foi desenvolvido a partir de uma biblioteca enriquecida de DNA microssatélite (ACC/TGG)n e 12 a partir de uma biblioteca enriquecida de DNA microssatélite (AC/TG)n. Esses marcadores foram testados em indivíduos da espécie Caiman latirostris e resultaram em sete novos microssatélites polimórficos. Adicionalmente quatro marcadores microssatélites de Alligator mississipiensis previamente transferidos para Caiman latirostris foram utilizados. Amostras de sangue jacarés-de-papo-amarelo originárias de várzeas associadas ao Rio Piracicaba e alguns de seus tributários no estado de São Paulo, Brasil, foram avaliadas quanto à variação genética entre populações e o parentesco entre indivíduos. Foi detectada variabilidade entre indivíduos originários de sitos diferentes, mesmo entre aqueles com pequena distância geográfica. Os resultados sugerem que os grupos amostrados em cada sítio são compostos predominantemente por indivíduos aparentados. Uma possível combinação de alta taxa de mortalidade e baixa taxa de natalidade pode ser a explicação do baixo número de indivíduos dispersos com sucesso por geração entre os sítios estudados. Esses marcadores podem auxiliar na compreensão dos processos metapopulacionais que aparentemente ocorrem na espécie. / New genetic markers were characterized for the broad-snouted caiman (Caiman latirostris) by constructing libraries enriched for microsatellite DNA. One microsatellite was developed from a (ACC/TGG)n enriched microsatellite DNA library and 12 from a (AC/TG)n enriched microsatellite DNA library. These markers were tested in Caiman latirostris individuals and resulted in seven new polymorphic microsatellites for the specie. Additionally four Alligator mississipiensis microsatellite markers previously transferred for Caiman latirostris were used. Samples from broad-snouted caimans from small wetlands associated with the Piracicaba River and some of its tributaries in the state of São Paulo, Brazil were used to study the genetic variation between populations and parentage between individuals. Genetic variability was detected among individuals from different sites, even those within a small geographic distance. The results suggest that the groups sampled at each site are composed predominantly of related individuals. A possible combination of high mortality and low natality rates in the fragmented Caiman latirostris populations may explain the low number of successfully dispersed individuals per generation observed between the sites studied. These markers might help to understand the metapopulation processes that are occurring within this species.

Entre as doenças que trazem preocupações e podem causar prejuízos no setor canavieiro em todo o Brasil, destaca-se a ferrugem marrom, causada pelo fungo Puccinia melanocephala H. & P. Sydow. Essa doença ocorre em todas as regiões canavieiras do mundo, desde a Ásia e a África, de onde o complexo \"Sacharum spp.\" é originário, até as Américas e Oceania. No Brasil, a ferrugem foi detectada, pela primeira vez em 1986, no município de Capivari-SP e logo em seguida em Pernambuco e Alagoas. Desde o primeiro surgimento no Brasil, a ferrugem tem sido mantida sob controle, com grande parte das cultivares apresentando resistência. O conhecimento acerca da estrutura populacional de P. melanocephala é necessário para desenvolver estratégias satisfatórias no controle desta doença e no desenvolvimento de cultivares resistentes. A variabilidade genética entre isolados pode ser avaliada por meio de marcador molecular microssatélite e os dados podem ser usados para monitorar as populações do patógeno. Este trabalho teve como objetivo avaliar, por meio do desenvolvimento de uma biblioteca enriquecida em locos de microssatélites, a variabilidade genética entre isolados de P. melanocephala bem como avaliar a patogenicidade de isolados de diferentes regiões produtoras de cana-de-açúcar. Primeiramente, os 44 isolados de ferrugem da cana foram identificados por microscopia utilizando estruturas morfológicas dos urediniósporos. Desse total, 34 foram identificadas como P. melanocephala e 10 como Puccinia kuehnni. Por meio da construção da biblioteca enriquecida com locos microssatélites foram desenvolvidos 21 locos para ferrugem marrom, e desse total, 16 apresentaram amplificações satisfatórias e somente quatro foram polimórficos. A variabilidade genética dos isolados de P. melanocephala foi relativamente alta (HT = 0,650). A análise de agrupamento não permitiu a separação dos isolados de P. melanocephala de acordo com sua região de origem. Os índices de diversidade (DST = -0,039) e divergência (GST = -0,061) genética observados sugerem que a variabilidade genética está igualmente distribuída nas regiões estudadas, ocorrendo uma única população heterogênea. As regiões de origem dos isolados utilizadas para avaliação de patogenicidade não apresentaram variações significativas na agressividade. Os resultados obtidos no presente trabalho evidenciam que o melhoramento genético da cana-de-açúcar para resistência a ferrugem marrom deve ser conduzido em locais com clima favorável a ocorrência do patógeno, que possivelmente representam a diversidade genética presente em diferentes regiões de cultivo / Among the diseases that bring concerns and can cause losses in the sugarcane industry in Brazil, stands out the brown rust, caused by the fungus Puccinia melanocephala H. & P. Sydow. This disease occurs in all sugarcane regions of the world, from Asia and Africa, where the complex \"Sacharum spp.\" originates, to the Americas and Oceania. In Brazil, the rust was detected for the first time in 1986 in the region of Capivari-SP and soon after in the Pernambuco and Alagoas. Since the first appearance in Brazil, the rust has been brought under control, with most of the cultivars showing resistance. The knowledge about the population structure of P. melanocephala is necessary to develop suitable strategies to control this disease and the development of resistant cultivars. The genetic variability between isolates can be assessed by means of microsatellite molecular markers and data can be used to monitor populations of the pathogen. The aim of this work was to develop a library enriched for microsatellite loci in P. melanocephala and assessment of pathogenicity of isolates from three different sugarcane regions producing. First, the 44 sugarcane rust isolates were identified by microscopy using morphological structures of urediniospores. Of this total, 34 were identified as P. melanocephala and 10 as P. kuehnni. Through the construction of the library enriched with microsatellite loci were developed 21 loci brown rust of those, 16 had satisfactory PCR amplifications and only four were polymorphic. The genetic variability of isolates of P. melanocephala was relatively high (HT = 0.650). The cluster analysis did not allow the separation of isolates of P. melanocephala according to their region of origin. The index of the genetic diversity (DST = -0.039) and genetic divergence (GST = -0.061) suggest that genetic variability is equally distributed in the regions studied, occurring only a heterogeneous population. The regions of origin of isolates used for pathogenicity assessment did not show significant variations in aggressiveness. The results obtained in this work show that the genetic improvement of sugarcane for resistance to brown rust should be conducted in areas with favorable weather for the occurrence of the pathogen, which may represent the genetic diversity present in different sugarcane regions

Submitted by Ricardo Cedraz Duque Moliterno (ricardo.moliterno@uefs.br) on 2015-10-13T22:42:35Z No. of bitstreams: 1 Tese_Renata Nat?lia_PPG_RGV.pdf: 4534182 bytes, checksum: 0d860c2ab1b6041788983d56cd000549 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-13T22:42:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Renata Nat?lia_PPG_RGV.pdf: 4534182 bytes, checksum: 0d860c2ab1b6041788983d56cd000549 (MD5) Previous issue date: 2015-07-24 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / The powdery mildew is one of the most important foliar diseases that attack the watermelon and other cucurbits in Brazil and in the world. The principal identification elements by the consumer are based on the external appearance and quality of the fruit. The objective of this study was to identify microsatellite markers linked to resistance to powdery mildew and to the stripe pattern of watermelon fruits with microsatellite markers. Plants of the parents, F1 and F2, which are the result of a cross between the cultuvars BRS Opara (powdery mildew resistant and with clearly defined stripes fruit) and P?rola (powdery mildew susceptible and with diffuse stripes fruit), were phenotyped in the field for resistance or susceptibility to powdery mildew and, after of the harvest, the fruits was morphologically characterized. For these characteristics, 116 microsatellite markers were analyzed and the linkage analysis done in JoinMap 2.0. Segregation in the F2 population demonstrated that resistance powdery mildew and the stripe pattern are controlled by a single dominant gene. The microsatellite loci MCPI_11, CYSTSIN and BVWS02441 showed linked to the powdery mildew resistance gene at 2.6 cM with LODs ?score? of 31.42 and are located in chromosome two of the watermelon genome. The microsatellite loci MCPI_05 and MCPI_16 showed a linkage to the stripe patterns of watermelon fruits at a distance of 1.5 and 1.8 cM with a LODs ?scores? of 39.28 and 38.11 respectively, and are located in the chromosome six of the watermelon genome. These markers can be used in the marker assisted selection process in watermelon improvement programs. / O o?dio ? uma das principais doen?as foliares que acomete a melancia e outras cucurbit?ceas, no Brasil e no mundo. Os principais elementos de identifica??o de uma cultivar pelo consumidor est?o relacionados com a apar?ncia externa e qualidade do fruto. O objetivo deste trabalho foi identificar marcadores microssat?lites ligados ? resist?ncia ao o?dio e ao padr?o de listras de frutos de melancia. Plantas dos parentais, de F1 e de F2, resultantes do cruzamento entre as cultivares BRS Opara (resistente ao o?dio e com padr?o de listras claramente definidas) e P?rola (suscet?vel ao o?dio e com padr?o de listras difusas) foram fenotipadas em campo para resist?ncia ou suscetibilidade ao o?dio e, ap?s a colheita, os frutos foram caracterizados quanto ao padr?o de listras. Para essas duas caracter?sticas foram analisados 116 marcadores microssat?lites e as an?lises de liga??o foram realizadas no programa JoinMap 2.0. A segrega??o da popula??o F2 demonstrou que a resist?ncia ao o?dio e o padr?o de listras de frutos de melancia s?o caracter?sticas monog?ncias e dominantes. Os microssat?lites MCPI_11, CYSTSIN e BVWS02441 mostraram-se ligados ao gene que confere resist?ncia ao o?dio a 2,6 cM com LODs ?score? de 31,42 e est?o localizados no cromossomo dois no genoma da melancia. Os microssat?lites MCPI_05 e o MCPI_16 est?o ligados ao padr?o de listras de frutos de melancia a uma dist?ncia de 1,5 e 1,8 cM com LODs ?score?de 39,28 e 38,11, respectivamente, e est?o localizados no cromossomo seis do genoma da melancia. Esses marcadores poder?o ser utilizados no processo de sele??o assistida por marcadores em programas de melhoramento de melancia.