A epistasia já é conhecida desde o início dos estudos em genética, porém sua contribuição para as estimativas dos componentes da variância genética e para o melhoramento genético ainda não é bem entendida. A maioria dos modelos usados para estudar a herança dos caracteres quantitativos considera apenas os efeitos genéticos aditivos e de dominância, assumindo ausência da epistasia, mesmo que as análises não forneçam testes para tal suposição. Portanto, na sua presença, estimativas de variância aditiva e dominância, coeficientes de herdabilidade e respostas esperadas com a seleção estão viesadas. Os objetivos deste estudo foram: (i) verificar se a epistasia está presente na expressão de diversos caracteres em testecrosses; (ii) estimar os efeitos epistáticos em cada planta 2 F para estes caracteres; e (iii) verificar se a epistasia interage com ambientes e testadores. Uma população de 100 progênies F2:3 foi obtida do cruzamento das linhagens endogâmicas L-08-05F e L-38-05D e foram retrocruzadas com as linhagens parentais e sua geração 1 F , conforme o delineamento triple test cross. As 300 progênies de retrocruzamento foram cruzadas com as linhagens testadoras L-02-03D e L-04-05F. Os testecrosses obtidos foram avaliados em dez ambientes no município de Piracicaba, SP, em delineamento látice a no esquema fatorial com duas repetições por ambientes. Os caracteres avaliados foram produção de grãos, prolificidade, acamamento e quebramento de plantas, florescimento masculino e feminino, intervalo entre florescimentos, altura de planta e espiga e posição relativa da espiga. A presença de epistasia foi detectada para todos os caracteres nos testecrosses de ambos testadores, exceto para acamamento e quebramento de plantas em que a epistasia foi observada somente nos testecrosses provenientes do testador L-04-05F. Cada testador detectou efeitos epistáticos em diferentes grupos de plantas 2 F e estes não foram unidirecionais para todos os caracteres avaliados. A interação epistasia por testador foi significativa para todos os caracteres, enquanto que a interação epistasia x ambientes não foi observada para nenhum caráter em ambos testadores. A presença de desequilíbrio de ligação na população foi observada para todos os caracteres, exceto para acamamento e quebramento. As estimativas dos componentes de variância e dos coeficientes de herdabilidade diferiram significativamente de zero, com exceção dos parâmetros estimados para os testecrosses do testador L-04-05F para o caráter acamamento e quebramento. Os resultados sugerem que as estimativas da variância aditiva e dos coeficientes de herdabilidade para aqueles caracteres nos quais foi verificada a presença de epistasia estarão viesados, caso a epistasia seja desconsiderada. Além disso, a presença de desequilíbrio de ligação na população gera vieses adicionais nas estimativas desses parâmetros. / Epistasis has been known since the beginning of the genetics studies. However its contribution to genetic variance components and to plant breeding is not well understood. Most of the genetic models designed to study the inheritance of the quantitative traits consider the absence of epistasis although most of these analyses dont provide test for such assumption. Therefore in its presence estimates of additive and dominance variances, heritability coefficients and selection responses would be biased. The objectives of this study were: (i) to verify whether epistasis is significant to the expression of several traits in testcrosses; (ii) to estimate the epistatic effects in individual 2 F plants for these traits; and (iii) to verify whether epistasis interacts with environment and with testers. A population of 100 3 : 2 F progenies from the cross of inbred lines L-08-05F and L-38-05D were backcrossed to the parental lines and their 1 F following the triple test cross design. The 300 backcrossed progenies were testcrossed to the inbred lines L-02-03D and L-04-05F. The 600 testcrosses were grown at ten environments in Piracicaba, SP, using the látice a design on a factorial scheme with two replications per environment. The traits recorded were grain yield, prolificacy, root and stalk lodging, days to anthesis, days to silk emergence, anthesis-silking interval, plant height, ear height and ear placement. Epistasis was detected for all traits in both testcrosses, but for root and stalk lodging epistasis was detected only in the testcrosses from L-04-05F tester. Each tester detected epistasis in different groups of 2 F plants, and the epistatic effects were not unidirectional for all traits. The epistasis by tester interaction was significant for all traits in both testers, but epistasis by environment interaction was not significant for all traits. Also linkage disequilibrium in the population was detected for all traits, except for root and stalk lodging. Estimates of variance components and heritability coefficients were all significant, except for testcrosses from L-04-05F tester for root and stalk lodging. The results suggested that the estimates of additive variance and heritability coefficients will be biased if the epistasis be unconsidered. Moreover the presences of linkage disequilibrium produce additional biases in the estimative theses parameters.

Em todo o mundo, a cultura da banana tem enfrentado uma série de problemas relacionados a ocorrência de doenças e pragas, para as quais, a obtenção de cultivares resistentes é a forma mais viável de controle. Híbridos tetraplóides promissores, obtidos a partir do cruzamento de cultivares triplóides com diplóides cultivados, selvagens ou melhorados, têm sido produzidos pelos diferentes programas de melhoramento. No entanto, o sucesso num programa de melhoramento depende inicialmente do completo conhecimento da diversidade genética do germoplasma disponível. Os marcadores microssatélites constituem-se em ferramentas valiosas para este fim. Este trabalho objetivou caracterizar, por marcadores microssatélites, 84 genótipos de Musa, a partir do estabelecimento de uma metodologia de detecção do polimorfismo em géis de seqüenciamento, por meio da coloração com prata. Os genótipos foram analisados em dois experimentos distintos. No primeiro experimento, as relações genéticas existentes entre 35 genótipos, compreendendo cultivares triplóides, raças locais (landraces) e híbridos tetraplóides foram investigadas empregando-se 11 primers SSRs. A análise fenética obtida mostrou concordância com a caracterização baseada em descritores morfológicos. Os genótipos agruparam-se com base na composição genômica, grupo genômico e subgrupo. Alguns híbridos tetraplóides apresentaram distorções na proporção de alelos doados pelo genitor feminino triplóide, o que suporta constatações recentes sobre a ocorrência de recombinação durante a formação dos gametas femininos. No segundo experimento, nove primers SSRs foram empregados na caracterização de 49 genótipos diplóides, divididos em três 'subgrupos' (cultivados, selvagens e melhorados) e na determinação das relações genéticas existentes entre estes materiais e nove cultivares comerciais triplóides. A análise fenética conduzida sobre todos os genótipos, não evidenciou uma perfeita separação dos genótipos diplóides em seus respectivos subgrupos, possivelmente devido a existência de muitos alelos comuns a eles. A estatística Rst confirmou este resultado. Alguns genótipos diplóides exibiram uma forte relação com as cultivares triplóides AAA tipo exportação. Os marcadores microssatélites mostraram-se altamente eficientes na caracterização e discriminação do germoplasma de Musa, gerando fingerprinting únicos para um grande número de genótipos. Um grande número de alelos pôde ser detectado, o que comprovou a natureza multialélica deste tipo de marcador. Os genótipos diplóides foram os que apresentaram a maior diversidade, refletida pelo maior número de alelos detectados e pela baixa similaridade entre os clones. Nos dois experimentos, observou-se uma alta proporção de alelos "multiplex", bem como locos duplicados, o que resultou na perda do caráter codominante dos marcadores SSRs. As implicações decorrentes destas observações foram consideradas. A metodologia de coloração com prata apresentada mostrou ser um procedimento eficiente, rápido, simples e de baixo custo na detecção do polimorfismo SSRs. / The banana (Musa) industry has faced various disease and pest problems all over the world, and the development of resistant cultivars is the most attractive way of control. Promising tetraploid hybrids, derived from crosses between triploid cultivars and wild, cultivated or selected diploids, have been developed from different breeding programs. However, the success in a breeding program depends on the knowledge about the genetic diversity of the available germplasm. Microsattelite is an important tool for estimating the genetic diversity. This work aimed to characterize 84 Musa genotypes using microsattelite markers, based on a method for polymorphism detection with electrophoresis on sequencing gel stained with silver nitrate. The genotypes were analyzed in two experiments. In the first one, the genetic relationships between 35 genotypes, including triploid cultivars, landraces and tetraploid hybrids, were investigated using 11 microsattelite primers. The phenetic analysis disclosed a grouping in agreement with the characterization based on morphological descriptors. The genotypes clustered according to genomic composition, genomic group and subgroup. Some tetraploid hybrids presented distortion of the proportion of alleles donated by the female triploid genitor, in support to recent description about the occurrence of recombination during female gamete formation. In the second experiment, 9 microsattelite primers were used to characterize 49 diploid genotypes, divided into three subgroups (cultivated, wild and selected) and to determine the genetic relationships between these genotypes and 9 commercial triploid cultivars. The phenetic analysis of all the genotypes did not demonstrate a separation of the diploid genotypes into the respective subgroups, possibly because of the occurrence of various alleles in common The statistic Rst confirmed this result. Some diploid genotypes showed a strong relationship with export-type triploid AAA cultivars. Microsattelite markers were shown to be highly efficient for Musa germplasm characterization and discrimination, generating unique fingerprinting for a large number of genotypes. A large number of alleles was detected, demonstrating the multi-allelic nature of this marker. The diploid genotypes presented the largest diversity, reflected by the largest number of detected alleles and by the low similarity between clones. In both experiments, a large proportion of multiplex alleles was, as well as duplicated loci, resulting in the loss of the codominant character of the marker. The resulting implications were considered. The methods of silver staining showed to be a quick, simple, efficient, and low-cost procedure to detect SSR polymorphism.

A tolerância ao Cádmio (Cd) é um assunto de relevada importância, devido aos vários problemas que este metal pode causar para a agricultura, levando à queda de produção e perda da qualidade dos alimentos, representando, também, riscos à saúde humana pelo consumo de produtos contaminados com esse metal. Neste trabalho, fizemos um estudo geral sobre a tolerância ao Cd em plantas de tomateiro, partindo de 3 abordagens complementares, onde geramos variabilidade genética por meio de mutagênese usando um tomateiro modelo (cultivar Micro-Tom); exploramos uma pequena fração da variabilidade genética da espécie para identificar genótipos com diferentes graus de tolerância ao Cd e, finalmente, realizamos estudos ligados ao metabolismo oxidativo de duas cultivares selecionadas, sendo uma sensível e outra mais tolerante a este metal. Este trabalho nos conduziu também ao desenvolvimento e adaptação de metodologias para a avaliação e seleção de plantas tolerantes a metais pesados, dentre as quais propomos a utilização de um Índice de Tolerância adequado para avaliar cultivares morfologicamente diferentes. Por fim, os resultados obtidos neste trabalho possibilitaram uma visão geral sobre os parâmetros de tolerância ao Cd em plantas de tomateiro, bem como o estudo dos principais padrões de resposta no metabolismo oxidativo de genótipos mais sensíveis e mais tolerantes a este metal. / Tolerance to heavy metal Cadmium (Cd) is an important subject because this metal can cause several problems in agriculture, such as decrease in production and loss of food quality, representing risks to human health by consumption of vegetables contaminated with this metal. In this research, we studied Cd-tolerance in tomato plants, using three complementary approaches, generating genetic variability by mutagenesis using a tomato model (cultivar Micro-Tom), exploring a small fraction of the genetic variability of species to identify genotypes with different degrees of Cd-tolerance and, finally, we conducted studies related to the oxidative metabolism of two cultivars, with low and high tolerance to this metal. Additionally, this work results in the development and adaptation of methodologies for the evaluation and selection of tolerant plants to heavy metals. Then, we propose an appropriate Tolerance Index to evaluate morphologically different cultivars. In conclusion, the results of this study are an overview of the parameters of Cd-tolerance in tomato plants, as well as the study of the some patterns of response in the oxidative metabolism of genotypes more sensitive and more tolerant to this metal.

A teca (Tectona grandis) é uma das principais espécies madeireiras do mundo, com alto valor econômico, muito famosa por sua beleza, resistência e durabilidade. A espécie ocorre naturalmente na Índia, Mianmar, Tailândia, Laos e Indonésia, onde estudos de diversidade têm sido realizados no que tange à conservação de recursos genéticos. Entretanto, existe a necessidade de estudos de diversidade genética de teca no Brasil que poderiam ser utilizados, principalmente, para a proteção de cultivares e para o melhoramento genético. Visto isso, o objetivo deste trabalho foi caracterizar a diversidade genética de genótipos de teca utilizados nos plantios brasileiros. Para tanto foram testados 10 primers de microssatélites, obtidos na literatura, para a avaliação de 60 genótipos, 33 provenientes de sementes de plantios de teca em Cáceres, 14 correspondentes a clones obtidos em Cáceres e 13 genótipos referentes a clones de procedências fora do Brasil, sendo estas, Honduras, Malásia, Índia, Indonésia, Costa do Marfim e Ilhas Salomão. Os genótipos foram divididos em oito grupos, de acordo com sua procedência, para a análise da diversidade genética. Foram realizadas análises multivariadas pelo método bayesiano no programa STRUCTURE, análises de agrupamento e coordenadas principais. Dos 10 primers testados, nove se mostraram polimórficos, sendo então utilizados para as análises estatísticas. Elevada variabilidade genética para os genótipos de teca foi detectada, sendo o número médio de alelos por loco igual a 5,22. Os genótipos de Cáceres apresentaram 100% de polimorfismo, seguido pelos clones da Índia com 90% de polimorfismo. A heterozigosidade média observada ( o= 0,352) foi menor que a heterozigosidade média esperada ( e =0,443). Coerentemente com outros estudos em teca, a maior parte da variabilidade genética concentrou-se dentro dos grupos (Hs = 0,436). Com as análises do programa STRUCTURE foi possível definir a divisão dos genótipos em três grupos, sendo 73,4% dispostos em um único grupo (vermelho) representado pela maioria dos genótipos de Cáceres, 13,3% alocados no grupo verde compostos por alguns clones da Índia, Ilhas Salomão, um clone da Malásia, um de Honduras e os clones da Costa do Marfim e os 13,3% dos genótipos restantes possuíram uma mistura dos dois grupos (vermelho e verde). A análise de agrupamento, utilizando índice de Jaccard, indicou a separação dos genótipos em seis grupos distintos: grupo I pertencente ao clone da Indonésia, grupo II possuindo dois clones da Índia, grupo III com os genótipos de Cáceres e dois clones de fora (um da Índia e outro da Malásia), grupo IV possuindo os genótipos de Honduras e Malásia, grupo V com clones da Índia e grupo VI pertencente aos clones da Costa do Marfim e das Ilhas Salomão, sendo coerente com a análise de coordenadas principais. Através do agrupamento utilizando distância de Nei, foi possível inferir duas possíveis origens da teca implantada no Brasil: Malásia e Índia. Após a avaliação das divergências genéticas, sugestões são feitas no que tange a utilização de genótipos contrastantes para o uso como parentais em programas de melhoramento genético. / Teak (Tectona grandis) is one of the main timber species in the world with high economic value, famous for its beauty, strength and durability. The species occurs naturally in India, Myanmar, Thailand, Laos and Indonesia, where diversity studies have been conducted with regard to the conservation of genetic resources. However, there is a need for studies of genetic diversity of teak in Brazil that could be used mainly for the protection of plant varieties and for breeding. Therefore, the objective of this study was to characterize the genetic diversity of teak genotypes used in Brazilian plantations. We tested 10 microsatellite primers, obtained in the literature, to assess 60 teak genotypes, 33 genotypes from seeds of plantations in Caceres, 14 clones obtained in Caceres and 13 clones originated from Honduras, Malaysia, India, Indonesia, Ivory Coast and Solomon Islands. The genotypes were divided in eight groups, in accordance to its origin, for the genetic diversity analysis. Multivariate analysis were conducted using the Bayesian method implemented in the program STRUCTURE, as well as cluster and principal coordinates analysis. Of the 10 primers tested, 9 showed polymorphism, and were then used for statistical analysis. High genetic variability for the teak genotypes was detected, with the average number of alleles per locus equal to 5.22. Caceres genotypes showed 100% polymorphism, followed by the clones from India with 90% polymorphism. The average observed heterozygosity ( o = 0.352) was lower than the average expected heterozygosity ( e = 0.443). Consistent with other studies in teak, most of the genetic variability was concentrated within groups (Hs = 0.436). With the analysis of the STRUCTURE software it was possible to define the division of the genotypes into three groups, 73.4% placed in one group (red) represented the majority of the genotypes of Caceres, and 13.3% allocated in the green group composed of some clones from India, a clone from Solomon Islands, Malaysia and Honduras and the clones of the Ivory Coast. The 13.3% of the remaining genotypes possessed a mixture of the two groups (red and green). Cluster analysis using Jaccard index indicated the separation of the genotypes into six distinct groups: group I belonging to the clone from Indonesia, group II having two clones from India, group III with genotypes from Caceres and two clones from India and Malaysia, group IV having the Honduras and Malaysia genotypes, group V with clones from India and group VI with clones belonging to the Ivory Coast and the Solomon Islands. This result was consistent with the principal coordinate analysis. From the results described above, together with the cluster analysis using Neis distance, it was possible to infer two probable origins of teak implemented in Brazil: India and Malaysia. After assessing the genetic divergences, suggestions were made concerning the use of contrasting genotypes as parents in breeding programs.

Microrganismos endofíticos são aqueles, cultiváveis ou não, que habitam o interior da planta hospedeira sem causar danos aparentes, podendo ou não apresentar estruturas externas visíveis. Esta interação endófito-planta é intrínseca a determinadas espécies de plantas e/ou bactérias. Embora bactérias do gênero Curtobacterium sejam normalmente estudadas como fitopatógenas, este grupo vem sendo isolado como endófito de diferentes espécies vegetais, tais como citros, trevo, arroz, batata, milho, olmeiro, café e álamo. Tais bactérias vem sendo estudada no controle de doenças em pepino, batata e fumo, na promoção de crescimento, interagindo com bactérias promotoras de crescimento (PGPR) e fitopatógenas. Neste contexto, o objetivo do presente estudo foi estudar a variabilidade genética e fisiológica de Curtobacterium sp. isolados endofiticamente de citros, por meio das técnicas moleculares ARDRA, RAPD, AFLP e sequenciamento do gene 16S rRNA, além de características fisiológicas (coloração da colônia, fitopatogenicidade e perfil enzimático). Além dos isolados endofíticos de citros, foram utilizados isolados endofíticos e fitopatogênicos de diversas culturas proveniente de diferentes regiões do Brasil e outros países. Embora a coloração das colônias seja uma característica altamente variável, foi observada correlação, onde os isolados endofíticos de citros apresentaram coloração variando de alaranjado a róseo, enquanto os outros isolados analisados apresentaram coloração amarelada e creme. A análise por ARDRA possibilitou a formação de 4 ribotipos (A, B, C e D), sendo que todos os fitopatógenos foram agrupados no ribotipo D. As análises de variabilidade por meio do RAPD e AFLP permitiram a separação dos isolados bacterianos em 2 grupos principais, endófitos e fitopatógenos, além de mostrar grande variabilidade dentro do grupo de isolados endofíticos de citros. De acordo com os resultados do sequenciamento do gene 16S rRNA, os isolados endofíticos de citros foram agrupados separadamente das demais espécies analisadas. Os resultados do presente estudo demonstram que os isolados endofíticos de citros apresentam genótipo divergente, sugerindo que estes isolados possam pertencer a uma nova espécie ou subespécie de Curtobacterium. / The endophytic microorganisms are those, cultivated or not, that inhabit the interior of the plant host without causing apparent damages, presenting or not visible external structures. This interaction microorganisms-plant is specific to certain species of plants and/or bacteria. Although bacteria from genus Curtobacterium genus are normally studied as phytopathogens, this group has been isolated as endophytes from several plants, such as citrus, potato, rice, maize, coffee, elm trees, red clover and poplar. Also, this bacterium has been associated to disease biocontrol in tobacco, cucumber and potato; influencing host growth or interacting with plant growth-promoting rhizobacteria and other phytopathogenic bacteria. Therefore, the aim of this study was to evaluate the genetic and physiological variability of citrus endophytic strains of Curtobacterium by physiological traits (colony color, pathogenicity and enzymatic profile), as well as molecular techniques, such as ARDRA, RAPD, AFLP and 16S rRNA gene sequencing. In the present study endophytic and phytopathogenic strains from many different plants and regions around the world were used. Although the colony color is a high variable character, correlation was observed, since phytopathogenic strains presented yellow and ivory colors, while endophytes from citrus presented orange and pink colors. Four ARDRA profile (A, B, C, D) were observed in the evaluated population, being all phytopathogenic strains include in the ribotype D. The RAPD and AFLP analysis allocated the endophytes and phytopathogens in two different major groups, besides a high variability inside citrus endophytes cluster. According to 16S rRNA gene sequence analysis, citrus endophytic were clustered in a different group of others Curtobacterium strains. The results of the present study demonstrated that the citrus endophytic strains is a divergent genotype, suggesting that citrus endophytic strains could belong to a new Curtobacterium species or subspecies.

Nos programas de melhoramentos de soja as progênies endogâmicas são frequentemente avaliadas como possíveis cultivares. O estudo da estrutura da variação genética entre progênies de diferentes gerações de autofecundação depende da ação dos locos envolvidos e da variação do caráter sob estudo. Em soja o caráter produção de grãos (PG) é considerado o de maior importância econômica e destaca-se por apresentar herança quantitativa e ser altamente influenciada pelo ambiente. As estratégias de seleção utilizadas para o desenvolvimento de cultivares em soja poderiam ser otimizadas através do estudo da importância relativa dos componentes de variância, particularmente a proporção de variação devida à interação não alélica (epistasia). Com o objetivo de estudar a variação epistática e sua interação com ambientes (locais) para a produção de grãos em soja utilizou-se o delineamento "Triple Test Cross Modificado" (TTC) de JINKS, PERKINS e BREESE (1969). Uma amostra de 32 linhagens (Pi) derivadas de um cruzamento biparental foi cruzada com duas linhagens divergentes (L1 e L2) contrastantes para PG, derivadas da mesma população (testadores). Os experimentos de avaliação foram conduzidos no ano agrícola de 2006/2007 em dois locais (Piraciacaba e Anhembi) em delineamentos em látice triplo 10 x 10. Os tratamentos correspondiam aos 32 cruzamentos Pi x L1, 32 cruzamentos Pi x L2, 34 linhas puras (32 Pi + 2 testadores) e duas testemunhas comerciais. De acordo com a metodologia utilizada foram estudados os contrastes ( i 2i 1i P L L - + ) para avaliar a ocorrência de epistasia. Os resultados das análises individuais mostraram que a epistasia afetou a expressão da produção de grãos em ambos os locais. A análise conjunta permitiu detectar significância para locais, epistasia e interação epistasia por locais, indicando que a produção de grãos em soja é afetada pela interação não alélica (epistasia) e que esta não é consistente entre locais. O estudo do contraste ( i 2i 1i P L L - + ) das médias individuais nas análises por local e na análise conjunta indicou haver contribuição diferencial dos genótipos para a epistasia. Os resultados gerais indicam que a epistasia pode ser um componente importante para a expressão da produção de grãos de soja e, consequentemente, esta deveria ser incluída nos modelos para a decomposição dos componentes da variância genética. / In soybean breeding programs the selfing progenies are generally evaluated as possible cultivars. The study of the structure of the genetic variation among progenies in different generations of selfing depends upon the action of the loci involved and the variability of the trait under study. In soybeans, grain yield is the most important trait and it is characterized by a quantitative inheritance and highly influenced by the environment. The selection strategies used for the development of soybean cultivars could be optimized through the study of the relative importance of the variance components, in particular the proportion of the non-allelic interaction component (epistasis). In order to study the epistatic variation and its interaction with locations for grain yield in soybeans the "Modified Triple Test Cross" (TTC) method (JINKS, PERKINS e BREESE, 1969) was used. A sample of 32 inbred lines (Pi) derived from a single cross were crossed with two divergent inbred lines (L1 e L2) of the same population (testers). The experiments were carried out in the 2006/2007 growing season in two locations (Piracicaba and Anhembi) in a 10x10 triple lattice design. Entries consisted of the 32 Pi x L1 crosses, 32 Pi x L2 crosses, 34 lines (Pi + 2 testers) and 2 commercial checks. Following the methodology, the contrasts ( i 2i 1i P L L - + ) were studied in order to evaluate the occurrence of epistasis. General results showed that epistasis affected grain yield in soybeans in both locations. Significance for locations, epistasis and epistais by locations interactions were also detected in the joint analysis of variance, indicating that grain yield in soybeans is affected by the non-allelic interaction (epistasis) and that the epistasis is not consistent in different locations. A study of the contrast ( i 2i 1i P L L - + ) of individual means for each location and in the joint analyses indicated the occurrence of differential contribution of the genotypes for the epistasis. General results had demonstrated that epistasis could be an important component for the expression of grain yield in soybeans and consequently it should be included in the model for the partition of the genetic components of variance.

As espécies selvagens relacionadas ao tomateiro desenvolveram-se em uma ampla gama de latitudes que compreende o sul do Equador ao norte do Chile, ocupando diferentes habitats e constituindo uma fonte de diversidade genética natural. Essa diversidade tem sido utilizada no melhoramento de tomateiro, sobretudo para introgressão de genes de resistência a patógenos e mais recentemente de genes afetando a qualidade dos frutos. Embora a variação genética natural tenha a relevância de algo que foi selecionado na natureza e que pode ter implicações evolutivas, ela ainda é pouco explorada em estudos básicos. Para o uso intensivo desse recurso é necessário lançar mão de cruzamentos e retrocruzamentos em larga escala entre as espécies selvagens e o tomateiro cultivado (Solanum lycopersicum). Para tanto, dispomos de uma cultivar miniatura de tomateiro, a cv Micro-Tom (MT), a qual pode crescer nas mesmas condições requeridas para a planta modelo Arabidopsis thaliana. Com o uso da cv MT, podemos explorar de forma adequada a variação genética natural das espécies selvagens de tomateiro, sendo que a identificação de alterações fenotípicas é muito mais evidente quando podemos visualizar a planta como um todo. Dessa forma, vários alelos ainda não conhecidos foram resgatados dessas espécies, os quais levam a fenótipos distintos daqueles encontrados nos parentais, tais como frutos cor rosa-salmão vindo de S. neorickii, frutos de superfície opaca vindo de S. chmielewskii e frutos de coloração verde escuro vindo de S. galapagense. Esse modelo parece ser de especial importância para isolar genes de efeito maior. Assim, isolamos um locus vindo de S. pimpinellifolium que aumenta o número de flores por inflorescência da cv MT de 7 para 11. Sendo o tomateiro uma planta cultivada, os alelos oriundos das espécies selvagens, além de úteis para estudos genéticos e fisiológicos, podem ser aproveitados em programas de pré-melhoramento. / Tomato wild species evolved in a wide range of latitudes, from the south of Ecuador to the north of Chile, which comprise different habitats and are a source of natural genetic variation. This diversity is commonly used in tomato breeding, especially for the introgression of genes for resistance to pathogens and, recently, for fruit quality. Although natural genetic variation usually has an adaptive significance, which means that it may have evolutionary implications, it is still poorly explored in basic research. For the intensive utilization of this resource, it is necessary to perform large scale crosses and backcrosses between wild species and cultivated tomato. Aiming to this purpose, we used the miniature tomato cultivar, cv Micro-Tom (MT), which can growth in the same minimum requirements of the Arabidopsis thaliana model. Using MT one can adequately explore the natural genetic variation of wild species with less time and space requirements. In addiction, phenotypical alterations are more evident in MT, since one can easily visualize the whole plant. Thus, alleles hitherto unknown were isolated from tomato wild related species, leading to distinct phenotypes, such as pink-salmon fruits from S. neorickii, opaque fruit surface from S. chmielewskii and dark green fruits from S. galapagense. The MT model seems to be particularly adequate for the isolation of major genes and QTLs of great effects. Thereby, we had isolated a S. pimpinellifolium locus that increases the number of flowers per inflorescence, from 7 to 11, in MT. Being the tomato a cultivated plant, the alleles obtained in the wild species, besides to be useful for genetic and physiological studies, can be used in pre-breeding programs.

Orientadores: Anete Pereira de Souza, Ronan Xavier Corrêa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-25T14:19:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CerqueiraSilva_CarlosBernardMoreno_D.pdf: 123175108 bytes, checksum: 668158b424ffa91922546922a5837ce2 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O gênero Passiflora, cujas espécies são popularmente conhecidas como maracujazeiros, destaca-se na família Passifloraceae tanto pelo número de espécies (aproximadamente 520) quanto pela importância econômica associada à parte destas espécies. Os maracujazeiros ocorrem em diferentes países, sendo sua diversidade amplamente representada nas Américas, onde a Colômbia e o Brasil se destacam com aproximadamente 170 e 150 espécies de Passiflora, respectivamente. Economicamente os maracujazeiros despertam interesse pela beleza de suas flores, presença de princípios ativos medicinais, extração de óleos essenciais para indústria de cosméticos, produção de frutos para consumo in natura ou produção de derivados. O Brasil se destaca como maior produtor de maracujá, embora a produtividade nacional seja baixa (média de 14 T/ha-1 ano-1), quando comparada ao potencial da passicultura (± 50 T/ha -1 ano-1). Em parte essa baixa produtividade é ocasionada pela ausência de cultivares adaptadas às diferentes regiões produtoras e pela suscetibilidade das cultivares às principais enfermidades que acometem a cultura. Embora crescente, os programas de melhoramento genético do maracujazeiro apresentam resultados modestos frente às demandas existentes. Entre os obstáculos enfrentados pelos melhoristas, está a reduzida representatividade do gênero Passiflora em bancos de germoplasma, bem como a escassez de informações biológicas e agronômicas para maioria dos acessos. Assim, foi objetivo desta tese gerar informações genéticas e moleculares que contribuam para o melhoramento do maracujazeiro. Inicialmente foram construídas revisões críticas relacionadas aos avanços obtidos no melhoramento e na conservação das Passiflora com o uso de marcadores moleculares, bem como a cerca da principal doença que acomete a passicultura (virose do endurecimento dos frutos). Posteriormente foram obtidos, a partir de bibliotecas genômicas enriquecidas de microssatélites, 25, 17 e 52 novos pares de primers para P. cincinnata, P. edulis e P. setacea respectivamente, sendo observado um percentual de locos polimórficos inferior a 30% e um número médio de cinco alelos por loco. Testes de amplificação cruzada foram realizados para 14 espécies de maracujazeiros, sendo observada uma média de 70% de amplificação cruzada. De posse destes marcadores, foi estimada a distância e quantificada a estrutura genética entre 116 acessos (representados por 364 plantas distribuídas em três espécies). A partir dos dados de genotipagem e das análises estatísticas (descritivas, frequentistas e Bayesianas) foi observado baixa diversidade entre os acessos, e níveis moderado a alto de estruturação (com 0,08 ? Gst ? 0,38) e percentuais de alelos privados variando entre 20 e 40% entre os grupos sugeridos pelas estimativas Bayesianas (K=2 para P. cincinnata; K=3 ou 5, para P. edulis, e; K=2 ou 3 para P. setacea). Coleções nucleares representativas para até 100% da diversidade alélica amostrada foram sugeridas. Com base na caracterização de locos microssatélites e na avaliação de sintomas associadas à virose do endurecimento, verrugose e antracnose, observados em 36 acessos de P. edulis (amarelo e roxo), foi possível identificar grupos de acessos a serem priorizados em programas de (pré) melhoramento dedicados ao incremento de resistência em variedades cultivadas. Os resultados obtidos contribuem para o desenvolvimento dos programas de pré-melhoramento e melhoramento genético do maracujazeiro, além de auxiliarem no manejo e na conservação da variabilidade genética do gênero / Abstract: The genus Passiflora, whose species are popularly known as passion fruits, stands out in the family Passifloraceae both by the number of species (about 520) as well as the associated economic importance of some of these species. Passion fruits occur in different countries, with their diversity widely represented in the Americas, where Colombia and Brazil stand out with approximately 170 and 150 species of Passiflora, respectively. Economic interest in passion fruit emerged from the beauty of their flowers, presence of active medicinal principles, extraction of essential oils for cosmetics industry, fruits production for fresh consumption or derivatives production. Brazil is considered the largest producer of passion fruit, although national productivity is low (average 14 T/ha-1 year-1) when compared to passion fruit culture potential (± 50 T/ha -1 year-1). This low productivity is caused in part by the lack of adapted cultivars to the different production regions and due cultivars susceptibility to passion fruit major diseases. Despite an increasing rate, passion fruit breeding programs shows modest results versus existing demands. Among the obstacles faced by breeders, stand out the genus Passiflora reduced representation in germplasm banks, as well as the scarcity of biological and agronomic information for most accessions. Thus, the aim of this thesis was to generate information genetics and molecular that contributes to the passion fruit genetic breeding. Initially, critical reviews related to advances in Passiflora breeding and conservation using molecular markers, as along with information about the main disease affecting the passiculture (passion fruit woodiness disease) were presented. Novel primer pairs for P. cincinnata, P. edulis and P. setacea, in number of 25, 17 and 52 respectively, were subsequently obtained from microsatellite enriched genomic libraries, being observed a less than 30% polymorphic loci and an average number of five alleles per locus. Cross-amplification tests were performed for 14 species of passion fruit and an average of 70% cross-amplification was observed. Using these markers, genetic distance and structure were estimated among 116 accessions (represented by 364 plants distributed among three species). From genotyping and statistical analyzes data (descriptive, frequentist and Bayesian), low genetic diversity among accessions was observed. Also, Bayesian estimated suggested groups (K=2 for P. cincinnata, K=3 or 5 for P. edulis, and, K=2 or 3 for P. setacea) showed moderate to high levels of structuring (0.08 ? Gst ? 0.38) along with private alleles percentage ranging from 20 to 40%. Representative core collections ensuring up to 100% of the sampled allelic diversity were suggested. Based on microsatellite loci characterization and symptoms evaluation of associated woodiness virus, scab and anthracnose, observed in 36 accessions of P. edulis (yellow and purple), it was possible to identify groups of accessions to be prioritized in (pre) breeding programs dedicated to resistance improving in cultivars. These results contribute to the passion fruit pre-breeding and breeding programs development, and assist the genus genetic variability management and conservation / Doutorado / Genetica Vegetal e Melhoramento / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

Orientadores: João Aristeu da Rosa, Carlos Eduardo Almeida / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-20T07:28:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mendonca_VagnerJose_D.pdf: 2848231 bytes, checksum: 6e470eb55a7fddfe925c1a2be00db939 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Triatoma sherlocki, espécie primeiramente coletada por Cerqueira, 1975, tem distribuição registrada na região do município de Gentio do Ouro, Centro Norte do Estado da Bahia, Brasil. Populações intradomiciliares dessa espécie foram encontradas em um assentamento de garimpo em Gentio do Ouro, conhecido como Encantado. Em sua localidade tipo (Santo Inácio) invasões domiciliares são frequentes, mas não foi constatado qualquer indício de domiciliação, portanto informações sobre a sua biologia e aspectos epidemiológicos quanto à transmissão de Trypanosoma cruzi se fazem necessárias. O objetivo central deste trabalho foi verificar se o fator genético poderia estar envolvido no processo de domiciliação de T. sherlocki e se as populações provenientes de ambientes antropizados poderiam apresentar identidade genética. Coletas em ambientes estritamente silvestres e em áreas antropizados nas localidades Santo Inácio e Encantado foram efetuadas entre 2008 e 2009. A análise da variabilidade genética das populações coletadas de T. sherlocki foi verificada por meio de sequenciamento de um fragmento do gene mitocondrial Citocromo B e a estrutura genética foi avaliada utilizando Análise de Variância Molecular (AMOVA). Exemplares de T. sherlocki foram coletados em nove localidades, duas antrópicas, denominadas "Encantado 1" e "Santo Inácio 1", e as demais estritamente silvestres denominadas "Encantado 2", "Santo Inácio 2", "Gentio do Ouro 1", "Gentio do Ouro 2", "Gentio do Ouro 3", "Gentio do Ouro 4" e "Gentio do Ouro 5". Somente na localidade de "Encantado 1" existem registros de capturas de ninfas e adultos no intradomicílo. Em Santo Inácio 1, segundo a Secretaria de Saúde de Gentio do Ouro, casos de invasões esporádicas são frequentes apenas por exemplares adultos. Foram obtidas 292 sequências de 565 pares de bases do fragmento do gene mitocondrial Cit B e 63 haplótipos foram encontrados. Os valores de diversidade haplotípica variaram de 0.602 para a localidade "Gentio do Ouro 4" até 0.820 para a localidade "Gentio do Ouro 2". Os resultados obtidos por AMOVA demonstraram que o agrupamento de populações por distância geográfica variou mais entre os grupos (11.13%) do que entre populações dentro dos grupos (2.83%). As análises baseadas em agrupamentos ecológicos, isto é, silvestres versus antrópicos, variaram em 13.39% entre as populações dentro desses grupos, portanto, sem estruturação genética para esses agrupamentos. Esses resultados não suportam a hipótese de dispersão passiva para a formação de colônias intradomiciliares em Encantado 1 a partir de Santo Inácio 1 e sugerem que a colonização das habitações em Encantado 1 ocorre a partir de focos silvestres adjacentes. Como as populações de Encantado 1 e 2 apresentaram relativo grau de diferenciação genética quando comparadas às demais, a possibilidade do fator genético estar envolvido na colonização dos domicílios em Encantado deve ser considerada. As análises de populações de T. juazeirensis e de T. melanica, membros do complexo T. brasiliensis, foram conduzidas com a mesma abordagem utilizada para o estudo da estrutura genética de T. sherlocki. A variação entre as populações T. sherlocki e T. melanica são compatíveis com a diferenciação intraespecífica, ao passo que para T. juazeirensis encontrou-se alta diferenciação genética entre populações da Localidade Tipo (Juazeiro) em relação às populações da região Centro Norte do Estado da Bahia, indicando um possível processo de isolamento reprodutivo / Abstract: Triatoma sherlocki, a specie first collected by Cerqueira, 1975, it is registered in the municipality of Gentio do Ouro region North Central from Bahia State, Brazil. Household population of T. sherlocki were found in a small artisan quarry-mining community in the municipality of Gentio do Ouro, known as Encantado. From the type locality (Santo Inácio) home invasions are common, but did not report any evidence of domestication, therefore information about its biology and epidemiology aspects in relation to the transmission of Chagas disease are needed. The main objective of this study was to determine if the genetic factor might be involved in the process of domestication of this specie and if the populations from anthropized environments could present genetic identity. Collected from wild strictly and anthropized environmental in the localities Santo Inácio and Encantado were performed between 2008 and 2009. The analysis of genetic variability of populations collected was verified by sequencing of fragment of the mitochondrial gene Cytochrome B and the genetic structure was evaluated by using analysis molecular variance (AMOVA). Specimens of the T. sherlocki were collected in nine locations, two anthropogenics, denominated "Encantado 1" and "Santo Inácio 1", and the others wild strictly denominated "Encantado 2", "Santo Inácio 2", "Gentio do Ouro 1", "Gentio do Ouro 2", "Gentio do Ouro 3", "Gentio do Ouro 4" and "Gentio do Ouro 5". Only in the Encantado 1 locality were collected nymphs and adults in households. In Santo Inácio 1 according the Health Secretary from Gentio do Ouro, Bahia, sporadic invasions are frequent and only adults were collected in households. 292 sequences of 565 bases pairs of the fragment mitochondrial gene Cyt B were obtained and 63 haplotypes were founded. Haplotype diversity values ranged from 0.602 in the "Gentio do Ouro 4" locality to 0.820 in the "Gentio do Ouro 2" locality. The results of AMOVA showed that the population grouping based on geographical distance resulted in a greater variation between groups (11.13%) than among populations within groups (2.83%). When performed the analysis based on groupings ecologic, ie, localities wild strictly vs. anthropized localities, where specimens household are observed, there was no significance for the variation between groups, which showed 13.39% of variation among populations within groups. These results rule out the hypothesis of passive spread to formation of household colonies in Encantado 1 from Santo Inácio 1, suggesting that colonizations of houses in Encantado 1 occurs from adjacent foci wild. As the populations Encantado 1 and 2 presented relative degree of genetic differentiation when compared to other populations, the possibility that the genetic factor is involved in the colonization of houses in Encantado should be considered. Analysis of populations of T. juazeirensis and T. melanica, others members of the Triatoma brasiliensis complex that occur in the Bahia State, was also conducted with the same approach for the inferences about the genetic structure of T. sherlocki. The variation between T. sherlocki and T. melanica populations are consistent with intraspecific differentiation, whereas T. juazeirensis found a high genetic differentiation between populations from the Type Locality (Juazeiro) in relation to the populations of the North Central region of Bahia State, indicating a possible process of reproductive isolation / Doutorado / Parasitologia / Doutor em Parasitologia

Orientadores: Carmen Silvia Passos Lima, Maria de Lourdes Setsuko Ayrizono / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-21T01:40:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guimaraes_JoseLuizMiranda_D.pdf: 4302732 bytes, checksum: 2d6604590176d72460b4a606d6ba2dd6 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O desenvolvimento de câncer colorretal (CCR) é resultado de uma complexa interação de variáveis, incluindo elementos externos, como a exposição a agentes ambientais e dietéticos, e fatores internos, de natureza somática ou hereditária. Não está estabelecido se genótipos de polimorfismos de baixa penetrância em genes relacionados com o metabolismo do ácido fólico, como o metilenotetrahidrofolato redutase (MTHFR C677T e MTHFR A1298C), o metionina sintase (MTR A2756G), o metionina sintase redutase (MTRR A66G) e o timidilato sintase (TS 2R3R), estão associados com o risco de ocorrência da doença ou com suas manifestações clínicas. Portanto, o objetivo deste estudo foi verificar se esses polimorfismos gênicos influenciam o risco de ocorrência do adenocarcinoma colorretal esporádico (ACRE) e suas manifestações clínicas e biológicas em pacientes da região sudeste do Brasil. Foram avaliados 113 pacientes com ACRE e 188 controles, considerando os aspectos clínicos como a idade, o sexo, a raça, a localização, o grau de diferenciação do tumor, o estágio e os genótipos de cada gene. Os genótipos dos polimorfismos dos genes MTHFR, MTR, MTRR e TS foram avaliados por meio da reação em cadeia da polimerase (PCR) seguida ou não por digestão enzimática. O significado estatístico das diferenças entre grupos foi calculado por meio do teste da probabilidade exata de Fisher ou qui-quadrado. As determinações dos riscos de ocorrência do ACRE, a que pacientes e controles foram submetidos, foram obtidas por meio das razões das chances (ORs) e calculadas considerando um intervalo de confiança de 95%. Portadores dos genótipos MTRR 66AG+GG, do MTHFR 1298AC+CC+677CT+TT, do MTHFR 677CT+TT+MTR 2756AG+GG, do MTHFR 1298AC+CC + 677CT+TT + MTR 2756AG+GG e MTHFR 1298AC+CC + 677CT+TT + MTRR 66AG+GG apresentaram riscos 1,99, 3,26, 2,22, 10,92 e 14,88 vezes maiores, respectivamente, de desenvolver ACRE do que os outros. Além disso, os indivíduos com o genótipo MTHFR 677CT+TT e os genótipos MTR 2756AG+GG tiveram um risco de 2,12 e 1,42 vezes maior de desenvolver ACRE com idade menor do que 50 anos. Afro-Brasileiros com o genótipo GG do polimorfismo MTRR A66G tiveram risco 1,98 vezes maior de desenvolver ACRE, e indivíduos com o genótipo MTR 2756AG+GG e os genótipos MTHFR 677CT+TT estiveram sob risco 2,11 e risco 1,62 vezes maiores de ocorrência de tumores indiferenciados e avançados, respectivamente, do que os demais. Portadores dos genótipos MTHFR 1298AC+CC e MTHFR 1298AC+CC + MTRR 66AG+GG estiveram sob riscos 1,42 e 3,07 vezes maiores de tumor no reto, respectivamente, enquanto que portadores dos genótipos MTHFR 677CT+TT e MTHFR 677CT+TT + TS 2R3R+3R3R estiveram sob riscos 1,55 e 5,39 vezes maiores de tumor de cólon, respectivamente, do que portadores dos genótipos selvagens. Estes dados sugerem que polimorfismos dos genes MTHFR, MTR, MTRR e TS, que codificam enzimas que participam do metabolismo do ácido fólico, especialmente em combinação, têm papéis consistentes para o risco de desenvolver ACRE em indivíduos da região sudeste do Brasil / Abstract: The development of colorectal cancer (CRC) is the result of a complex interaction of variables, including external factors such as exposure to environmental agents and dietary factors and internal factors, whether somatic or hereditary. Is not been established genotypes with low penetrance polymorphisms in genes related to metabolism of folic acid such as methylenetetrahydrofolate reductase (MTHFR C677T and A1298C), methionine synthase (MTR A2756G), methionine synthase reductase (MTRR A66G) and thymidylate synthase (TS 2R3R), are associated with the risk of the disease or its clinical manifestations. Therefore, the aim of this study was to determine whether these genetic polymorphisms influence the risk of sporadic colorectal adenocarcinoma (SCA) and their clinical and biological manifestations in patients from southeast Brazil. For this, we analyzed 113 patients with SCA and 188 controls, considering the clinical aspects such as age, sex, race, location, stage, degree of tumor differentiation and the genotypes of each gene described above. The genotypes of the polymorphisms of the MTHFR, MTR, MTRR and TS were assessed by polymerase chain reaction (PCR) and enzyme digestion. The statistical significance of differences between groups was calculated using the probability test of Fisher's exact or chi-square. Determination of the risks of SCA, the patients and controls were submitted, was obtained through the odds ratios (ORs) and calculated assuming a range of 95%. Carriers of the MTRR 66AG + GG, the MTHFR 1298AC+CC + 677CT+TT, the MTHFR 677CT+TT + MTR 2756AG+GG, the MTHFR 1298AC+CC + 677CT+TT + MTR 2756AG+GG, and the MTHFR 1298AC+CC + 677CT+TT + MTRR 66AG+GG genotypes had a 1.99, a 3.26, a 2.22, a 10.92 and a 14.88-fold increased risks for SCA than others, respectively. In addition, individuals with the MTHFR 677CT+TT and the MTR 2756AG+GG genotypes had a 2.12 and a 1.42-fold increased risks for SCA diagnosed under 50 years. African-Brazilians with the MTRR 66GG genotype had a 1.98-fold increased risk for SCA, and individuals with the MTR 2756AG+GG and the MTHFR 677CT+TT genotypes were under a 2.11 and a 1.62-fold increased risks for undifferentiated and advanced tumors, respectively, than others. Carriers of the MTHFR 1298AC+CC and the MTHFR 1298AC+CC + MTRR 66AG+GG genotypes had a 1.42 and a 3.07-fold increased risks for rectal tumor, respectively, while carriers of the MTHFR 677CT+TT and the MTHFR 677CT+TT + TS 2R3R+3R3R genotypes had a 1.55 and a 5.39-fold increased risks for colon tumor, respectively, than carriers of the wild genotypes. This data suggest that polymorphisms of genes MTHFR, MTR, MTRR and TS, which encode folate-dependent enzymes, particularly in combination, have consistent roles for SCA risk in southeastern Brazil / Doutorado / Fisiopatologia Cirúrgica / Doutor em Ciências