O MHC (Major Histocompatibility Complex) é um sistema genético importante para a manutenção de espécies ameaçadas, uma vez que baixa variabilidade para locos MHC tem sido associada a uma menor capacidade de resposta a doenças e diminuição do sucesso reprodutivo. Deste modo, pesquisas sobre a variabilidade genética do MHC têm demonstrado ser bastante informativas em estudos populacionais voltados para aspectos referentes à conservação. No presente trabalho foi investigada a variabilidade genética do MHC para três espécies de mamíferos marinhos (toninha, baleia franca austral e lobo marinho sul-americano) do sul do Brasil, com intensa mortalidade provocada por atividades humanas atuais ou passadas. As amostras foram coletadas de animais mortos encalhados na costa, de animais capturados acidentalmente por barcos pesqueiros, e também através de um sistema de biópsia. A região variável do exon 2 do gene DQB do MHC foi amplificada por PCR (Polymerase Chain Reaction) em 109 amostras de toninhas (Rio de Janeiro n=32, Rio Grande do Sul n=52, Argentina n=25), 35 amostras de lobo marinho sul-americano e 30 amostras de baleia franca austral, utilizando-se um par de primers heterólogos. O fragmento resultante de 172 pares de bases foi analisado quanto ao polimorfismo de seqüência através da técnica de SSCP (Polimorfismo de Conformação de Fita Simples) em todas as amostras de toninha e de lobo marinho sul-americano e 14 amostras de baleia franca austral. Dificuldades associadas à amplificação resultaram em padrões de SSCP pouco informativos para as amostras de lobo marinho sul-americano e baleia franca austral Todas as amostras de toninha apresentaram um padrão de pelo menos 4 bandas por indivíduo. As 4 bandas de um único indivíduo do Rio Grande do Sul foram seqüenciadas, tendo sido possível verificar que 2 seqüências relacionadas ao genes DQB estão sendo amplificadas com estes primers. Pelas análises de SSCP foi possível detectar ausência de variabilidade para as amostras de toninha provenientes do Rio de Janeiro e diferenciá-las da população da Argentina, que é polimórfica. A população do Rio Grande do Sul parece apresentar níveis intermediários de variação em relação aos extremos da distribuição da espécie. Analisando as três populações amostradas, conclui-se que a espécie apresenta baixos níveis de variabilidade para o loco DQB, a exemplo do que é reportado para os genes de MHC de outros mamíferos marinhos.

O milho doce poderá ser uma alternativa econômica, principalmente, parapequenos agricultores que produzem para consumo in naturae para a indústria. Noentanto, os genótipos de milho doce atualmente cultivados no Rio Grande do Sul,apresentam deficiências de adaptação às condições de ambiente do sul do Brasil,causando instabilidade de produção. Com o objetivo de estudar a variabilidadegenética, estimar os parâmetros genéticos e verificar a possibilidade de ganho genéticoatravés da seleção para cinco caracteres adaptativos, foram avaliadas quatropopulações de milho doce (BR400, BR401, BR402 e HT-1). Os experimentos foramconduzidos durante os anos agrícolas 2000/2001 e 2001/2002 na EstaçãoExperimental Agronômica da UFRGS em Eldorado do Sul, RS. Os resultados obtidosindicaram a existência de variabilidade genética para a maioria dos caracteresavaliados nas populações. De maneira geral, a seleção realizada foi ineficiente, devidoao uso de práticas culturais inadequadas que contribuíram para o aumento da interaçãogenótipoXambiente. As populações BR400 e BR401 não demonstraram ganhogenético neste ambiente para os caracteres desejados. Por outro lado, nos genótiposHT-1 e, principalmente, na BR402, foram observados ganhos genéticos favoráveis naestatura de planta e florescimento masculino, indicando a possibilidade de ajuste daspopulações às condições de ambiente do sul do Brasil.

Foi realizado um estudo da dinâmica de assembléias de Drosofilídeos em oito amostras insulares e continentais de Santa Catarina através de dados coletados em várias visitas ao longo de dois anos. Dentre os resultados obtidos está a estimativa do grau de diversidade destas assembléias. Nossas coletas mostraram que a predição de qual espécie será dominante, num determinado período amostrado, é razoavelmente possível. A análise dos índices de diversidade nos indica que o Morro da Lagoa é o ponto de menor diversidade específica, seguido de Ratones Grande. Contudo, os dois pontos têm um grande número de espécies diferentes, sendo a sua diversidade baixa em função da alta dominância do subgrupo willistoni neles encontrada. Analisando o componente S (número de espécies) da diversidade, nas ilhas pontos de coleta, percebe-se que a ilha maior (Ilha de Santa Catarina) tem realmente um maior número de espécies coletadas – 46 no ponto A além de 10 espécies diferentes coletadas no ponto D (56 espécies no total) – do que as ilhas menores (42, 44, 40 e 50), o que corrobora a teoria da biogeografia de ilhas. No continente, a curva espécie/área se comportou da mesma forma que nas ilhas se considerarmos a diversidade como um todo. Realmente estes pontos foram uns dos que apresentaram maior diversidade, principalmente o ponto F, com um H’ de 2,22, que se manteve com Mata Atlântica Primária até o final do período de coletas, sendo portanto o ponto mais preservado de todos utilizados e, teoricamente, o que apresentava maior diversidade de nichos ecológicos para serem ocupados Outros Drosofilídeos como Zaprionus, Zygotricha, Gitona, Cladochaeta, Diathoneura, Micodrosophila, Leucophenga e Amiota foram coletados. Embora nosso interesse preliminar fosse apenas o gênero Drosophila, a inclusão destes outros gêneros em nosso estudo visou uma maior compreensão das possíveis associações que podem ocorrer entre eles e espécies de Drosophila. Os dois primeiros gêneros foram mais freqüentes nas nossas coletas. Zaprionus indianus foi considerada uma espécie invasora, pois surgiu com freqüências baixíssimas que aumentaram gradualmente nas coletas subsequentes, superando em freqüência as espécies nativas. Isto confirma o caráter generalista e polifágico deste tipo de espécie. Neste trabalho, é relatado o primeiro registro do Gênero Zaprionus (Diptera, Drosophilidae) para o Estado de Santa Catarina, na região litorânea central que inclui as Ilhas de Santa Catarina, Arvoredo, Ratones Grande, Ratones Pequeno e Campeche. Drosophila roerhae, D. unipunctata, D. schineri, D. bifilum, D. fuscolineata, D. meridionalis, D. neosaltans, D. bocainoides e D. platitarsus foram pela primeira vez registradas para a região Sul do Brasil, aumentando, portanto o limite meridional de suas distribuições. Como um ponto de partida para estudar o polimorfismo para inversões cromossômicas em D. neocardini, foi construído um fotomapa de referência dos cromossomos politênicos de glândulas salivares de larvas de terceiro estágio. Pelo menos 258 indivíduos (aproximadamente três núcleos por glândula) de sete diferentes localidades (Sertão do Peri, Ilha do Arvoredo, Serra do Tabuleiro, Ilha de Ratones Grande, Ilha de Ratones Pequeno, Morro da Lagoa da Conceição e Ilha do Campeche, todos no Estado de Santa Catarina) foram analisados e fotomicrografias foram obtidas, até se chegar a um consenso sobre a identidade dos elementos cromossômicos. Uma nova inversão no braço cromossômico IIIL foi registrada e denominada de IIILA. A variabilidade cromossômica encontrada nas espécies de Drosophila do grupo cardini em todas as localidades também foi pesquisada, e foi comparada visando contribuir para uma melhor compreensão da evolução destas comunidades. Analisando o polimorfismo cromossômico de D. polymorpha encontramos nove inversões diferentes pela primeira vez descritas. Uma das inversões novas foi encontrada no cromossomo X, duas outras foram encontradas para o braço IIL; quatro foram catalogadas para o braço cromossômico IIIR e duas inversões novas foram achadas no braço cromossômico IIIL. Com relação ao polimorfismo, em D. neocardini foi encontrada apenas uma nova inversão no braço IIIL e para D. cardinoides uma nova inversão no braço IIIL. O estudo discute as implicações ecológicas e evolutivas deste tipo de polimorfismo, para um maior entendimento da evolução deste grupo de espécies.

Em estudos prévios sobre a filogenia de Passiflora, as espécies P. actinia e P. elegans destacaram-se pela sua grande similaridade genética, apesar de sua classificação em séries taxonômicas distintas. As duas espécies apresentam distribuição geográfica muito diferente. Enquanto P. actinia é encontrada em áreas de Mata Atlântica desde o estado do Espírito Santo até o Rio Grande do Sul (RS), P. elegans está restrita ao RS e a poucas regiões limítrofes. Para melhor avaliar as relações evolutivas entre estas duas espécies foram realizadas coletas intensivas em todo o estado e desenvolvidos testes quanto às seqüências dos espaçadores intergênicos cloroplasmáticos trnL-trnF e psbA-trnH, e dos espaçadores transcritos dos genes ribossomais nucleares ITS de plantas de diferentes localidades. As análises revelaram uma baixa variabilidade intraespecífica, e evidenciaram um perfil genético próprio a cada espécie. Nas comparações interespecíficas, foram utilizadas seqüências de espécies do subgênero (Passiflora) estudadas previamente, pertencentes às séries Simplicifoliae e Lobatae, as mesmas de P. actinia e P. elegans, respectivamente. Nos três marcadores as menores distâncias genéticas encontradas foram entre estas duas espécies, sugerindo o pouco tempo de divergência entre elas. Estas comparações não mostraram diferenças marcantes nas diversidades dentro e entre as duas séries, indicando similaridade genética entre elas Apesar da intensa amostragem realizada na área limítrofe das distribuições de P. actinia e P. elegans, somente foi encontrado um híbrido entre as duas. Além do fenótipo morfológico intermediário, o híbrido pôde ser reconhecido através das suas características genéticas, o espaçador nuclear ITS apresentando padrão aditivo nos sítios variáveis destas duas espécies; as seqüências dos marcadores cloroplasmáticos foram iguais às de P. actinia, indicando que esta é a espécie doadora deste genoma. Os padrões genéticos e geográficos destas duas espécies sugerem que o processo de especiação que se desenvolveu entre as duas seja recente e tenha ocorrido em alopatria, estando provavelmente ligado aos eventos geológicos do Holoceno que influenciaram a migração da Mata Atlântica no RS. A investigação das características abióticas das regiões de ocorrência das espécies não apresentou grandes dissimilaridades, podendo indicar que a atual segregação espacial deva-se à fragmentação florestal ou que haja exclusão competitiva entre elas, pois apresentam nichos ecológicos muito semelhantes.

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Embora essa visão ainda perdure nos estudos atuais (e.g. Hingston & McQuillan 2000, Pérez et al. 2009), pelo fato das síndromes serem bons guias que provêem uma idéia inicial sobre a ecologia da polinização da planta, elas não devem ser utilizadas exclusivamente para desenhar conclusões sem estudos empíricos. As interações entre plantas e polinizadores são amplamente diversas e complexas para serem resumidas em alguns poucos termos, como características fenotípicas das espécies (Ollerton & Watts 2000). Mesmo nas espécies que parecem ter adaptações para tipos particulares de polinizadores, observações detalhadas demonstram a ocorrência de múltiplos visitantes nas flores (Ollerton 1996). Assim, caracteres específicos utilizados para previsão das síndromes, como caracteres florais nem sempre combinam perfeitamente com a morfologia dos polinizadores (Sakai et al. 1999). Complementarmente, a associação da morfologia floral e função das plantas aos caracteres energéticos, morfológicos e comportamentais dos polinizadores, pode não ter relação direta com a origem de adaptações, pois a polinização pode ser realizada relativamente com sucesso mesmo sem uma relação direta histórica com determinado grupo de polinizador, tratando-se muitas vezes de exaptações ao invés de adaptações senso stricto (Herrera 1996). Exaptações, assim, sugerem características que não foram “desenhadas” para determinada função propriamente, mas que existem por outras razões não relacionadas diretamente com pressões seletivas, sendo cooptadas para um novo uso (Gould & Vrba 1982, Sepúlveda 1 & El-Hani 2008). Além da atração por recursos oferecidos pelas plantas, a presença de polinizadores e flutuação destes nas comunidades, muitas vezes é influenciada pelo ambiente físico que age como filtro das comunidades (Sargent & Ackerly 2008), através de características abióticas (Andrieu et al. 2009) como por exemplo, características do micro habitat e/ou microclima (Herrera 1995, Torres et al. 2007) ou até mesmo por fatores em maior escala, decorrentes das mudanças climáticas globais (Torres et al. 2007). Além disso, a composição e a interação da fauna visitante também pode ser reflexo do contexto da paisagem na qual a população está inserida (Steffan-Dewenter et al. 2002, Devoto et al. 2005), revelando interações mais ou menos especializadas (Warren et al. 1988, Kearns 1992, Torres et al. 2007). Assim, mesmo quando muitos caracteres preditos pelas síndromes ocorrem, observam-se variações na fauna visitante, como por exemplo, espécies de plantas com síndrome de polinização noturna sendo mais eficientemente polinizadas por visitantes diurnos (Wolff et al. 2003, Giménez-Benavides et al. 2007), resultado da escassez de polinizadores por pressões ambientais (Wolff et al. 2003). Estudos têm demonstrado que espécies vegetais restritas a um único polinizador mais são exceções do que regra (Waser et al. 1996, Wolff et al. 2003, Sakai et al. 1999). Entretanto, apesar da maioria das espécies receber um espectro amplo de visitantes florais, nem todo visitante é um polinizador eficiente para garantir o mesmo sucesso reprodutivo (Lau & Galloway 2004, Carvalho & Machado 2006), consequentemente, para compreender a complexidade das interações entre flores e visitantes é fundamental avaliar a eficiência dos visitantes florais como polinizadores efetivos. A exploração de recursos florais muitas vezes requer habilidades comportamentais dos polinizadores para detectar sinais e associá-los aos recursos, além de habilidades morfológicas e fisiológicas para explorá-los (Waser et al. 1996), tais aspectos podem influenciar na eficiência do polinizador do ponto de vista da planta relacionado por exemplo, ao tamanho do polinizador (Boggs 1988), do seu aparato bucal (Svensson et al. 1998, Temeles et al. 2000), tempo gasto nas flores (Tepedino 1981, Keys et al.1995, Singh 2008), frequência de visitas (Tepedino 1981, Keys et al.1995), e forrageamento (Carvalho & Oliveira 2003). Essa associação de requerimentos do visitante com a sua capacidade de transporte dos grãos de pólen das plantas podem diferenciar um visitante floral de um polinizador efetivo, ou seja, aquele que realiza visitas legítimas, sem a retirada apenas do recurso, mas contatando as partes reprodutivas da planta possibilitando sua fecundação. Algumas espécies, realmente parecem ter estratégias especializadas que combinam suas estruturas reprodutivas com a capacidade dos visitantes em adquirir os recursos, restringindo a gama de visitantes que podem obter o recurso, e que podem de fato realizar a polinização, como por exemplo, plantas com anteras poricidas (Laporta 2005), grande parte das orquídeas com suas polínias (Weston et al. 2005), espécies do gênero Ficus e vespas (Chalcidoidea, Agaonidae) (Murray 1985), Yucca sp. (Agavaceae) e as larvas de lepidópteros que se desenvolvem em flores que serão polinizadas pelos adultos (Aker & Udovic 1981, Pellmyr & Huth 1994), e flores com mecanismos de armadilhas (Dafni 1984), dentre muitos outros. A especialização de uma planta a determinado grupo de polinizador, pode aumentar o seu sucesso reprodutivo, pois normalmente implica em uma menor perda de pólen (Dafni 1984, Wilcock & Neiland 2002). Por outro lado, morfologias florais mais especializadas, estariam mais sujeitas às variações nos “serviços” de polinização (Waser et al. 1996), ou seja, o seu sucesso reprodutivo correria maior risco decorrente da falha do transporte de pólen pela falta de vetores especializados (Wilcock & Neiland 2002). Variações nos “serviços” de polinização podem estar relacionadas à limitação de polinizadores, pólen e/ou polinização, muitas vezes fruto da pressão antrópica em ambientes naturais (Aizen & Feinsinger 1994, Kearns et al. 1998). Consequências como a diminuição significativa do número de frutos, podem ser observadas (Berjano et al. 2011), assim como influências na dinâmica populacional e viabilidade, com a limitação do recrutamento (Price et al. 2008). A limitação dos “serviços” de polinização, também pode ser consequência do isolamento de populações, decorrente de processos como a fragmentação (Kearns et al. 1998), ou de condições abióticas adversas como populações em locais de altitude na paisagem, que impedem o deslocamento de polinizadores (Eriksen et al. 1993, Arroyo et al. 2006, Pérez et al. 2009). Do ponto de vista do visitante floral, as implicações podem ocorrer em seu comportamento, que normalmente é afetado (Goverde et al. 2002), interferindo nas distâncias de forrageamento e densidades populacionais (Aizen & Feinsinger 1994). Para as plantas, as taxas de polinização são afetadas (Cunningham 2000), reduzindo a aptidão pelo decréscimo no número de óvulos fertilizados, de sementes maduras e de tubos polínicos (Aizen & Feinsinger 1994), aumentando as taxas de intercruzamento e reduzindo a variabilidade genética (Goverde et al. 2002), podendo levar inclusive a extinção de espécies (Lennartsson 2002). Sabe-se, entretanto, que as estratégias das plantas não se limitam apenas às interações com seus polinizadores, pois espécies podem se reproduzir sem a presença de vetores, através de estratégias de autofertilização, em que o pólen de uma mesma planta alcança seu estigma viável, ou através da apomixia, em que o fruto é formado sem a fusão de gametas, com o desenvolvimento do óvulo sem a recombinação de material genético. Muitas espécies combinam mecanismos associados à reprodução por vetores e sem eles, sendo as chamadas estratégias mistas de polinização (Kevan 1984, Goodwillie et al. 2005). Em populações de plantas isoladas, as frequências de polinização devem diminuir tanto pelas distâncias de forrageamento dos polinizadores, quanto pela atração destes que diminui pelas manchas populacionais menores (Kunin 1993, Mustajärvi 2001). Por outro lado, nessas espécies isoladas, com sistemas mistos de polinização, mecanismos de autofertilização são registrados em maior frequência (Eriksen et al. 1993, Arroyo et al. 2006, Pérez et al. 2009). Normalmente, a polinização cruzada, parece ser favorecida quando há a possibilidade desta ocorrer. Diversos são os exemplos de estudos com espécies economicamente importantes demonstrando um incremento da variabilidade genética pela polinização cruzada que resulta em aumento na produção de frutos e sementes (estudos citados em Free 1993, Maccagnani et al. 2003, Almeida et al. 2000) e/ou no maior vigor dos frutos (Alves & Freitas 2007, De Holanda-Neto et al. 2002, Nebel & Trump (1932). Em contraposição às vantagens da polinização cruzada, a auto-polinização, pode reduzir a formação de sementes, produzir sementes inviáveis (Torres & Galetto 2008) e levar a depressão genética (Mahy & Jacquemart 1999, Cheptou et al. 2001). No entanto, estudos têm revelado que em espécies com autogamia parcial ou completa o polimorfismo pode ser mantido (Marshall & Weir 1979), e que espécies com longo histórico de auto-cruzamentos parecem menos susceptíveis aos efeitos da depressão genética, demonstrando adaptabilidade a tal condição (Charlesworth & Charlesworth 1987). Já para plantas que se reproduzem por agamospermia, o polimorfismo genético não é mantido (Marshall & Weir 1979) e em espécies endêmicas ou de distribuição restrita os efeitos da baixa variabilidade genética parecem ser acentuados (Palacios & González-Candelas 1997). Por outro lado, essa estratégia, pode garantir a reprodução eliminando a dependência de polinizadores, aumentando também o potencial de colonização da espécie vegetal (Baker 1955). A ocorrência da polinização cruzada depende de diversos fatores como comportamento e presença de polinizadores e das características estruturais das flores, como cor, recursos e forma, que podem exercer pressões sobre as interações (Ellstrand & Elam 1993). Caracteres como barreiras temporais e espaciais na maturação dos órgãos reprodutivos, parecem auxiliar no favorecimento da polinização cruzada e por vezes no impedimento da autofertilização, já que o depósito de pólen por auto-polinização pode ter custo negativo no sucesso reprodutivo da espécie (Galen et al.1989). Contudo, não ocorrendo a polinização cruzada as plantas têm o benefício da formação de sementes ou frutos que mesmo quando possuem menor vigor garantem sua sobrevivência. A existência de um sistema misto de polinização é, assim, uma importante estratégia, mesmo em plantas especialistas, que apresentam neste sistema um produto de compensação muitas vezes por pressões de um cenário evolutivo em ambientes caracterizados por “serviços” de polinização variáveis, ou seja, habitats imprevisíveis (Pérez et al. 2009). Para Darwin, a existência de flores com morfologias especializadas, como Ophrys apifera, que são auto-fertilizadas, era um grande paradoxo já que seria esperado a ausência de autopolinização espontânea em plantas especializadas, principalmente devido às restrições mecânicas e seu tipo de desenvolvimento, como relatado em seu livro, publicado em 1862 (The various contrivances by wich British and Foreign Orchids are Fertilized by Insects). Atualmente, mais exemplos são encontrados de plantas com morfologias elaboradas ou ditas especializadas, como as orquídeas ou espécies da família Solanaceae, mas que devido às condições ambientais adversas utilizam mecanismos de fertilização que não incluem visitantes florais, embora em alguns casos, como das Solanaceae com anteras poricidas, a taxa de autofertilização seja bastante baixa (Liu et al. 2006, Pérez et al. 2009). As mudanças, ou as explicações para a adaptabilidade, mesmo quando aparentes, contudo, nem sempre são simples, envolvendo em muitos casos questões históricas e evolutivas, associadas à ecologia e à genética das espécies, que nem sempre podem ser acessadas. Assim, questões relativas à aplicabilidade das síndromes de polinização, ao papel da limitação de pólen e/ou polinizadores e ao efeito do isolamento de populações e interferência nos sistemas reprodutivos são grandes paradigmas encontrados na literatura em ecologia da polinização, cujos esforços para entendimento explicam-se na tentativa de entender as relações dentro de diferentes escalas e possíveis rupturas das relações entre plantas e seus polinizadores. Diante disso, a espécie Aristolochia gigantea Mart e Zucc apresenta-se, aparentemente, como excelente modelo para investigações de tais paradigmas nos tempos atuais. Esta espécie pertence à família Aristolochiaceae, grupo de angiospermas basais, que compreende cerca de 500 espécies, a maioria (370 espécies) inclusas no gênero Aristolochia (Judd et al. 2009), de distribuição primaria em regiões tropicais, embora muitas espécies desse gênero também sejam encontradas em ambientes temperados (Lawrence & González 2003). Países particularmente ricos em espécies são México e Brasil que contêm inclusive muitas espécies endêmicas ou de distribuição restrita (González 1998). As flores desta família chamam atenção principalmente pelo seu grande tamanho, sendo consideradas as maiores do mundo, juntamente com as flores de Rafflesia (Endress 1994) e também pela coloração conspícua semelhante a cor de carne, normalmente uma coloração vermelha escura salpicada com manchas brancas. De maneira característica e bem conhecida as flores de Aristolochia são altamente derivadas funcionando como armadilhas para insetos que realizam sua polinização (Knoll 1929 apud Rulik et al. 2008). Embora o gênero seja bastante diverso possui um plano básico floral relativamente estável, formado por um perianto monossimétrico, de simetria zigomorfa com apenas três sépalas unidas em um tubo longo, formando uma armadilha (Endress 1994). Semelhante a ocorrência de um mesmo plano básico, a biologia floral das espécies parece apresentar muitos aspectos em comum. Segundo Bello et al. (2006), o estudo da biologia floral é registrado desde 1923 por Cammerloher, seguido pelos trabalhos de Petch (1924) e Daumann (1959), demonstrando a ocorrência de forte protoginia. Registros da biologia floral juntamente com os de polinização revelam que os insetos são atraídos pela emissão de odores no lobo do perianto no primeiro dia de abertura das flores e as papilas presentes, forçam o caminho para que os insetos não consigam sair e fiquem aprisionados onde o néctar é secretado, no segundo dia onde não mais existe a produção de odor, os estigmas se unem impossibilitando o recebimento de pólen e as anteras se abrem liberando o pólen aos prisioneiros que são libertados (Proctor et al. 1996). O odor nesta família tem papel importante na atração de polinizadores, sendo atribuído a grande parte das espécies estudadas a presença de essências com odor desagradável, semelhante à carne em putrefação (Endress 1994, Proctor et al. 1996). As espécies de Aristolochiaceae têm uma forte relação de polinização com moscas saprófitas, que buscam as flores para depositar seus ovos ou para encontrar um parceiro reprodutivo (Sakai 2002, Rullik et al. 2008, Nakonechnaya et al. 2008). A síndrome descrita para a família é a de sapromiofilia (Faegri & van der Pijil 1979) corroborada aparentemente pela maior parte dos estudos realizados, sendo os dípteros os visitantes predominantes, além de principais polinizadores, pela análise da carga polínica (Costa & Hime 1981, Sakai 2002, Trujillo & Sérsic 2006, Nakonechnaya et al. 2008, Rulik et al. 2008). Contudo, outros visitantes, mesmo que em menor número, são também reportados, pertencentes às famílias Coleoptera, Hymenoptera, Psocoptera, Hemiptera, Neuroptera, Thysanoptera, Lepidoptera (Costa & Hime 1981, Sakai 2002, Burgess et al. 2004, Rulik et al. 2008). A autopolinização dentro de uma mesma flor (autogamia) não ocorre nas flores desta família, já que a protoginia ocorre. No entanto há registros tanto de espécies autoincompatíveis (Burgess et al. 2004) quanto de espécies auto-compatíveis (Trujillo & Sérsic 2006). Para Aristolochia gigantea, estudos são escassos, o único trabalho publicado sobre a biologia da polinização desta espécie foi realizado por Costa & Hime (1981) em planta cultivada no Jardim Botânico do Rio de Janeiro, ou seja, fora do ambiente natural. Previamente, no primeiro trabalho realizado com a espécie, na qual é feita sua descrição, infere-se como habitat natural o estado da Bahia, embora sem maiores informações sobre municípios e/ou locais (Martius & Zuccarini, 1824). Em trabalhos posteriores, confusões sobre as informações quanto a sua origem e distribuição parecem começar a ocorrer, pois em Barringer (1983) registra-se a ocorrência da planta para as florestas úmidas do Panamá e Brasil Amazônico, embora esse autor registre diferenças no material da América Central e América do Sul, sendo as flores deste último maiores. Já no trabalho de Masters (1869) a origem da planta é atribuída a locais “em montanhas” na Bahia e Minas Gerais. Trabalhos posteriores citam a origem da espécie apenas na Bahia (Bellair & Saint-Léger 1899) e na Bahia e em Minas Gerais (Rodigas 1893, Costa & Hime 1981, Capellari-Junior 1991). Segundo Capellari-Junior (1991) esta espécie ocorre em regiões do bioma caatinga, porém preferencialmente em áreas úmidas como margens de rios, matas secundárias, pastagens e bordas de estradas, e quando cultivada, desenvolve-se bem em qualquer tipo de solo. Talvez por isso haja certa confusão no registro de algumas espécies, como por exemplo, da espécie reportada por Barringer (1983) que deve ser cultivada na Amazônia (Capellari-Junior 1991). Registros de espécies são encontrados em herbários no Brasil como nos estados de São Paulo, Rio de Janeiro, Santa Catarina, Paraná, e fora do país na Costa Rica, Panamá e Estados Unidos, embora tais registros sejam atribuídos a espécies cultivadas (Costa & Hime 1981, Capellari-Junior 1991). A contradição nas informações mostra a necessidade de estudos que visem esclarecer a distribuição e origem de Aristolochia gigantea. Uma importante e útil ferramenta para analisar os padrões de distribuição geográfica é a modelagem ecológica de distribuição de nicho. Nesta abordagem, um modelo de nicho ecológico é construído, baseado nos valores de variáveis ambientais (dimensões do nicho) de localidades conhecidas e projetado em um espaço geográfico para a identificação de regiões potenciais para a ocorrência das espécies (Scott et al.2002). A aplicação desta técnica é bastante útil em caracterizar distribuições geográficas baseadas em conjuntos de dados muitas vezes incompletos, como em espécies não estudadas e que podem apresentar erros quanto a sua distribuição (Siqueira et al. 2009). Complementarmente a confusão na distribuição, o odor em Aristolochia gigantea não parece algo bem estabelecido. Capellari-Junior (1991) reportou diferenças nos registros de herbários encontrados referentes ao odor das espécies, pois em notas de plantas na região de origem (áreas de caatinga) as flores desta espécie apresentam odor de carne em putrefação, mas quando cultivadas em São Paulo as flores apresentavam odor semelhante à erva-cidreira. O estudo de Costa & Hime (1981) com a espécie, embora tenha focado apenas em características das flores como morfologia, pigmentos e polinizadores, sem tratar do sistema reprodutivo da espécie registraram seu odor como forte e adocicado, semelhante a frutas em decomposição, mas sem chegar a ser tão desagradável. Poderíamos esperar assim por algumas informações contrastantes que ou há mais de uma espécie dita como Aristolochia gigantea, ou variações podem ocorrer naturalmente na espécie, inclusive no seu odor. Observações prévias realizadas em campo por P.G. Kevan, B. F. Viana e F. O. da Silva, na Bahia, apontaram a existência de odor de citronela nas flores e nenhum visitante floral foi encontrado. Os odores desta espécie são uma mistura bastante complexa, aparentemente o odor de carne em putrefação pode ocorrer dentro do utrículo, mas o odor de citronela é encontrado no perianto (Robert Raguso pers. com.). Seria esperada então, pelo odor de putrefação (não foi observado in situ), a atração por dípteros saprófitos, mas o odor de citronela é associado normalmente como repelente de moscas. Outros visitantes, como as abelhas euglossíneas (Euglossine, Hymenoptera, Apidae) podem ser atraídas por citronela (Dodson et al. 1969, Pearson & Dressler 1985), mas poderíamos também esperar encontrar outros dípteros não saprófitos (Howlett 1912 apud Jang et al. 1997). A distância entre os indivíduos de A. gigantea pode também ser crucial para identificar padrões relacionados à disponibilidade de polinizadores e as estratégias reprodutivas da planta, ou seja, se as espécies estiverem isoladas o bastante para impedir o deslocamento dos polinizadores elas podem estar com altas taxas de autofertilização. Todavia, para acessar a maior parte da variabilidade existente da espécie, além do uso de ferramentas ecológicas, é fundamental o uso de ferramentas genéticas, por proporcionarem mais elementos para análise da estrutura populacional. O uso da genética em trabalhos de ecologia da polinização permite que elementos da história das espécies possam ser reconstruídos, unindo aspectos evolutivos e de mudanças dos grupos de polinizadores ou estratégias de polinização (Reddy et al. 2002, Pérez et al. 2006, Pérez et al. 2009), além disso, estratégias de conservação podem ser suplementadas (Crema et al. 2009). Diante das questões levantadas, da ausência de estudos em ambientes naturais com Aristolochia gigantea e principalmente pela possibilidade da relação desta espécie com uma possível mudança na síndrome de polinização prevista, provavelmente por pressões ambientais como a limitação nos “serviços” de polinização, a presente dissertação tem como objetivo principal prover melhor entendimento da diversidade de mecanismos de polinização e distribuição geográfica no gênero Aristolochia e nas angiospermas basais em geral. Assim, no primeiro capitulo iremos apresentar os resultados das investigações relacionadas ao sistema de polinização de A. gigantea e no segundo o modelo preditivo da distribuição dessa espécie baseada nas características do seu nicho. / Salvador

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-02-08T16:07:29Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4996993 bytes, checksum: 7316ddf61eff1e251dc9ce03e4fb3eb9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-08T16:07:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4996993 bytes, checksum: 7316ddf61eff1e251dc9ce03e4fb3eb9 (MD5) Previous issue date: 2016-07-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Com o aumento das áreas plantadas surgem as doenças que incidem na cultura do eucalipto. A murcha-de-Ceratocystis, causada por Ceratocystis fimbriata, é atualmente uma das doenças mais importantes no Brasil. Esse patógeno é um fungo do solo que pode infectar seus hospedeiros por meio de ferimentos no caule e nas raízes, onde coloniza principalmente os tecidos vasculares e causa escurecimento do lenho e morte das plantas. Uma alteração contínua na resistência de Eucalyptus à murcha-de-Ceratocystis tem sido observada, variando de altamente suscetível a altamente resistente, o que indica um padrão típico de resistência horizontal. Devido a isto, tem sido sugerido um alto grau de controle genético aditivo e uma baixa influência de dominância alélica. A alta variação genética entre e dentro das famílias parece estar associada com as contribuições para a alta herdabilidade e ganho genético para resistência à murcha-de-Ceratocystis. Em Eucalyptus, a existência dessa ampla variabilidade inter e intraespecífica para resistência a essa doença torna a seleção de genótipos resistentes a melhor estratégia de controle. No entanto não se conhece, em nível histopatológico, a colonização do patógeno nos tecidos de clones resistentes e suscetíveis e nem os genes que conferem resistência a esse patógeno, informação que é fundamental para obtenção de genótipos com resistência durável. Assim, no presente trabalho objetivou-se comparar, em nível histopatológico, e estudar o transcriptoma durante o processo infeccioso de C. fimbriata. Em geral, foram constatadas as mesmas reações em ambos os clones, mas houve variação na intensidade e velocidade da resposta, sendo maior em plantas do clone resistente, capaz de limitar a colonização do fungo nos seus tecidos. Entre essas respostas estiveram a formação de tiloses, o acúmulo de compostos fenólicos e cristais de oxalato, o fechamento de pontuações nos vasos do xilema, entre outras. Além disso, foram identificados vários genes expressos diferencialmente entre os dois clones testados, tendo sido induzido um maior número desses genes no pool R às primeiras horas da interação. Entre eles foram constatados genes codificadores de receptores de membrana, genes relacionados com a sinalização dependente de cálcio e hormônios, fatores de transcrição, genes de proteínas de parede celular, genes envolvidos no sistema redox e na resposta sistêmica adquirida e outros genes de defesa. Desse modo, a resistência à murcha-de-Ceratocystis em Eucalyptus pode estar relacionada com a velocidade e a intensidade da resposta de defesa ao patógeno. / With the increase in planted areas, arise diseases that affect the eucalyptus culture. Among these diseases, Ceratocystis wilt caused by Ceratocystis fimbriata is currently one of the most important in Brazil. This pathogen is a soil fungus that can infect their hosts through wounds in the stem and roots, which mainly colonizes the vascular tissues and causes wood darkening and plant death. It has been observed a continuous variation in Eucalyptus resistance to the Ceratocystis wilt, ranging from highly susceptible to highly resistant, which indicates a typical pattern of horizontal resistance. Due to this, it has suggested a high degree of genetic control additive and a low allelic dominance influences. The high genetic variation between and within families appears to be associated with contributions to the high heritability and genetic gain for Ceratocystis wilt resistance. The existence in Eucalyptus, of that extensive inter and intraspecific variability for resistance to this disease makes the selection of resistant genotypes to better control strategy. However it is not known, in a histopathological level, the pathogen colonization in tissues of susceptible and resistant clones and even genes that confer resistance to this pathogen, key information for obtaining durable resistance genotypes. Thus, this study aimed to compare, in the histopathological level, and study the transcriptoma during the infection process of C. fimbriata. In general, the same reactions in both clones were observed, but there was variation in the intensity and velocity of response, being higher in the resistant clone plants, able to limit the colonization of the fungus in their tissues. Among these responses were the formation of tyloses, accumulation of phenolic compounds and oxalate crystals, xylem vessels pores closing, among others. Moreover, several defense genes differentially expressed between the two clones tested were identified, being induced more of these genes in R pool at the early hours of interaction. Among these genes were genes coding for membrane receptors, genes related to calcium and hormones-dependent signaling, transcription factors, cell wall protein genes, genes involved in the Redox system and the systemic acquired response and other defensive genes. Thus, resistance to Ceratocystis wilt in Eucalyptus may be related to the speed and intensity of the pathogen defense response.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-06-13T12:59:08Z No. of bitstreams: 1 resumo.pdf: 16026 bytes, checksum: 08a689ebeadfe931f9bc4172b7695e72 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-13T12:59:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 resumo.pdf: 16026 bytes, checksum: 08a689ebeadfe931f9bc4172b7695e72 (MD5) Previous issue date: 2003-02-13 / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A variabilidade genética de 20 isolados de Fusarium oxysporum não- patogênicos e patogênicos em feijoeiro foi determinada com base na distribuição do elemento transponível impala e com a técnica de DNA polimórfico amplificado ao acaso (RAPD). A presença de elementos transponíveis impala das subfamílias D e E foi determinada por experimentos de PCR empregando oligonucleotídeos específicos para cada subfamília. Foi observada a presença de representantes das duas subfamílias na maioria dos isolados, sugerindo, portanto, que impala é um antigo componente do genoma de F. oxysporum f. sp. phaseoli. A hibridização do DNA total de cada isolado, clivado com a enzima EcoRI, com um fragmento do elemento impala da subfamíla E, mostrou uma variação nos padrões de bandas dos isolados não-patogênicos, indicando a possível atividade desses elementos. No entanto, no caso dos isolados patogênicos, foram observados padrões de bandas mais homogêneas e alguns isolados apresentaram o mesmo perfil de bandas, indicando que se trata de cópias de impala que possivelmente não são mais capazes de sofrer transposição. Estas cópias inativas são excelentes marcadores genéticos. Um dos isolados patogênicos, Fus4, não apresentou cópias endógenas de impala, o que torna esse isolado um candidato para experimentos de mutagênese insercional usando o vetor pNI160, que apresenta o elemento impala ativo interrompendo o oligonucleotídeos polimorfismo gene niaD. gerou 224 observado foi A análise dos fragmentos compatível dados de polimórficos com o padrão RAPD e 7 de utilizando-se 16 monomórficos. O hibridização. Foram calculadas as distâncias genéticas entre os isolados e estas variaram de 8 a 76%, entre os patogênicos; de 2 a 63%, entre os não-patogênicos, e de 45 a 76%, entre patogênicos e não-patogênicos. Baseados nestas distâncias, quatro grupos foram definidos por análise de agrupamento. Dois grupos foram específicos para patogênicos, um para os não- patogênicos, e um grupo incluiu patogênicos e não-patogênicos. A distância genética observada dentro de um grupo de isolados patogênicos é compatível com os valores de distância genética que definem raças fisiológicas. / The genetic variability of twenty nonpathogenic and pathogenic isolates of Fusarium oxysporum, the causative agent of bean wilt, was analyzed based on the distribution of the transposable element impala and on the random amplification of polymorphic subfamilies DNA D and (RAPD). E of The impala presence was of transposable determined reaction) using specific primers for each subfamily. two subfamilies was observed in most of through elements PCR The presence of belonging (polymerase members of to chain the the isolates, suggesting that it is an old component in the F. oxysporum f. sp. phaseoli genoma. Hybridization of total DNA of each isolate, digested with EcoRI, with impala fragment of subfamily E produced a highly band pattern in the nonpathogenic isolates, indicating the possible activity of these elements. patterns were On the other hand, in the case of the pathogenic isolates, the band more homogeneous and some isolates showed very similar patterns, indicating that these impala copies have lost their capacity to transpose. These inactive copies are suitable as genetic markers. Among the pathogenics isolates, Fus4 did not present endogenous copies of impala and could be used in experiments of insertional viiimutagenesis with the pNI160 plasmid, that harbors the active impala element disrupting the niaD gene. monomorphic The RAPD analysis using 16 primers resulted in 224 polymorphic and 7 fragments. The genetic distances among the isolates based on the presence/absence of the RAPD bands varied between 8 and 76% within the pathogenic isolates, between 2 a 63% within the nonpathogenic isolates and 45 to 76% between the two groups. Based on these distances, four groups were defined by UPGMA analysis. Two groups included within were both the specific pathogenic group of for and pathogenics nonpathogenic pathogenic isolates and isolates.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-07-28T14:21:26Z No. of bitstreams: 1 texto completo.PDF: 359561 bytes, checksum: e76fd23ea8e153e98766f8431f0a7c31 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-28T14:21:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.PDF: 359561 bytes, checksum: e76fd23ea8e153e98766f8431f0a7c31 (MD5) Previous issue date: 2001-08-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Com o objetivo de avaliar os efeitos de obstáculos naturais na estruturação de populações em espécies de peixes de pequeno porte, foram analisados os padrões de semelhança molecular (marcadores do tipo RAPD- PCR) e morfológica (caracteres morfométricos e merísticos) em cinco amostras (cada uma de N=50) isoladas por cachoeiras ou barragens da espécie Astyanax bimaculatus (lambari-de-rabo-amarelo, tambiú), em dois afluentes do rio Doce, Minas Gerais (rios Casca e Matipó). Uma amostra adicional em outro afluente do rio Doce (rio Santo Antônio) foi realizada como controle para estimar os parâmetros de divergência genética na bacia. O padrão de variação de 28 loci permitiu caracterizar uma perda de alelos (25% dos loci) no rio Casca e conseqüente diminuição da variabilidade intrapopulacional (menor índice de heterozigosidade e porcentagem de loci polimórficos) em relação aos outros afluentes. No nível interpopulacional foi observado uma diferenciação genética significativa entre todos os três afluentes do rio Doce analisados (p<0,00001), com 21% da variância total obtida na AMOVA observada entre esses três afluentes (p<0,01806). Apenas uma das barreiras geográficas analisadas (localizada no rio Casca) foi efetiva populações à jusante e à montante (p<0,0016). na diferenciação das No rio Matipó, as populações localizadas à jusante e à montante da barragem são geneticamente similares (p<0,6469), e subsidiam a recomendação de adoção de mecanismos de transposição naquele empreendimento, para permitir a continuidade de fluxo gênico. No rio Casca, o padrão de variação de dois caracteres merísticos corroboraram os resultados das análises moleculares. Contudo, a Análise Discriminante Independente do Tamanho realizada com os 15 caracteres morfométricos não foi capaz de diferenciar claramente as populações, o que sugere a presença de apenas uma espécie do complexo A. bimaculatus na bacia do rio Doce. Com base nos dados, pode-se concluir que a diferenciação genética e morfológica de A. bimaculatus do rio Doce não está necessariamente associada à presença de cachoeiras, e que depende de fatores demográficos e/ou históricos dos obstáculos geográficos. / To evaluate the effects of natural barriers in the process of population structure of small-sized species, it was carried out analyses on molecular similarity (with RAPD-PCR markers) and morphologic patterns (morphometric and meristic characters) in five samples (each 2n=50) isolated by waterfalls and dams Astyanax of bimaculatus (lambari-de-rabo-amarelo, tambiú) in two tributaries of the rio Doce basin, State of Minas Gerais (rio Casca and rio Matipó). An additional sample from Santo Antonio was added to the analysis for a broader overview of genetic divergence in the basin. The rio Casca was characterized by 25% loss of alleles (out of 28 loci), with decrease of within population levels of variation (lower heterozigosity polymorphic loci) relative to the other samples. index proportion of Genetic differentiation among tributaries was significative (p<0,00001) and represented 21% of total variance (p<0,01806). We concluded that only one of the analyzed barriers (in rio Casca) was an effective factor for the differentiation of populations (p<0,0016). In rio Matipó, the populations were genetically similar (p<0,6469) suggested the need for maintenance of high levels of gene flow. and In rio Casca, the patterns of variation of meristic characters was consistent with molecular data. As a whole, however, the size-independent discriminant analysis based on 15 morphometric characters did not differentiate the populations, showing the existence of only one species of the A. bimaculatus species complex in the rio Doce basin. The pattern of variation of data suggested that the genetic and morphologic variation of A. bimaculatus in the rio Doce basin was not necessarily associated to waterfalls and that they instead result as an interaction of demographic and historic factors associated to geographic obstacles.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-04-20T15:13:03Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 990368 bytes, checksum: e7f37a22972a6cdd2df052c7cb12529c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-20T15:13:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 990368 bytes, checksum: e7f37a22972a6cdd2df052c7cb12529c (MD5) Previous issue date: 2016-02-12 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O melhoramento de pimenteiras tem sido feito por meio de seleção massal em raças crioulas e, nos últimos tempos, alguns melhoristas têm dado ênfase ao uso da hibridação, portando o conhecimento da diversidade gerada a partir dos cruzamentos é de suma importância para o sucesso de um programa de melhoramento, assim os objetivos desse trabalho foram estudar a diversidade genética, selecionar genótipos resistentes ao etileno, indicar as pimenteiras como ornamentais de flores. Inicialmente foram selecionados seis acessos de pimenteira ornamental para compor um experimento em dialelo 6x6 de tabela completa, após produzidas e avaliadas todas as 30 F 1 do experimento, foram selecionadas as 6 mais promissoras. A (134x01), B (77.1x01), C (137x134), D (132x77.1), E (01x132), F (137x77.1), as seis populações F 2 originadas a partir da autofecundação das F 1 foram caracterizadas com base nos descritores de Capsicum sendo 13 descritores quantitativos e 17 qualitativos, cada população F 2 utilizada no experimento foi composta de 36 plantas, exceto as populações F e D com 26 e 35 plantas respectivamente. Para a análise da diversidade genética buscando uma que utilize todos essas características foram geradas três matrizes de diversidade genética, a distância Euclideana média para dados quantitativos, o complemento do índice de compatibilidade simples para dados qualitativos, e a terceira foi o produto do somatório das duas últimas, sendo esta utilizada para o agrupamento de Tocher, a população que teve maior diversidade genética foi a B, a C foi a que apresentou menor diversidade genética, porém a população C apresentou maior probabilidade de produzir linhagens resistentes ao etileno, pelo método de Jinks e Pooni (1976). Também foi estudada a possibilidade de pimenteira ser uma planta ornamental de flor, onde a população D apresentou os maiores valores para diâmetro da corola, 2,18 cm, um aumento de quase 1 cm em relação a média das variedades cultivadas atualmente. Concluísse que foi possível gerar diversidade genética com base nos cruzamentos, a população C foi a menos sensível ao etileno, a D a população com maior potencial para produção de linhagem de pimenta ornamental de flor. / The breeding of pepper has been achieved through mass selection in native races and, in recent times, some breeders have emphasized the use of hybridization in genetic enhancement programs. Therefore, the knowledge of the diversity generated by crossbreeds is critical to the success of genetic enhancement programs. In this context, the objectives of this study were to investigate the genetic diversity, the potential to produce strains resistant to ethylene, and whether it is possible to commercialize peppers before fruiting. Initially, six ornamental pepper accesses were selected to compose a 6x6 diallel complete table experiment. After the production and evaluation of all 30 F 1 of the experiment, the 6 most promising were selected. Six populations F 2 originated by selfing, identified as A (134x01), B (77.1x01), C (137x134), D (132x77.1), E (01x132), F (137x77.1), were characterized based on 13 quantitative and on 17 qualitative descriptors proposed by the Capsicum descriptors. Each F 2 population used in the experiment consisted of 36 plants, except for the F and D populations, each with 26 and 35 plants, respectively. For the genetic diversity analysis that would cover all the above mentioned features, three genetic diversity matrices were generated. The first was the mean Euclidian distance for quantitative data, the second was the complement of the simple compatibility index for qualitative data and the third was the product of the sum of the latter two matrices. The third matrix was used for the Tocher grouping. The population showing the highest genetic diversity was B, whereas population C showed the lowest. However, population C had the highest probability to produce ethylene resistant strains by the Jinks and Pooni method (1976). The possibility that pepper could be a flower ornamental plant was also investigated. Population D showed the highest values for corolla diameter (2.18 cm), meaning an increase of almost 1 cm with respect to the mean of the varieties cultivated nowadays. In conclusion, the potential of these populations to produce varieties of ornamental pepper is quite high, especially for containing materials that exhibit tolerance to ethylene.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-07-28T18:19:39Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 698486 bytes, checksum: 6632da2c088b4b1018c260c4cd2827c0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-28T18:19:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 698486 bytes, checksum: 6632da2c088b4b1018c260c4cd2827c0 (MD5) Previous issue date: 2016-02-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / É importante para a preservação da variabilidade genética e da biodiversidade a correta classificação dos indivíduos. As técnicas de estatística multivariada comumente utilizada nessas situações são as funções discriminantes de Fisher e de Anderson, que permitem alocar um indivíduo inicialmente desconhecido em uma das g populações prováveis ou grupos pré-definidos. Entretanto, para o caso de populações não linearmente separáveis, esses métodos tem se mostrado pouco eficientes devido ao fato de não conseguir detectar a diferença entre as populações. Em alguns casos é preciso captar o máximo de informação possível e para tal outro método é necessário quando não for possível adquirir resultados pelos métodos multivariados. Portanto uma alternativa como possível solução para tal finalidade são as redes neurais artificiais, utilizadas em diversos problemas da Estatística, como agrupamento de indivíduos similares, previsão de séries temporais e em especial, os problemas de classificação. Outra técnica computacional que também vem adquirindo credibilidade e grande atenção nos últimos anos é conhecida como Máquina de Vetor Suporte (Support Vector Machines - SVMs). As SVMs vêm sendo utilizadas em diversas tarefas de reconhecimento de padrões, obtendo resultados superiores ou similares aos alcançados por técnicas similares em várias aplicações como em detecção de faces em imagens e na categorização de textos. Diante do exposto, o objetivo deste trabalho é avaliar a utilização da máquinas de vetores suporte em problemas de discriminação de populações com estruturas genéticas conhecidas. Além disso, os resultados obtidos pela técnica foram comparados com aqueles advindos de análises discriminante de Anderson e redes neurais. Cada população foi caracterizada por um conjunto de elementos mensurados por características de natureza contínua. Foram geradas considerados 50 locos independentes, cada qual com dois alelos. As relações de parentescos e a estruturação hierárquica foram estabelecidas considerando populações genitoras geneticamente divergentes, híbrido F 1 e três gerações de retrocruzamentos em relação a cada um dos genitores, permitindo estabelecer parâmetros de eficácia das metodologias testadas. Os dados fenotípicos das populações foram utilizados para estabelecimento da função discriminante de Anderson e para o cálculo da taxa de erro aparente (TEA), que mede o número de classificações incorretas. As estimativas de TEA foram comparadas com as obtida por meio das Redes Neurais Artificiais e a Máquina de Vetor Suporte para verificação dos problemas de classificações, buscando minimizar o número de classificações incorretas em comparação aos obtidos pela função discriminante. De acordo com os resultados avaliados, a Rede Neural obteve resultados satisfatórios com TEA a 0% enquanto que o método SVM obteve TEA de 14,44% a 67,41% enquanto que a de Anderson manteve TEA entre 18,89% a 74,07%. No entanto são necessários mais estudos quanto a utilização da SVM com base em algoritmos de otimização de busca para o espaço de parâmetros para pôr fim tentar alcançar resultados mais satisfatórios. / It is important for the preservation of genetic variability and biodiversity the correct classification of the individuals. The techniques of multivariate statistics commonly used in these situations are the Fisher and Anderson discriminant functions, which allow you to allocate an individual initially unknown to one of g populations likely or groups pre-defined. However, for the case of populations that are not linearly separable, these methods have been shown little efficient due to the fact it’s not able to detect the difference between the populations. In some cases, it is necessary capturing as much information as possible and for that other method is required when it is not possible to acquire the results frommultivariate methods. Therefore an alternative as a possible solution for this purpose is the artificial neural networks, used in various problems of Statistics, such as grouping of individuals with similar forecasting time series and in particular, the problems of classification. Another computational technique that has been acquiring credibility and great attention in recent years is known as the Support Vector Machines (SVM).The SVMs have been used in various tasks of pattern recognition, achieving higher results or similar to those achieved by similar techniques in various applications, such as detection of faces in images, and in the categorization of texts. The aim of this study is to evaluate the use of Support Vector Machines in problems of population’s discrimination with a known genetic structure. In addition, the results obtained by the technique is compared with those resulting from analysis of Anderson discriminant function and neural networks. Each population was characterized by a set of elements measured by characteristics of continuous nature. Were generated considering 50 locos independent, each with two alleles. The relations of kinship and the hierarchical structuring were established considering populations genetically divergent, F1 hybrid and three generations of backcrossing in relation to each of the parents, allowing to establish parameters of effectiveness of the tested methodologies. The phenotypic data of the populations were used to establish the discriminant function of Anderson and for the calculation of the error rate apparent (TEA), that measures the number of incorrect ratings. Estimates of TEA were compared with those obtained by means of Artificial Neural Networks and Support Vector Machine for verification of classification problems, seeking to minimize the number of incorrect ratings in comparison to discriminant function. According to the results, the neural network obtained satisfactory results with a TEA of 0%, while the SVM method obtained TEA between 14.44% and 67.41%, while the results of Anderson function have TEA between 18.89% and 74.07%. However, it is necessary more studies about the use of the SVM based on the optimization algorithms for the search of the space of parameters in order to try to achieve results that are more satisfactory.