Técnicas multivariadas na determinação da diversidade genética em gergelim usando marcadores RAPD

O objetivo deste trabalho foi comparar diferentes técnicas multivariadas na caracterização de 35 genótipos de gergelim mediante 769 marcadores RAPD. As distâncias genéticas foram obtidas pelo complemento aritmético do coeficiente de Jaccard e agrupadas pelos métodos hierárquicos do vizinho mais próximo, do vizinho mais distante, das médias aritméticas não ponderadas (UPGMA), do método de otimização de Tocher e análises de coordenadas principais. O agrupamento dos genótipos foi alterado em função dos diferentes métodos usados. Adotando-se a mesma distância genética (0,36) como valor de corte, diferenciaram-se quatro grupos no método do vizinho mais próximo, 13 para o vizinho mais distante, 11 no UPGMA e quatro no Tocher. Entre os métodos hierárquicos, o UPGMA apresentou o melhor ajuste das distâncias originais e estimadas (CCC = 0,89). As análises das coordenadas principais confirmaram a baixa diversidade existente entre os genótipos. A maior divergência ocorreu entre as cultivares Seridó 1 e Arawaca 4, e a menor, entre os genótipos VCR-101 e GP-3314. As três primeiras coordenadas principais contabilizaram 35,13% do total da variabilidade, e 18 autovalores foram necessários para explicar 81% da variação genética. Os métodos UPGMA, de otimização de Tocher, e as análises de coordenadas principais são complementares na formação dos grupos.

Tamanho de amostra para a estimativa das médias decendiais de radiação solar global no Estado do Rio Grande do Sul

Com o objetivo de verificar a variabilidade temporal e espacial do tamanho de amostra da radiação solar global média decendial, de 22 locais do Estado do Rio Grande do Sul, utilizaram-se séries de dados de radiação solar global do período de 1956 a 2003. Determinou-se o tamanho de amostra da radiação solar global média decendial em cada decêndio e local e agruparam-se os decêndios e os locais pelo método hierárquico 'vizinho mais distante'. Há variabilidade do tamanho de amostra (número de anos) para a estimativa da radiação solar global média decendial no Estado do Rio Grande do Sul no tempo e no espaço. Maior tamanho é necessário nos decêndios dos meses de junho, julho, agosto e setembro em relação aos outros meses. Para os locais e decêndios estudados, 30 anos de observações são suficientes para estimar a média (µ) de radiação solar global média decendial, para um erro de estimação igual a 12.3%, com coeficiente de confiança de 95%.

PHYLOGENETIC STUDIES OF SOME SPECIES OF THE GENUS COFFEA .1. NUMERICAL-ANALYSIS OF FLAVONOID COMPOUNDS

Flavonoid compounds were analyzed in ripe fruit pulp of ten species of Coffea, including two cultivars of C. arabica and two of C. canephora. Three coefficients of similarity: Simple-Matching, Jaccard and Ochiai and three different clustering methods, Single Linkage, Complete Linkage and Unweighted Pair Group, Using Arithmetic Averages (UPGMA), were used to analyze the data.Jaccard and Ochiai's coefficients of association showed a more coherent result, when compared with taxonomic and hybridization studies. Inclusion of Psilanthopsis kapakata in the genus Coffea, as C. kapakata, is justified by the similarity of this species with other studied species, and clusters clearly approximate the species C. arabica and C. eugenioides. The latter is one of the possible parents of the allotetraploid species C. arabica, C. congensis is the only species whose position remains ambiguous, probably due to the fact that the plants of this species that were introduced into the Campinas collections, were hybrids and not typical of C. congensis.

PHYLOGENETIC STUDIES OF SOME SPECIES OF THE GENUS COFFEA .2. NUMERICAL-ANALYSIS OF ISOENZYMATIC DATA

Thirteen species of Coffea were studied for five enzymes systems, including alpha and beta esterase, alkaline phosphatase, acid phosphatase, malate dehydrogenase and acid dehydrogenase. Three coefficients of similarity: Simple Matching, Jaccard and Ochiai and three different clustering methods: Single Linkage, Complete Linkage and Unweighted Pair Group, using Arithmetic Averages (UPGMA) were used to analyse the data.The phylogenetic relationships among the twelve diploid species and between them and the tetraploid species C. arabica showed that similarity among species of the same subsection is not always greater than among species of different subsections. In addition, although there are several similarity groups in common, established by isoenzymatic polymorphism, morphological characteristics, chemical data, crossability and geographic distribution, there is no common trend among the phylogenetic relationships as indicated by all these different evaluating procedures.

Avaliação da base genética de genótipos de soja resistentes ao nematóide de cisto (raça 3) por marcadores microssatélites

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Multidimensional cluster stability analysis from a Brazilian Bradyrhizobium sp RFLP/PCR data set

The taxonomy of the N(2)-fixing bacteria belonging to the genus Bradyrhizobium is still poorly refined, mainly due to conflicting results obtained by the analysis of the phenotypic and genotypic properties. This paper presents an application of a method aiming at the identification of possible new clusters within a Brazilian collection of 119 Bradryrhizobium strains showing phenotypic characteristics of B. japonicum and B. elkanii. The stability was studied as a function of the number of restriction enzymes used in the RFLP-PCR analysis of three ribosomal regions with three restriction enzymes per region. The method proposed here uses Clustering algorithms with distances calculated by average-linkage clustering. Introducing perturbations using sub-sampling techniques makes the stability analysis. The method showed efficacy in the grouping of the species B. japonicum and B. elkanii. Furthermore, two new clusters were clearly defined, indicating possible new species, and sub-clusters within each detected cluster. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Variabilidade temporal e espacial do tamanho de amostra da temperatura mínima do ar no Rio Grande do Sul, Brasil

Com o objetivo de verificar a existência de variabilidade temporal e espacial do tamanho de amostra da temperatura mínima do ar média mensal de trinta e sete municípios do Rio Grande do Sul, utilizaram-se os dados de temperatura mínima do ar do período de 1931 a 2000. Determinou-se o tamanho de amostra da temperatura mínima do ar média mensal em cada mês e município. Realizou-se análise de agrupamento dos meses e dos municípios pelo método hierárquico vizinho mais distante. Há variabilidade do tamanho de amostra (número de anos) para a estimativa da temperatura mínima do ar média mensal no Estado do Rio Grande do Sul no tempo e no espaço. Maior tamanho de amostra, no Estado do Rio Grande do Sul, é necessário nos meses de maio, junho e julho, com diminuição gradativa em direção a janeiro e dezembro. Há variabilidade do tamanho de amostra entre os municípios do Estado do Rio Grande do Sul.

Comparação de métodos de agrupamento para o estudo da divergência genética em cultivares de feijão

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Genetic divergence in Eucalyptus spp. clones by molecular RAPD markers

The genetic divergence in 20 Eucalyptus spp. clones was evaluated by multivariate techniques based on 167 RAPD markers, of which 155 were polymorphic and 12 monomorphic. The measures of genetic distances were obtained by the arithmetic complement of the coefficients of Jaccard and of Sorenso-Nei and Li and evaluated by the hierarchical methods of Single Linkage clustering and Unweighted Pair Group Method with Arithmetic Mean (UPGMA). Independent of the dissimilarity coefficient, the greatest divergence was found between clones 7 and 17 and the smallest between the clones 11 and 14. Clone clustering was little influenced by the applied procedure so that, adopting the same percentage of divergence, the UPGMA identified two groups less for the coefficient of Sorenso-Nei and Li. The clones evidenced considerable genetic divergence, which is partly associated to the origin of the study material. The clusters formed by the UPGMA clustering algorithm associated to the arithmetic complement of Jaccard were most consistent.

A linkage map for the B-genome of Arachis (Fabaceae) and its synteny to the A-genome

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Germinação de sementes de guandu sob efeito da disponibilidade hídrica e de doses subletais de alumínio

O objetivo deste trabalho foi verificar a germinação de sementes das cultivares de guandu, IAPAR 43-Aratã e IAC Fava Larga, sob efeito da disponibilidade hídrica e de doses subletais de alumínio. Os experimentos foram instalados na Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias-UNESP, em Jaboticabal (SP), no período de março a maio de 2002. As sementes foram colocadas em caixas de germinação, previamente esterilizadas, revestidas com uma folha de papel germitest umedecido com diferentes concentrações de PEG 6000 (0,0; -0,6; -0,9; -1,2 e -1,5 MPa) e de sulfato de alumínio (0,0; 2,5; 5,0; 7,5; e 10,0 mmol.dm-3). O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado em arranjo fatorial 2 x 5 x 5 (cultivares x disponibilidades hídricas x alumínio), com quatro repetições de 50 sementes. Para complementar a análise estatística foram realizadas análises multivariadas de agrupamento e componentes principais. O experimento foi desenvolvido em câmara de germinação, na temperatura de 25 ºC. A porcentagem de germinação foi verificada no 4.º e 10.º dias após a semeadura. No 10.º dia, as plântulas foram separadas em plúmulas e raízes primárias, para determinar a massa seca. A disponibilidade hídrica foi limitante para a germinação e o crescimento inicial. O efeito do alumínio associado ao estresse hídrico foi evidenciado somente até -0,9 MPa. As concentrações menos elevadas de alumínio estimularam o desenvolvimento das plântulas em condições de estresse hídrico até -0,6 MPa. Os efeitos simultâneos da disponibilidade hídrica e do alumínio reduziram a germinação de sementes da cv. IAC Fava Larga e o crescimento das raízes da cv. IAPAR 43-Aratã.

Marcadores RAPD para detecção de resistência à ferrugem-asiática-da-soja

Os objetivos deste trabalho foram confirmar a herança da resistência da PI 459025 (Rpp4) à ferrugem-asiática-da-soja e identificar marcadores moleculares do tipo RAPD, ligados a este gene de resistência, em populações de soja. Pelo cruzamento dos genitores contrastantes PI 459025 x Coodetec 208 obteve-se uma população, cujas populações das gerações F2 e F2:3 foram artificialmente infectadas e avaliadas quanto à reação ao fungo Phakopsora pachyrhizi, pelo tipo de lesão (RB - resistente e TAN - suscetível). Com os resultados da avaliação fenotípica, dois bulks foram obtidos com DNA de plantas homozigóticas resistentes e suscetíveis, respectivamente, pela análise de bulks segregantes. de 600 iniciadores RAPD aleatórios, foram identificados três com fragmentos polimórficos entre os bulks e parentais contrastantes quanto à resistência. Pela análise do qui-quadrado, confirmaram-se: a herança monogênica, com dominância completa quanto à resistência ao patógeno, e a segregação 3:1 para a presença de banda dos três marcadores. Os três marcadores são ligados respectivamente a 5,1, 6,3 e 14,7 cM de distância do loco de resistência, em fase de repulsão no grupo de ligação G, o que foi confirmado pela utilização do marcador microssatélite Satt288. Estes marcadores são promissores na seleção assistida para resistência à ferrugem-asiática-da-soja.

Hybrid evolutionary algorithm for the Capacitated Centered Clustering Problem

The Capacitated Centered Clustering Problem (CCCP) consists of defining a set of p groups with minimum dissimilarity on a network with n points. Demand values are associated with each point and each group has a demand capacity. The problem is well known to be NP-hard and has many practical applications. In this paper, the hybrid method Clustering Search (CS) is implemented to solve the CCCP. This method identifies promising regions of the search space by generating solutions with a metaheuristic, such as Genetic Algorithm, and clustering them into clusters that are then explored further with local search heuristics. Computational results considering instances available in the literature are presented to demonstrate the efficacy of CS. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Artificial neural networks and clustering techniques applied in the reconfiguration of distribution systems

One objective of the feeder reconfiguration problem in distribution systems is to minimize the power losses for a specific load. For this problem, mathematical modeling is a nonlinear mixed integer problem that is generally hard to solve. This paper proposes an algorithm based on artificial neural network theory. In this context, clustering techniques to determine the best training set for a single neural network with generalization ability are also presented. The proposed methodology was employed for solving two electrical systems and presented good results. Moreover, the methodology can be employed for large-scale systems in real-time environment.

Structural damage detection by fuzzy clustering

The development of strategies for structural health monitoring (SHM) has become increasingly important because of the necessity of preventing undesirable damage. This paper describes an approach to this problem using vibration data. It involves a three-stage process: reduction of the time-series data using principle component analysis (PCA), the development of a data-based model using an auto-regressive moving average (ARMA) model using data from an undamaged structure, and the classification of whether or not the structure is damaged using a fuzzy clustering approach. The approach is applied to data from a benchmark structure from Los Alamos National Laboratory, USA. Two fuzzy clustering algorithms are compared: fuzzy c-means (FCM) and Gustafson-Kessel (GK) algorithms. It is shown that while both fuzzy clustering algorithms are effective, the GK algorithm marginally outperforms the FCM algorithm. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.