Aplicação da análise de agrupamento de dados de expressão gênica temporal a dados em painel

O objetivo deste trabalho foi determinar a melhor alternativa, entre os métodos de agrupamento hierárquico (Ward) e de otimização (Tocher), para a formação de grupos homogêneos de séries de expressão gênica, e realizar previsões quanto à expressão gênica dessas séries, a partir de pequeno número de observações temporais. Os dados utilizados referem-se à expressão de genes que atuam sobre o ciclo celular de Saccharomyces cerevisiae e corresponderam a 114 séries de expressão gênica, cada uma com dez valores de "fold-change" (medida da expressão gênica) ao longo do tempo (0, 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105, 120 e 135 min). As estimativas dos parâmetros dos modelos autorregressivos AR(p) foram previamente ajustadas a séries individuais (de cada gene) de dados "microarray time series" e utilizadas, como variáveis, no processo de agrupamento. As previsões da expressão gênica foram feitas dentro de cada grupo formado, a partir dos ajustes no modelo AR(p) para dados em painel. O método de Ward foi o mais apropriado para a formação de grupos de genes com séries homogêneas. Uma vez obtidos esses grupos, é possível ajustar o modelo AR(2) para dados em painel e predizer a expressão gênica em um tempo futuro (135 min), a partir de um pequeno número de observações temporais (os outros nove valores de "fold-change").

Fluxo gênico recíproco entre cultivares de soja convencional e geneticamente modificada

O objetivo deste trabalho foi determinar o fluxo gênico recíproco entre duas cultivares de soja, uma tolerante e outra sensível ao glifosato, além de aplicar estimadores para determinar a taxa de fecundação cruzada na população e o número de sementes híbridas na progênie. O experimento compôs-se de quatro blocos com 40 fileiras de soja, com 20 fileiras de cada cultivar (CD217 e CD219RR). No estádio R8, cinco fileiras, distantes 0, 5, 1, 2, 4 e 8 m da cultivar adjacente, foram colhidas, trilhadas e analisadas quanto à ocorrência de fluxo gênico. Como características marcadoras, foram utilizadas as cores da flor, hipocótilo e pubescência, e a tolerância ao glifosato. As cultivares contrastam quanto às características analisadas, cada uma condicionada por um gene com dois alelos, em interação de dominância completa. Na progênie da cultivar tolerante, a maior taxa de híbridos encontrada foi 0, 27% e, na progênie da cultivar sensível, identificou-se 0, 83%; pela hipótese do efeito diluição, as taxas de hibridação natural populacional seriam 0, 104 e 0, 388%, respectivamente. O fluxo gênico recíproco entre as cultivares CD217 e CD219RR não é o mesmo em ambas as direções. Os estimadores propostos são úteis para determinar a taxa de híbridos em amostras de sementes.

Expressão gênica induzida por estresses abióticos em nódulos de feijão-caupi

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito isolado ou simultâneo dos estresses hídrico e térmico na expressão gênica em nódulos de feijão-caupi. A bactéria Bradyrhizobium japonicum (estirpe BR 3267) foi inoculada em sementes de feijão-caupi da cultivar IPA 206 e, 35 dias após a germinação, as plantas foram submetidas a diferentes regimes de disponibilidade hídrica e a estresse térmico, em casa de vegetação. Para a identificação dos genes diferencialmente expressos, foi utilizada a técnica de cDNA-AFLP, tendo-se isolado 67 fragmentos derivados de transcritos (FDTs) diferencialmente expressos. Após o sequenciamento dos FDTs e das análises de similaridade, com uso do programa Blastx, foram identificados 14 genes diferencialmente expressos envolvidos em diferentes processos metabólicos. O padrão de expressão de seis genes sob estresse abiótico foi confirmado por RT-qPCR, e observou-se indução de genes pertencentes a diferentes categorias funcionais, como biossíntese de ácido abscísico, sinalização celular, transportador de prolina e biossíntese de lipídeos de membranas. A expressão desses genes indica sua participação em processos relacionados à proteção dos nódulos ao estresse abiótico.

Análise dialélica parcial em gerações avançadas para seleção de populações segregantes de trigo

O objetivo deste trabalho foi estimar, em gerações avançadas, os efeitos da capacidade geral e específica de combinação de genitores de trigo, bem como selecionar populações segregantes superiores. Doze genitores e suas 36 populações nas gerações F2 e F3, obtidas em arranjo de dialelo parcial, foram avaliados quanto à produtividade de grãos. Utilizou-se o delineamento em látice 7x7, com duas repetições, mais um tratamento para completar o látice. O efeito de capacidade geral de combinação foi significativo, nas duas gerações. Observou-se alta correlação (0,83) dos efeitos de capacidade geral de combinação entre gerações, mas inexpressiva influência dos efeitos de gerações e de anos na classificação dos cruzamentos. As populações provenientes do cruzamento entre os genitores BRS 254, BRS 264 e IAC 364 (Tucuruí III) e os genitores MGS 1 Aliança, VI 98053 e UFVT 1 Pioneiro apresentam maior potencial para obtenção de linhagens superiores, quanto à produtividade de grãos. O uso da análise dialélica parcial em gerações avançadas é promissor para programas de melhoramento de trigo por hibridação.

Análise de associação quanto à produtividade e seus caracteres componentes em linhagens e cultivares de arroz de terras altas

O objetivo deste trabalho foi identificar, por meio da análise de mapeamento associativo, os marcadores moleculares relacionados à produtividade do arroz de terras altas e aos seus caracteres componentes. Foram usadas 113 linhagens e cultivares de arroz de terras altas, da Coleção Nuclear de Arroz da Embrapa, com reduzido vínculo genético entre si. Os seguintes caracteres componentes da produtividade foram avaliados: número de panículas por metro, número de grãos por panícula e peso de 100 grãos. Dos 115 marcadores utilizados, 25 (21,7%) associaram-se significativamente a um ou mais caracteres. Entre os 29 SSR ("simple sequence repeats") colocalizados em QTL ("quantitative trait loci") de produtividade de arroz, 12 foram associados aos caracteres avaliados e considerados como candidatos para uso na seleção assistida por marcadores. Os marcadores NP914540, Q6ZGD1 e Q69JE3, associados ao número de grãos por panícula, ainda não foram anotados no arroz e podem constituir o ponto de partida para estudos de genômica funcional. Entre os marcadores derivados de sequências transcritas, NP914526 e NP914533 destacam-se por pertencer a rotas metabólicas relacionadas ao aumento do potencial produtivo de arroz.

Isolamento e eficiência de plaqueamento de protoplastos de citros

As recentes ferramentas biotecnológicas para o melhoramento in vitro de citros incluem a hibridação somática por fusão de protoplastos. A otimização dos protocolos de isolamento, plaqueamento e cultura de protoplastos, fundamental para maior eficiência na produção de híbridos somáticos, foi avaliada em 11 variedades cítricas. As soluções enzimáticas testadas foram: 1. celulase Onozuka RS, 1%; macerase R-10, 1%, pectoliase Y-23, 0,2%; 2. celulase Onozuka R-10, 0,2 %; macerase R-10, 0,3%; driselase, 0,1%; 3. celulase Onozuka R-10, 1%; macerase R-10, 0,2%; driselase, 0,1%. O plaqueamento dos protoplastos foi realizado em meio de cultura EME 0,7 M, nas densidades de 2 x 10(4); 5 x 10(4); 10(5); 2 x 10(5) e 3 x 10(5) protoplastos.mL-1, no escuro, a 25 ± 1°C. A solução enzimática 1 possibilitou melhor rendimento no isolamento de protoplastos para a maioria das variedades, exceto para o limão-'Cravo', onde o melhor rendimento foi obtido na solução enzimática 3, e para as laranjas-doces 'Valência' e 'Succari', que apresentaram maiores rendimentos na solução enzimática 2. A eficiência final de plaqueamento, avaliada aos 90 dias de cultivo, foi superior nas densidades de 10(5) e 2 x 10(5) protoplastos.mL-1, para todas as variedades. O desenvolvimento de embriões somáticos foi observado em todas as variedades, exceto para tangor 'Murcote'.

Desempenho de diferentes estádios embrionários no cultivo in vitro de embriões de 'Pêra Rio' x 'Poncã'

Objetivou-se verificar qual o melhor estádio embrionário para o cultivo de embriões imaturos oriundos de frutos provenientes de hibridação entre 'Pêra Rio' x 'Poncã' , bem como o efeito de diferentes concentrações do meio de cultura MT. Os embriões em diferentes estádios de desenvolvimento (globulares, torpedo e cordiforme) foram excisados e inoculados em tubos de ensaio contendo 15 mL do meio MT com diferentes concentrações (0; 50; 100 e 150% da composição original e acrescido de 50 g.L-1 de sacarose). Após a inoculação, os embriões foram incubados à 27±1ºC, fotoperíodo de 16 horas e irradiância de 32 mmol.m-2.s-1. Após 90 dias, avaliou-se o comprimento da parte aérea e do sistema radicular, massa fresca e número de folhas das plântulas. Melhor desenvolvimento dos embriões imaturos foi obtido em estádio cotiledonar e com a concentração de 150% do meio MT.

Regeneração de plantas após fusão de protoplastos de tangelo 'Page' e toranja 'Lau Tau'

Buscou-se a hibridação somática entre tangelo 'Page' e toranja 'Lau Tau' visando à produção de porta-enxerto semelhante à laranja-azeda, por esta espécie ser considerada um provável híbrido entre C. reticulata e C. grandis. Após isolamento, fusão e cultivo de protoplastos, obtiveram-se brotações que foram enxertadas in vitro, em laranja 'Hamlin'. Dezessete plantas foram aclimatizadas em casa de vegetação. A análise de citometria de fluxo confirmou a constituição diplóide dessas plantas. Marcadores moleculares RAPD das plantas regeneradas apresentaram padrão de bandas similar ao de tangelo 'Page'. Entretanto, todas as plantas apresentaram conformação fenotípica diferente dos genitores.

Divergência genética entre progênies de maracujazeiro- amarelo com base em características das plântulas

O objetivo do presente trabalho foi avaliar a diversidade genética entre 24 populações de maracujazeiro-amarelo, discriminando os caracteres mais importantes na avaliação da divergência genética, com base em características das plântulas. Foram coletadas sementes de frutos obtidos a partir de polinização natural de vinte e quatro populações segregantes de meios-irmãos de maracujazeiro-amarelo. Utilizou-se delineamento experimental inteiramente casualizado, em vinte e quatro tratamentos (populações segregantes), com quatro repetições, considerando-se como unidade experimental cada grupo de 50 sementes. Aos 28 dias, avaliaram-se a porcentagem de germinação e o índice de velocidade de emergência (IVE). Aos 45 dias, avaliaram-se porcentagem de sobrevivência, altura das plântulas, comprimento de raiz, número de folhas e massa da matéria seca total das plântulas. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância, e as médias foram agrupadas pelo método de Scott & Knott. A diversidade genética foi estudada de acordo com o método de agrupamento de Tocher, baseado na distância de Mahalanobis (D²) e variáveis canônicas. As características que mais contribuíram para a divergência genética foram porcentagem de germinação, número de folhas e IVE. A população 20 pode ser recomendada para hibridação com as outras populações devido à sua alta divergência e também altas taxas de germinação e vigor de sementes.

Variação de caracteres em híbridos de abacaxizeiro obtidos de diferentes cruzamentos

A herança dos caracteres utilizados na seleção de híbridos de abacaxi é de suma importância para o sucesso dos programas de melhoramento genético desta fruteira. o trabalho teve como objetivo analisar as variações observadas nos principais caracteres utilizados na seleção de híbridos de abacaxi obtidos de diferentes cruzamentos. Foi realizada a análise de variância dos caracteres: altura da planta do solo até à base do fruto, comprimento do pedúnculo, peso do fruto sem coroa, peso da coroa, teor de sólidos solúveis e acidez titulável de 446 genótipos avaliados e 213 selecionados. observou-se uma diminuição do peso do fruto nos híbridos selecionados na maioria dos cruzamentos e aumento dos sólidos solúveis em todos os cruzamentos, quando comparados com todos os genótipos avaliados. Constatou-se correlação linear simples positiva significativa entre o peso do fruto e a altura da planta. Foi observada também correlação linear simples significativa, de baixa magnitude, positiva entre o peso do fruto e o peso da coroa, a altura da planta e o peso da coroa, a altura da planta e o teor de sólidos solúveis e negativa entre o teor de sólidos solúveis e ocomprimento do pedúnculo. Verificou-se diferença entre os cruzamentos na seleção de genótipos de abacaxi para os caracteres estudados.

Pessegueiro: cultivar BRS kampai

RESUMO O programa de Melhoramento Genético de Pessegueiros da Embrapa Clima Temperado tem, entre seus objetivos, a obtenção de cultivares produtoras de frutas para consumo in natura, com características que satisfaçam às exigências dos consumidores. Alguns dos grandes centros consumidores, como é o caso de São Paulo e Curitiba, preferem pêssegos de polpa branca e sabor doce. A cultivar BRS Kampai, obtida de um cruzamento entre 'Chimarrita' e 'Flordaprince', alia a baixa necessidade em frio, o que é uma vantagem em regiões subtropicais, à boa aparência, com sabor superior a qualquer um dos parentais. A colheita dos frutos desta cultivar inicia-se geralmente, em meados de novembro, em Pelotas-RS (em Atibaia, São Paulo, inicia-se na segunda quinzena de outubro), poucos dias antes das cultivares Rubimel (polpa amarela) e Premier (polpa branca), sendo ótima substituta para esta última.

Diversidade genética de clones de bananeira 'Prata-Anã' (AAB) por meio de marcadores SSR

Diversidade genética de 20 clones de 'Prata-Anã Gorutuba', quatro clones de 'Prata-Rio', quatro clones de 'Prata-Catarina' e as cultivares Caipira, Thap Maeo, Tropical, Maçã e Prata-Anã Comum foi avaliada por meio de marcadores moleculares Simple Sequence Repeats. De um total de 19 pares de primers SSRs utilizados, 57,8% deles amplificaram bandas polimórficas e distintas, 26,3% não produziram produtos específicos e 15,7% apresentaram falhas na amplificação de alguns indivíduos. O dendrograma indicou a formação de dois grupos. O primeiro grupo com a cultivar triploide Caipira, genoma exclusivamente A; enquanto o segundo (formado por sete subgrupos) agrupou todas as cultivares resultantes da hibridação natural ou artificial entre Musa acuminata e M. balbisiana, o subgrupo II, Tropical (AAAB) e o subgrupo III, Maçã (AAB). Os subgrupos IV, V, VI e VII foram formados, respectivamente, por: 'Prata-Catarina' clones 1 e 2; 'Prata-Rio' clones 1 e 2; 'Prata-Catarina' clone 3; 'Prata-Gorutuba' clones 12 e 17, 'Prata-Catarina' clone 4, 'Prata-Rio' clone 4, 'Thap Maeo' e 'Prata-Anã'. O subgrupo VIII foi formado exclusivamente pelos clones de' Prata-Anã Gorutuba'. Os resultados indicam a eficiência dos marcadores microssatélites na discriminação e na caracterização dos clones da 'Prata-Anã Gorutuba' da cultivar Prata-Anã.

Diversidade genética em coleções amazônicas de germoplasma de cupuaçuzeiro [Theobroma grandiflorum (Willd. ex Spreng.) Schum.]

Este trabalho teve por finalidade avaliar a diversidade genética e o parentesco de 24 acessos de Theobroma grandiflorum, introduzidos de três unidades da Embrapa, objetivando sua utilização como genitores no programa de hibridação da espécie. Os marcadores genéticos utilizados foram lócus heterólogos de microssatélites desenvolvidos para cacaueiro. Foram encontrados 45 alelos na população estudada. O número médio efetivo de alelos por lócus (2,33) foi menor do que o número médio de alelos por lócus (3,21), indicando que muitos alelos têm baixa frequência. A heterozigosidade observada nos lócus polimórficos variou de 0,33 a 1,00 com média de 0,54 e a heterozigosidade esperada variou entre 0,48 a 0,76 com média de 0,54. O índice de fixação médio entre lócus (0,003) não foi significativamente diferente de zero. A estimativa do parentesco entre pares de indivíduos indica que alguns podem ser parentes, entre meios-irmãos e clones. Os resultados sugerem que os acessos de Theobroma grandiflorum analisados contêm um moderado nível de diversidade genética e ausência de endogamia e, portanto, grande potencial para utilização em programas de melhoramento genético.

Melhoramento genético da bananeira: estratégias e tecnologias disponíveis

A banana cultivada 107 países, em uma área de 4,1 milhões de hectares e produção de 95 milhões de toneladas, é segunda fruta mais produzida do mundo. A bananeira é atacada por vírus (CMV e BSV), fungos (Sigatoka amarela e negra, mal-do-Panamá), bactéria (Moko), nematoide e insetos (Broca do rizoma). No entanto, por meio do melhoramento genético é possível obter resistência a maioria das pragas e doenças. O centro de origem de grande parte do germoplasma de Musa spp. é o Continente Asiático, onde são encontradas bananeiras diploides, triploides tetraploides, com genomas de Musa acuminta e M. balbisiana. No melhoramento de banana, feito principalmente para resistência às doenças, são usados os seguintes métodos: introdução e seleção de clones; hibridação (cruzamentos de diploides com diploides, triploides com diploides e diploides com tetraploides); duplicação de cromossomos; mutação e transgenia. Os métodos que envolvem hibridação, embora sejam os mais usados, apresentam limitações como a partenocarpia, a esterilidade; o número variável de ploidia e a baixa produção de sementes. Todo material produzido no programa, é depois avaliado nas regiões produtoras de banana. Atualmente novas técnicas de melhoramento, baseadas em informações genéticas de Musa spp. estão sendo incrementadas.

Desenvolvimento de genótipos de mamoeiro tolerantes à mancha fisiológica

O mamoeiro é uma das fruteiras tropicais de grande impacto na fruticultura brasileira. Os principais entraves à expansão da cultura são a baixa variabilidade genética e a ocorrência de doenças que encarecem a produção. Neste contexto, realizou-se um cruzamento entre os genótipos 'JS12' e 'Golden' na expectativa de se transferir a característica coloração verde-clara da casca dos frutos (característica Golden), associada à tolerância da mancha fisiológica do mamoeiro, do genitor 'Golden' para o genitor 'JS12'. A variação genética entre e dentro das progênies segregantes obtidas foi avaliada na população RC1S1. Três indivíduos possuidores da característica Golden (38RC1S1-11, 30RC1S1-10 e 31RC1S1-10) foram selecionados pela análise de agrupamento. Estas progênies aliam maior proporção genômica do genitor recorrente (JS12) e bons atributos morfoagronômicos, sendo os mais indicados para o avanço das autofecundações e retrocruzamentos em mamoeiro.