Obtaining interspecific hybrids, and molecular analysis by microsatellite markers in grapevine

The objective of this work was to assess the potential of interspecific hybridization of Vitis labruscana and Muscadinia rotundifolia by using artificial cross-pollinations. Microsatellite markers were used to confirm interspecific hybridizations and the identity of the parental genotypes. In crosses in which M. rotundifolia was used as the female parent, no true hybrids were obtained. In the reciprocal crosses, 114 seedlings were identified as true V. labruscana x M. rotundifolia hybrids. Self pollination occurred in direct and in reciprocal crosses. The crossings between 'Bordo' x 'Carlos', 'Magnolia', 'Regale' and' Roanoke', and between' Isabel' x 'Bountiful', 'Carlos', 'Magnolia', 'Regale' and 'Roanoke' were confirmed. The 15 markers evaluated showed that two M. rotundifolia parental genotypes had the same fingerprint profile, indicating a like lyplanting error. The success of hybridization depends mainly on the species and on the cultivar used as the female parent. Microsatellite markers are efficient to confirm the paternity of interspecific F1 hybrids and to determine the correct identity of M. rotundifolia cultivars.

Morphological, pedigree, and molecular distances and their association with hybrid wheat performance

The objectives of this work were to estimate the genetic distance among wheat genotypes using morphological, pedigree, molecular, and combined morphological and molecular measures, to determine the correlations between these measures, and to evaluate the combining ability of the genotypes. Three generations and two planting designs were studied. Six wheat genotypes were crossed using a diallel design. The F1, F2 and F3generations were evaluated in the field, in the crop seasons of 2003, 2004 and 2005, under spaced plant and full-row planting designs. The estimated general and specific combining abilities of tested hybrids were influenced both by the generation and the planting design. The correlation coefficients among the distance measures and between these measures and genotype performances of different generations for the two planting designs were low to moderate. In order to obtain a more precise estimate of the genetic distance among cultivars and its association with the hybrid performance, more than one generation, planting design, and genetic distance estimation technique should be employed.

Molecular characterization of grapevine from Santa Catarina, Brazil, using microsatellite markers

The objective of this work was to characterize the grape germplasm in Santa Catarina, Brazil, using microsatellite DNA markers (simple sequence repeats - SSR). The DNA samples were collected from leaves and shoots of accessions of public and private collections from the counties Urussanga, Nova Trento, Rodeio, São Joaquim, Campos Novos, Videira, and Água Doce. Ten SSR loci (VVS2, VVMD5, VVMD7, VVMD27, VrZAG62, VrZAG79, VVMD25, VVMD28, VVMD31, and VVMD32) were analysed by capillary electrophoresis. Molecular profiling was conducted for 190 grapevines (European, American, and hybrids), and 67 genotypes were obtained. The data were compared with each other and with those from the literature and from online databases, in order to identify varieties and discover cases of synonymy and homonymy. Forty molecular profiles corresponded to known varieties, while 27 genotypes were described for the first time. The existence of typical germplasm composed mainly of American and hybrid varieties is an important finding for local viticulture. Applications of the results rely on quality control and certification at the nursery level. Increasing precision in the characterization of grapevine genotypes may help breeding programs.

Agronomical and molecular characterization of banana germplasm

The objective of the present work was to characterize banana accessions from the Germplasm Bank at Embrapa Mandioca e Fruticultura Tropical (Brazil), using agronomical, physical and physicochemical characteristics of fruit and simple sequence repeats (SSR) markers. Twenty-six accessions were analyzed, in which high genetic variability was found, especially for the agronomical characters number of fruit and weight of bunch. Accessions with high contents of carotenoids (diploid 'Jaran'), polyphenols (triploid 'Caipira' and tetraploid 'Teparod') and vitamin C (diploid 'Tuugia' and an unknown triploid AAA) in the fruit were identified. Thirteen microsatellite primers revealed an average of 7.23 alleles, which showed high variability. A dendrogram was prepared using the Gower algorithm for the distance matrices obtained from the agronomical, physical and physicolchemical analysis of fruit and SSR markers. Adopting the average genetic divergence as the cut-off point, three clusters were found: G1, formed by the diploids 'Jaran', 028003-01 and M-48; G2, by the diploids 'Malbut' and 'Ido 110'; and G3, by 21 tri-and tetraploid accessions, including one diploid, 'Tuugia'. The triploids with the B genome 'Thap Maeo', 'Walha', 'Pacha Nadan' and 'Champa Madras' were grouped in G2. Results from this work can be used for breeding hybrids with good agronomical traits and fruit quality.

Mapping of QTLs related with wood quality and developmental characteristics in hybrids (Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla)

The present work aimed to characterize and identify QTLs for wood quality and growth traits in E. grandis x E. urophylla hybrids. For this purpose a RAPD linkage map was developed for the hybrids (LOD=3 and r=0.40) containing 52 markers and 12 linkage groups. Traits related to wood quality and growth were evaluated in the QTL analyses. QTL analyses were performed using chi-square tests, single-marker, interval mapping and composite interval mapping analyses. All approaches led to the identification of similar QTLs associated with wood density, cellulose pulp yield and percentage of extractives, which were detected and confirmed by both the interval mapping and composite interval mapping methodologies. Some QTLs regions were confirmed only by the composite interval mapping methodology: percentage of soluble lignin, percentage of insoluble lignin, CBH and total height. Overlapping QTLs regions were detected, and these, can be the result of major genes involved in the regulation and control of the growth traits by epistatic interactions. In order to evaluate the effect of early selection using RAPD molecular data, molecular markers adjacent to QTLs were used genotype selection. The analysis of selection differential values suggests that for all the traits the phenotypic selection at seven years should generate larger genetic gains than early selection assisted by molecular markers and the combination of the strategies should elevate the selection efficiency.

Genetic purity certificate in seeds of hybrid maize using molecular markers

One of the main features that confer high quality to the seed is its genetic purity, in which one of the major causes of contamination is the self-pollination of the female parent. Up to date, there is no accurate and fast methods for detecting such contamination. Thus, this work was carried out to certify the genetic purity in seeds of hybrid maize using different biochemical and DNA-based markers. Two single-cross hybrids and their parental lines derived from the maize breeding program at UFLA were evaluated by isoenzymatic pattern of alcohol dehydrogenase (ADH), esterase (EST), acid phosphatase (ACP), glutamate-oxaloacetate transaminase (GOT), malate dehydrogenase (MDH), isocitrate dehydrogenase (IDH), phosphoglucomutase (PGM), 6-phosphoglucomate dehydrogenase (PGDH), catalase (CAT) and ß-glucosidade (ßGLU) and by microsatellites markers. The enzymatic systems that were able to distinguish the hybrids from their parental line were the catalase, the isocitrate dehydrogenase and the esterase. The esterase showed a Mendelian segregation pattern for UFLA 8/3 hybrid, that enables a safer genetic purity certificate. Microsatellites were able to differentiate the hybrid lines and the respective parental lines. Moreover, this technique was fast, precise and without environment effects. For microsatellites, the amplification pattern was identical when young leaves or seeds were used as DNA source. The possibility of using seeds as DNA source would accelerate and facilitate the role process of the genetic purity analysis.

Genética molecular da deficiência auditiva não-sindrômica

Aproximadamente 1/1000 recém-nascidos apresentam deficiência auditiva congênita, sendo 60% dessas de etiologia genética. Na maioria dos casos, a deficiência auditiva é uma doença multifatorial causada por ambos os fatores, genéticos e ambientais. A genética molecular da deficiência auditiva tem apresentado grandes avanços na última década, pois os genes responsáveis pela deficiência auditiva hereditária vêm sendo progressivamente mapeados e clonados. Esta revisão enfatiza a deficiência auditiva não-sindrômica, uma vez que, os genes envolvidos nesse tipo de deficiência foram identificados recentemente.

Estudo molecular em crianças candidatas e submetidas ao implante coclear

OBJETIVOS: recentes progressos obtidos na biologia molecular vêm possibilitando a identificação da etiologia da surdez. A alta prevalência de mutações no gene da conexina 26 e sua facilidade de estudo possibilitam o diagnóstico. A mutação mais freqüente neste gene é a chamada 35delG. O objetivo do presente trabalho foi averiguar a incidência da mutação 35delG em crianças candidatas e submetidas ao implante coclear que tiveram a surdez diagnosticada como, supostamente idiopática. MATERIAL E MÉTODO: Estudo realizado no Setor de Implantes Cocleares da Disciplina de Otorrinolaringologia e no Laboratório Genética Humana-CBMEG, UNICAMP-SP. Foram avaliadas 32 crianças candidatas e usuárias de implante coclear, apresentando perda auditiva neurossensorial severa a profunda bilateral. Para a detecção da mutação 35delG foi utilizada a técnica de PCR alelo-específico (AS-PCR), usando primers e reação em cadeia da polimerase. RESULTADOS: 69% apresentaram exame normal, 12% foram homozigotos e 19% dos casos foram heterozigotos. A mutação 35delG em heterozigose não diagnostica a causa da surdez apenas comprova que o paciente é portador dessa mutação. CONCLUSÃO: No presente estudo, os dados obtidos confirmaram a alta prevalência da mutação 35delG no gene GJB2 em casos de perda auditiva neurossensorial não-sindrômica bilateral profunda, resultado que concorda com a literatura. Foi possível, também, diagnosticar como genética a causa da surdez em uma parcela significativa de crianças. Estes dados reforçam a importância do estudo molecular em pacientes com surdez de origem supostamente idiopática, uma vez que esse exame possibilita esclarecer a etiologia da perda auditiva.

Interação entre audiologia e genética no estudo de uma família: a complexidade do diagnóstico molecular e do aconselhamento genético

A deficiência auditiva como déficit sensorial mais comum tem dentre suas diferentes etiologias as alterações genéticas. Assim, é importante que a investigação audiológica se associe à busca do diagnóstico etiológico. OBJETIVO: Relatar o perfil audiológico e genético de três irmãos portadores de deficiência auditiva neurossensorial não-sindrômica. MATERIAL E MÉTODO: Estudo de caso de três irmãos, do sexo masculino, com 3, 5 e 16 anos, respectivamente, submetidos à avaliação audiológica comportamental e eletrofisiológica, e estudo molecular. RESULTADOS: Os achados audiológicos mostraram: audiometria do tipo neurossensorial, bilateral, simétrica, de grau moderado a moderadamente severo e configuração descendente acentuada. EOAT e EOAPD ausentes nos dois irmãos mais novos. PEATE compatível com perda auditiva moderadamente severa a severa. Presença do P300 com latências dentro da normalidade bilateralmente no irmão mais velho. Os achados do exame molecular mostraram que as duas crianças mais novas eram heterozigotos para a mutação 35delG no gene GJB2 e o mais velho não apresentava essa mutação. CONCLUSÃO: A associação das avaliações fonoaudiológicas e genéticas permite o diagnóstico etiológico de perdas auditivas que à primeira vista são semelhantes, mas que não obedecem à mesma estrutura genética. Os estudos moleculares devem ser abrangentes, evitando diagnósticos precipitados que prejudiquem o aconselhamento genético.

Prediction of genetic gain from selection indices for disease resistance in papaya hybrids

In order to select superior hybrids for the concentration of favorable alleles for resistance to papaya black spot, powdery mildew and phoma spot, 67 hybrids were evaluated in two seasons, in 2007, in a randomized block design with two replications. Genetic gains were estimated from the selection indices of Smith & Hazel, Pesek & Baker, Williams, Mulamba & Mock, with selection intensity of 22.39%, corresponding to 15 hybrids. The index of Mulamba & Mock showed gains more suitable for the five traits assessed when it was used the criterion of economic weight tentatively assigned. Together, severity of black spot on leaves and on fruits, characteristics considered most relevant to the selection of resistant materials, expressed percentage gain of -44.15%. In addition, there were gains for other characteristics, with negative predicted selective percentage gain. The results showed that the index of Mulamba & Mock is the most efficient procedure for simultaneous selection of papaya hybrid resistant to black spot, powdery mildew and phoma spot.

Growth and yield of corn hybrids in response to association with Azospirillum brasilense and nitrogen fertilization

There is a growing interest in optimizing the positive effects of the association between Azospirillum bacteria and corn crop in order to reduce the use of nitrogen fertilizers. This study aimed to evaluate the inoculation efficiency of an A. brasilense-based commercial product in association with different rates of nitrogen fertilization in two corn genotypes. The experiment was arranged in a 2 x 2 x 5 factorial randomized block design, with four replications. The treatments consisted of two corn hybrids (30F53 and CD386); with and without inoculation with a commercial product based on A. brasilense and five nitrogen rates (0, 40, 80, 120 and 160 kg ha-1). The variables plant height, basal stem diameter, leaf area, shoot dry matter, leaf nitrogen content, length and diameter of the cob, weight of 100 grains and grain yield were evaluated. Inoculation with A. brasilense provided increases of 11 and 12% in leaf area and shoot dry matter, respectively. There were differences in the response of the corn hybrids for most variables and the increase in nitrogen supply provided increments in the growth and yield of corn.

Identificação do papilomavírus humano por biologia molecular em mulheres assintomáticas

OBJETIVO: Verificar a associação entre fatores epidemiológicos e infecção genital pelo papilomavírus humano (HPV). MÉTODOS: Realizou-se estudo transversal com 975 mulheres atendidas em um serviço público de rastreamento para o câncer cervical, em Porto Alegre, Brasil. As mulheres foram consideradas infectadas pelo HPV quando apresentaram o teste de DNA positivo para esse vírus, tanto pelo método de captura híbrida II (CH II) como pelo método de reação em cadeia da polimerase (PCR). Mulheres infectadas pelo HPV foram comparadas com mulheres não infectadas oriundas da mesma população. RESULTADOS: Foram estudadas 975 mulheres. A prevalência observada de HPV (pela combinação dos métodos de DNA) foi de 27%. Quando a análise de cada método de DNA foi feito isoladamente, a prevalência de HPV-DNA foi de 15% para a CH II e de 16% para PCR. Regressão logística múltipla incondicional foi utilizada na identificação dos fatores associados à infecção pelo HPV. Foi encontrada associação positiva com as seguintes variáveis: anos de escolaridade (11 anos: OR=2,05; IC95%=1,31; 3,20; referência: até oito anos de escolaridade); ser casada (OR=1,69; IC95%=0,78; 2,00; referência: ser solteira); parceiros sexuais ao longo da vida (dois parceiros: OR=1,67; IC95%=1,01; 2,77; quatro ou mais: OR=2,18; IC95%=1,15; 4,13; referência: um parceiro); idade da primeira relação sexual (15-16 anos: OR=4,05; IC95%=0,89; 18,29; referência: > ou = 22 anos). CONCLUSÕES: Vários fatores parecem estar associados à presença de infecção genital pelo HPV, especialmente aqueles referentes ao comportamento sexual (idade da primeira relação sexual, número de parceiros sexuais ao longo da vida e estado marital) e aqueles relacionados à situação socioeconômica (escolaridade).

Tuberculose resistente: revisão molecular

O progresso na compreensão dos mecanismos de resistência aos fármacos usados no tratamento da tuberculose tem permitido o desenvolvimento de novos métodos para a detecção da tuberculose resistente. A resistente aos fármacos representa uma ameaça para os programas de controle da tuberculose. Para tanto, é necessário conhecer o padrão de sensibilidade das linhagens para fornecer o tratamento adequado. Os estudos moleculares dos mecanismos de ação dos fármacos antituberculose têm elucidado as bases genéticas da resistência aos fármacos em Mycobacterium tuberculosis. Os mecanismos de resistência aos fármacos na tuberculose são causados por mutações cromossomais em diferentes genes da bactéria. Durante a exposição aos fármacos, há uma pressão seletiva favorecendo o desenvolvimento de linhagens resistentes. A tuberculose multirresistente é um problema nacional e internacional que traz sérias dificuldades para o controle global da doença. Realizou-se uma revisão sobre os mecanismos moleculares associados à resistência aos fármacos com ênfase nas novas perspectivas para detectar os isolados resistentes.

Worldwide molecular epidemiology of HIV

Human immunodeficiency virus (HIV) is the worldwide disseminated causative agent of acquired immunodeficiency syndrome (AIDS). HIV is a member of the Lentivirus genus of Retroviridae family and is grouped in two types named HIV-1 and HIV-2. These viruses have a notable ability to mutate and adapt to the new conditions of human environment. A large incidence of errors at the transcriptional level results in changes on the genetic bases during the reproductive cycle. The elevated genomic variability of HIV has carried important implications for the diagnosis, treatment and prevention as well as epidemiologic investigations. The present review describes important definitions and geographical distribution of subtypes, circulating recombinant forms and other genomic variations of HIV. The present study aimed at leading students of Biomedical Sciences and public health laboratory staff guidance to general and specific knowledge about the genomic variability of the HIV.

Fracionamento do veneno Crotalus durissus terrificus por cromatografia de exclusão molecular

Através da técnica de cromatografia de exclusão molecular utilizando Sephadex G-75 foram estudadas as diferentes frações do veneno de Crotalus durissus terrificus, uma das serpentes peçonhentas mais comuns no Brasil. Foram obtidos 4 picos (correspondentes às frações 32, 60, 86 e 103) com peso molecular variando de 4.000 a 150.000. As frações de todo o diagrama de gel filtração foram triadas através de reação de imunoeletroforese a fim de se verificar suas cargas e velocidade de migração. As linhas de precipitação encontradas foram comparadas às 11 linhas apresentadas pela reação de imunoeletroforese do veneno total contra o soro anti-crotálico. Constatou-se que as frações de um mesmo pico apresentavam características próprias com exceção da fração 54 (subida do pico II) que mostrou diferenças significativas em relação à fração 60. Após a triagem foram escolhidas as frações de cada pico onde as linhas de precipitação foram mais nítidas e intensas, para estudo de identidade através da reação de difusão radial dupla e letalidade comparada a concentração de 0,0625 mg/ml do veneno total que corresponde a DL50 em camundongo pelo método de SPEARM & KÄRBER. As frações 32, 86 e 103 correspondentes respectivamente aos picos I, III e IV apresentaram letalidade nula ou negligenciada e a fração II foi a mais tóxica.