Inheritance beyond plain heritability : variance-controlling genes in Arabidopsis thaliana

The phenotypic effect of a gene is normally described by the mean-difference between alternative genotypes. A gene may, however, also influence the phenotype by causing a difference in variance between genotypes. Here, we reanalyze a publicly available Arabidopsis thaliana dataset [1] and show that genetic variance heterogeneity appears to be as common as normal additive effects on a genomewide scale. The study also develops theory to estimate the contributions of variance differences between genotypes to the phenotypic variance, and this is used to show that individual loci can explain more than 20% of the phenotypic variance. Two well-studied systems, cellular control of molybdenum level by the ion-transporter MOT1 and flowering-time regulation by the FRI-FLC expression network, and a novel association for Leaf serration are used to illustrate the contribution of major individual loci, expression pathways, and gene-by-environment interactions to the genetic variance heterogeneity.

Produtividade, adaptabilidade e estabilidade fenotípica de cultivares de tomateiro sob diferentes condições de ambiente

O objetivo deste trabalho foi estudar o desempenho produtivo, adaptabilidade e estabilidade fenotípica de seis genótipos de tomateiro na região de Marília, SP. Os experimentos foram conduzidos em nove ambientes (seis sob condições de cultivo protegido e três sob condições de céu aberto), com seis genótipos (Carmen, Diva, Donador, Graziela, Vita e HE-295), em blocos casualizados, com quatro repetições. Ocorreram diferenças significativas entre ambientes, e a média geral dos cultivos protegidos superou a dos cultivos a céu aberto quanto à produtividade, apesar de a média geral dos cultivos a céu aberto ser superior quanto ao peso médio de frutos. As cultivares, à exceção de HE-295, demonstraram alta estabilidade, merecendo destaque as cultivares Carmen, Donador e Vita, que tiveram rendimento médio superior ao da média geral, adaptabilidade geral e comportamento previsível em todos os ambientes estudados. Quanto ao peso médio dos frutos, as cultivares Diva e Vita foram as únicas que mostraram ampla adaptabilidade a todos os ambientes, comportamento previsível, além de apresentarem peso médio do fruto superior ao da média geral.

Efeito da interação genótipo × ambiente sobre o peso ao nascimento, aos 205 e aos 550 dias de idade de bovinos da raça Nelore na Região Sul do Brasil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Efeito da interação reprodutor x rebanho sobre as produções de leite e de gordura na raça Pardo-Suíça

Dados de 4.959 lactações de 2.414 vacas da raça Pardo-Suíça, filhas de 70 reprodutores, distribuídos em 51 rebanhos, foram utilizados para se estimar o componente de variância para a interação reprodutor x rebanho das produções de leite e de gordura e verificar o efeito desta interação sobre a avaliação genética dos reprodutores, por meio de modelos que diferiam na presença e ausência do termo de interação. As produções de leite e de gordura foram ajustadas para duas ordenhas diárias, 305 dias de lactação e idade adulta da vaca. O teste da razão de verossimilhança foi utilizado na verificação da efetividade da inclusão da interação no modelo. As médias das produções de leite e de gordura foram 6085,79 ± 1629,73 kg e 225,61 ± 60,44 kg, respectivamente. A proporção da variância total decorrente da interação reprodutor x rebanho foi 0,4%, para a produção de leite, e 1%, para a produção de gordura. A estimativa de herdabilidade foi 0,38, para a produção de leite, utilizando-se ambos os modelos, e reduziu de 0,40 para 0,39, para a produção de gordura, quando o modelo com interação foi considerado. A função de verossimilhança aumentou significativamente com a inclusão da interação no modelo. A correlação de Spearman foi próxima de um para ambas as características, quando todos os reprodutores foram considerados. Houve redução de 1% na estimativa de acurácia dos valores genéticos preditos para ambas as características, porém, a correlação de Pearson estimada entre as acurácias obtidas para cada modelo estudado foi próxima à unidade. A interaçãoreprodutor x rebanho não afetou as estimativas de componentes de variâncias genética e residual e a ordem de classificação dos reprodutores para ambas as características.

Variance heterogeneity for milk yield in Brazilian and Colombian Holstein herds

Heterogeneity of variances for milk yield (MY) was determined for Brazilian and Colombian herds. The herds were grouped as high or low variability within each country, using as criterion the phenotypic standard deviation (PSD) of MY in the contemporary groups of cows, from the first to the sixth calving. Brazilian and Colombian herds with PSD greater than 1,168 kg or 1,012 kg, respectively, were classified as high variability while the herd groups with values lower than those were classified as low variability. The genetic parameters for MY within each herd group were estimated using bivariate analysis in an animal model and the restricted maximum likelihood method with a derivative free algorithm, using 72,280 first lactations of cows, daughters of 1,880 sires. Heterogeneous variances were found, and Brazilian herds with high PSD had the greatest additive and residual genetic variances and heritability coefficients for MY. MY genetic correlation coefficients between herds of high and low variability within each country were 0.96 and 0.93 while between countries they varied from 0.72 to 0.81, suggesting that there was a reclassification of animals in the two countries and also heterogeneity of variances. This phenomenon leads to the questioning of the strategy of imported semen usage and the need to do genetic evaluations to identify sires with greater genetic potential for (sub) tropical environmental conditions.

Polymorphisms of DNA repair genes XRCC1 and XRCC3, interaction with environmental exposure and risk of chronic gastritis and grastic cancer

Aim: To evaluate the association between polymorphisms XRCC1 Arg194Trp and Arg399Gln and XRCC3 Thr241Met and the risk for chronic gastritis and gastric cancer, in a Southeastern Brazilian population. Methods: Genotyping by PCR-RFLP was carried out on 202 patients with chronic gastritis (CG) and 160 patients with gastric cancer (GC), matched to 202 (C1) and 150 (C2) controls, respectively. Results: No differences were observed among the studied groups with regard to the genotype distribution of XRCC1 codons 194 and 399 and of XRCC3 codon 241. However, the combined analyses of the three variant alleles (194Trp, 399Gln and 241Met) showed an increased risk for chronic gastritis when compared to the GC group. Moreover, an interaction between the polymorphic alleles and demographic and environmental factors was observed in the CG and GC groups. XRCC1 194Trp was associated with smoking in the CG group, while the variant alleles XRCC1 399Gln and XRCC3 241Met were related with gender, smoking, drinking and H pylori infection in the CG and GC groups. Conclusion: Our results showed no evidence of a rela-tionship between the polymorphisms XRCC1 Arg194Trp and Arg399Gln and XRCC3 Thr241Met and the risk of chronic gastritis and gastric cancer in the Brazilian population, but the combined effect of these variants may interact to increase the risk for chronic gastritis, considered a premalignant lesion. Our data also indicate a gene-environment interaction in the susceptibility to chronic gastritis and gastric cancer. © 2005 The WJG Press and Elsevier Inc. All rights reserved.

Association of IGF1 and KDM5A polymorphisms with performance, fatness and carcass traits in chickens

Two functional and positional candidate genes were selected in a region of chicken chromosome 1 (GGA1), based on their biological roles, and also where several quantitative trait loci (QTL) have been mapped and associated with performance, fatness and carcass traits in chickens. The insulin-like growth factor 1 (IGF1) gene has been associated with several physiological functions related to growth. The lysine (K)-specific demethylase 5A (KDM5A) gene participates in the epigenetic regulation of genes involved with the cell cycle. Our objective was to find associations of selected single-nucleotide polymorphisms (SNPs) in these genes with performance, fatness and carcass traits in 165 F2 chickens from a resource population. In the IGF1 gene, 17 SNPs were detected, and in the KDM5A gene, nine SNPs were detected. IGF1 SNP c. 47673G > A was associated with body weight and haematocrit percentage, and also with feed intake and percentages of abdominal fat and gizzard genotype × sex interactions. KDM5A SNP c. 34208C > T genotype × sex interaction affected body weight, feed intake, percentages of abdominal fat (p = 0. 0001), carcass, gizzard and haematocrit. A strong association of the diplotype × sex interaction (p < 0. 0001) with abdominal fat was observed, and also associations with body weight, feed intake, percentages of carcass, drums and thighs, gizzard and haematocrit. Our findings suggest that the KDM5A gene might play an important role in the abdominal fat deposition in chickens. The IGF1 and KDM5A genes are strong candidates to explain the QTL mapped in this region of GGA1. © 2012 Institute of Plant Genetics, Polish Academy of Sciences, Poznan.

Phenotypic plasticity of composite beef cattle performance using reaction norms model with unknown covariate

The objective of the present study was to determine the presence of genotype by environment interaction (G × E) and to characterize the phenotypic plasticity of birth weight (BW), weaning weight (WW), postweaning weight gain (PWG) and yearling scrotal circumference (SC) in composite beef cattle using the reaction norms model with unknown covariate. The animals were born between 1995 and 2008 on 33 farms located throughout all Brazilian biomes between latitude -7 and -31, longitude -40 and -63. The contemporary group was chosen as the environmental descriptor, that is, the environmental covariate of the reaction norms. In general, higher estimates of direct heritability were observed in extreme favorable environments. The mean of direct heritability across the environmental gradient ranged from 0.05 to 0.51, 0.09 to 0.43, 0.01 to 0.43 and from 0.12 to 0.26 for BW, WW, PWG and SC, respectively. The variation in direct heritability observed indicates a different response to selection according to the environment in which the animals of the population are evaluated. The correlation between the level and slope of the reaction norm for BW and PWG was high, indicating that animals with higher average breeding values responded better to improvement in environmental conditions, a fact characterizing a scale of G × E. Low correlation between the intercept and slope was obtained for WW and SC, implying re-ranking of animals in different environments. Genetic variation exists in the sensitivity of animals to the environment, a fact that permits the selection of more plastic or robust genotypes in the population studied. Thus, the G × E is an important factor that should be considered in the genetic evaluation of the present population of composite beef cattle. © The Animal Consortium 2012.

Selecting for rust (Puccinia psidii) resistance in Eucalyptus grandis in São Paulo State, Brazil

In Brazil, Eucalyptus grandis is a key species for wood production. However, some genotypes are susceptible to rust (Puccinia psidii), mainly in São Paulo State, where climatic conditions are favorable for its development. Rust represents a high economic risk to forest companies because of the high potential of damage to commercial eucalypt plantations. The aims of the present study were (i) to select progenies of E. grandis for stability and adaptability regarding resistance to rust at different locations; (ii) compare the selections under these different climatic conditions; and (iii) compare rust severity in the field with the theoretical model. We observed that climatic conditions were extremely influential factors for rust development, but even under favorable conditions for disease development, we found rust-resistant progenies. In sites unfavorable for rust development, we detected highly susceptible progenies. We found significant correlation among the genetic material, environmental conditions and disease symptoms, however, we observed a simple genotype-environmental interaction and significant genetic variability among the progenies. The average heritability was high among the progenies in all sites, indicating substantial genetic control for rust resistance. We also observed a good relationship between rust severity in the field and the theoretical model that considered annual average temperature and leaf wetness. © 2013 Elsevier B.V.

Interação genótipo ambiente para perímetro escrotal em bovinos da raça Nelore utilizando normas de reação

Pós-graduação em Zootecnia - FCAV

Interação genótipo-ambiente para a produção de leite em bubalinos no Brasil e na Colômbia

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

Interação genótipo ambiente sobre características reprodutivas de fêmeas da raça Nelore

Pós-graduação em Genética e Melhoramento Animal - FCAV

Adaptabilidade e estabilidade fenotípica de linhagens de mamona (ricinus communis L.) avaliadas em duas épocas de semeadura

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Concepções cotidianas e científicas sobre competição na educação de jovens e adultos

Objetiva compreender o papel das interações em sala de aula para a construção do conceito de competição. Propõe caracterizar e comparar as concepções de competição, de cada aluno da turma, antes, durante e após as aulas sobre Interações Ecológicas. Analisar a construção desse conceito nas interações alunoaluno e professor-aluno, para alguns dos alunos. Comparar as concepções dos alunos em diferentes momentos e avaliar as contribuições das interações para a elaboração conceitual de quatro alunos, que participaram de um dos grupos, considerando tanto as contribuições de suas interações com os demais colegas quanto comigo, durante uma seqüência didática. A análise das respostas fornecidas pelos estudantes no pré-teste 01, permitiu a elaboração de um segundo instrumento de coleta de dados, o pré-teste 02. As respostas dos estudantes ao pré-teste 02 foram organizadas em categorias, as quais foram comparadas posteriormente, com aquelas provenientes do pós-teste 02. Este estudo foi realizado nas aulas de Ciências de uma turma de 3 Etapa (EJA) de uma Escola Estadual de Ensino Fundamental, com (16) dezesseis alunos que participaram de todas as etapas da pesquisa, dos quais nove são do sexo feminino e sete do sexo masculino. As aulas foram gravadas em fita de vídeo-cassete e em fita cassete comum e após a transcrição das mesmas realizou-se a análise, tendo como critério de seleção dos episódios a forma como quatro alunos que participaram do grupo recombinado 1 em momentos distintos (individual inicial, grupo espontâneo, grupo recombinado e individual final) construíram, individualmente e na interação com o professor, uma resposta escrita consensual para a questão: Comparando todos os episódios do vídeo assistido, você acha que existe alguma semelhança entre essas relações? Por que? Os resultados evidenciaram que dos dezesseis (16) estudantes que participaram de todas as etapas do processo, nove demonstraram melhoria do perfil conceitual e sete alunos apresentaram respostas finais que foram classificadas na mesma categoria de suas respostas iniciais, dentre estes, três tiveram suas respostas classificadas na categoria mais avançada (D), dois nas categorias intermediárias (um em B e outro em C) e dois na categoria mais afastada (A) do conceito científico de competição. Os quatro estudantes selecionados para análise chegaram, ao final, a uma generalização para questão proposta, partindo de explicações fundamentadas, algumas vezes, em generalizações ou explicações que incorporavam termos teóricos, com ou sem domínio conceitual, demonstrando que eles não se apropriaram da mesma forma dos elementos apresentados nas respostas dos grupos que eles haviam participado.

Dinâmica das relações socio-econômicas e ecológicas no extrativismo do açaí: o caso do médio Rio Pracuuba, São Sebastião de Boa Vista, Marajó (PA)

Analisa as transformações no extrativismo do açaí na várzea do médio rio Pracuúba (Marajó, PA), estimuladas pela intensificação da demanda deste fruto pelos mercados locais e extra-locais. Examina, de um lado, as relações socioeconômicas estabelecidas na extração e na comercialização deste fruto, mostrando a coexistência de princípios de mercado ao lado de relações peculiares ao antigo sistema de aviamento, e de outro, as interações da população com os açaizais, através dos diversos sistemas de manejo, adotados por contas da valorização de tais recursos. Assim, mostra-se que a economia do açaí, no plano socioeconômico, é caracterizada por "mudanças" e "continuidades" e na esfera das interações homem/natureza, apresenta-se cada vez mais fortalecida pela intensificação das atividades de manejo.