Estrutura genética em populações naturais de Tibouchina papyrus (pau-papel) em áreas de campo rupestre no cerrado

O presente trabalho teve como objetivo utilizar marcadores RAPD para conhecer a variabilidade genética de populações de Tibouchina papyrus (Pohl) Toledo, provenientes da região de Serra Dourada e Serra dos Pirineus, no Estado de Goiás. Os seis iniciadores RAPD produziram um total de 147 locos, variando entre 23 e 26 por iniciador. A avaliação hierárquica da estruturação da variabilidade genética, realizada pela a AMOVA, considerando a existência de duas regiões (Serra dos Pirineus e Serra Dourada) apresentou uma estimativa de F ST = 0,3439. O valor do componente entre regiões (F CT) foi igual a 18,96% e a variação entre populações dentro de regiões igual a 15,43%. As estimativas de fluxo gênico sugerem a existência de uma baixa proporção de migrantes entre populações. As análises multivariadas (UPGMA e NMDS) indicam que existe uma relação entre distância genética e espaço geográfico, hipótese esta que foi confirmada por uma análise de padrão espacial utilizando o teste de Mantel (r = 0,71; P = 0,015 com 1000 permutações aleatórias). Os resultados indicam assim que esta estrutura tenha se originado seguindo um modelo de diferenciação estocástica (neutro), ou seja, por um balanço entre fluxo gênico a curtas distâncias e deriva genética nas populações. Os valores de diversidade genética obtidos apóiam a hipótese de que a espécie T. papyrus é uma espécie xenógama facultativa e o fato de não serem encontrados altos níveis de homozigose, indica que devem existir mecanismos relacionados à biologia reprodutiva da espécie, que previnem, de alguma maneira, a ocorrência de elevadas taxas de endogamia, que poderia ter um efeito deletério em médio e longo prazo.

Genética e mapeamento molecular da resistência parcial à ferrugem da folha da aveia (Avena sativa L.)

A ferrugem da folha é a moléstia de maior importância econômica para a cultura da aveia e a resistência qualitativa, geralmente utilizada para o seu controle, apresenta pouca durabilidade. A utilização de resistência parcial, caracterizada pelo progresso lento da moléstia, tem sido reconhecida como alternativa para obtenção de genótipos com resistência mais durável. Os objetivos deste trabalho foram determinar o progresso da ferrugem, o controle genético da resistência, e identificar marcadores moleculares associados a essa resistência, em várias gerações e anos. Populações F2, F3, F4, F5 e F6 do cruzamento UFRGS7/UFRGS910906 (sucetível/parcialmente resistente) (1998, 1999 e 2000) e F2 do cruzamento UFRGS7/UFRGS922003 (1998), foram avaliadas a campo quanto à porcentagem de área foliar infectada, para determinar a área sob a curva do progresso da doença (ASCPD). Mapeamento molecular, com marcadores AFLP (amplified fragment length polymorphism), foi realizado em F2 e F6, do primeiro cruzamento, identificando marcadores associados à resistência quantitativa (“quantitative resistance loci” ou QRLs). Resultados de três anos evidenciaram alta influência do ambiente na expressão da resistência, apresentando, entretanto, variabilidade genética para resistência parcial nas populações segregantes. A distribuição de freqüências do caráter ASCPD nas linhas recombinantes F5 e F6 foi contínua, indicando a presença de vários genes de pequeno efeito em seu controle. Estimativas de herdabilidade variaram de moderada a alta. O mapa molecular F2 foi construído com 250 marcadores, em 37 grupos de ligação, e o mapa F6 com 86 marcadores em 17 grupos de ligação. Cinco QRLs foram identificados na F2 e três na F6. O QRL identificado na F6, pelo marcador PaaMtt340 apresentou consistência em dois ambientes.

Avaliação dos parâmetros genéticos da população de arroz irrigado CNA 11 e da divergência genética entre os genitores

Os avanços nas práticas de manejo e no melhoramento das cultivares de arroz irrigado têm permitido consolidar o Rio Grande do Sul como maior produtor deste cereal no Brasil. A seleção recorrente é um método alternativo de melhoramento que permite a recombinação cíclica de genótipos selecionados em uma população geneticamente divergente. Os objetivos deste trabalho foram avaliar o potencial da população CNA 11 para fins de melhoramento para tolerância ao frio, estudar a divergência genética dos seus genitores e quantificar as alterações nas freqüências alélicas como resultado do processo de seleção. Para isso foram conduzidos dois ensaios de campo compostos de 140 famílias S0:2 derivadas da população CNA 11 e quatro cultivares testemunhas, no delineamento látice 12 x 12 e em dois locais: Cachoeirinha (RS) e Santa Vitória do Palmar (RS), onde foram avaliados dez caracteres fenotípicos. O DNA dos genitores da população CNA 11 e de 133 famílias S0:2 foi analisado com marcadores moleculares do tipo microssatélites. A população CNA 11 apresentou alto potencial para fins de melhoramento, com ampla variabilidade genética em todos os dez caracteres avaliados. Os caracteres estatura de planta, esterilidade de espiguetas e número de grãos por panícula apresentaram altas correlações genotípicas com rendimento de grãos, podendo ser usados como critérios de seleção indireta. A esterilidade de espiguetas mostrou ser um critério eficiente de seleção para identificação de genótipos de arroz com tolerância ao frio no estádio reprodutivo. Os genitores da população CNA 11 apresentaram ampla divergência genética e, de modo geral, as freqüências dos alelos de microssatélites característicos dos genótipos da subespécie índica aumentaram e as da subespécie japônica diminuíram à medida que a intensidade de seleção aumentou. As melhores famílias S0:2 mostraram maior similaridade genética com os genitores da subespécie índica.

Seleção recorrente para rendimento de grãos em aveia (Avena sativa L.) : identificação do tipo de unidade experimental para a avaliação, da geração de seleção e da variabilidade dos genitores

Seleção recorrente é um método indicado para o melhoramento de características quantitativas, como rendimento de grãos em aveia. Consiste em selecionar e recombinar de forma cíclica genótipos superiores de uma população geneticamente variável. Sua implantação depende do estabelecimento de uma estratégia que permita a condução das atividades inerentes ao método de forma compatível com a estrutura física e de mão-de-obra do programa. Este trabalho teve como objetivos investigar a possibilidade do uso de uma unidade experimental de tamanho reduzido para a condução das avaliações e seleção, indicar a geração de autofecundação a ser submetida à seleção e caracterizar a variabilidade dos genitores de uma população sintetizada pelo cruzamento dialélico de dez genótipos de aveia . Dados de três anos de ensaios mostram que unidades experimentais constituídas de uma única linha de três metros de comprimento reproduzem as classificações dos genótipos obtidas em parcelas de tamanho padrão para ciclo, estatura e rendimento de grãos. No entanto, o uso posterior de linhas como unidade experimental em ensaios que ocuparam uma área muito extensa, demonstrou que a variação de ambiente reduziu muito a eficiência da seleção. A avaliação da base genética para rendimento de grãos de aveia indica uma forte determinação de efeitos não aditivos. Nesta situação, a seleção em gerações mais avançadas de homozigose são mais adequadas. Porém, a seleção em geração F4 não apresentou vantagens sobre a realizada em F2 devido a grande variação de ambiente relacionada ao tamanho da área necessária para a condução dos ensaios. A estrutura da variabilidade fenotípica dos genitores confirma o caráter complementar dos genótipos em relação às características agronômicas e de adaptação pretendidas na população..

Análise da variabilidade de Magnaporthe grisea no Estado de Santa Catarina

A rápida perda da resistência das cultivares de arroz à brusone, causada por Magnaporthe grisea (Herb.) Barr, é geralmente atribuída à variabilidade genética do patógeno ou ainda à ocorrência de escape durante a seleção de novas cultivares. Com o objetivo de caracterizar a estrutura genética de um grupo de isolados de M. grisea em Santa Catarina (SC), plantas com sintomas de brusone foram coletadas em 12 municípios e na Estação Experimental da Epagri em Itajaí (EEI), SC. Os isolados foram analisados através de rep-PCR baseado no transposon Pot-2. Para a identificação das raças, um subgrupo de isolados foi inoculado na série internacional de cultivares diferenciais de arroz. As raças identificadas tiveram seu espectro de virulência avaliado em um grupo de cultivares com genes de resistência conhecidos (isolinhas). Isolados que apresentaram características genéticas distintas, foram avaliados quanto a capacidade de recombinação parassexual. Noventa e dois isolados monoconidiais obtidos foram agrupados através de rep-PCR em 13 haplótipos e 2 linhagens. Nove haplótipos encontrados na amostragem dos municípios não foram encontrados na EEI, indicando a ocorrência de escape. Seis raças de M. grisea foram identificadas a partir da inoculação de 28 isolados, representando 12 haplótipos na série diferencial, sendo que, 5 destas, foram avirulentas à isolinha que possui os genes de resistência Pi-1 e Pi-11. Por outro lado, o isolado 25, agrupado na raça IA-65, superou 4 das 5 isolinhas testadas. A análise da capacidade de recombinação parassexual mostra a existência de compatibilidade vegetativa associado à ocorrência de anastomoses entre três haplótipos, sendo identificados três possíveis isolados recombinantes.

Variabilidade de isolados de estirpes de Bradyrhizobium ssp recomendadas para a cultura da soja

A produção da soja em escala comercial tem sido viabilizada técnica e economicamente, entre outros fatores, devido a fixação biológica do N2 por estirpes de Bradyrhizobium que podem suprir a demanda de nitrogênio desta leguminosa. No entanto, a variabilidade existente nas estirpes de Bradyrhizobium spp recomendadas para inoculação da soja tem comprometido o processo simbiótico. Variantes espontâneos isolados a partir das estirpes de B. japonicum (SEMIA 5079 e SEMIA 5080) e B. elkanii (SEMIA 587 e SEMIA 5019) foram avaliados quanto ao desempenho simbiótico (eficiência, nodulação em diferentes hospedeiros e competitividade), indução de clorose foliar em diferentes hospedeiros, morfologia colonial, habilidade de metabolização de carboidratos e tolerância à salinidade em diferentes temperaturas de incubação. Nas etapas de eficiência simbiótica e competitividade foi usada a cultivar de soja BR-16 e na avaliação da nodulação e indução de clorose foliar foram usados os seguintes hospedeiros: soja (Glycine max) (cultivares Clark e Peking), caupi (Vigna unguiculata) e guandu (Cajanus cajan). A caracterização genotípica foi realizada através da reação em cadeia da polimerase (PCR), com os oligonucleotídeos iniciadores BOX A 1-R, ERIC e RP01 Os resultados obtidos demonstraram que variantes e estirpes originais diferem quanto a características fenotípicas, e que diferenças nos perfis eletroforéticos de DNA analisados através da amplificação com os oligonucleotídeos iniciadores testados, evidenciaram a variabilidade genética presente entre as estirpes originais e os variantes selecionados. A cultivar de soja Clark, assim como caupi e guandu foram susceptíveis à rizobiotoxina produzida por estirpes e variantes de B. elkanii. Embora não se tenha verificado diferenças na nodulação em diferentes hospedeiros quando variantes ou estirpes de B. japonicum e B. elkanii foram inoculados em soja, caupi e guandu, foi observado uma simbiose eficiente para a soja (cultivares BR 16, Clark e Peking). A partir da variabilidade existente nas estirpes SEMIA 587, SEMIA 5019, SEMIA 5079 e SEMIA 5080 foram selecionados variantes eficientes e competitivos quanto à fixação de N2 em soja.

Variabilidade molecular na região 3'UTR do gene do receptor da lipoproteína de baixa densidade - diversidade intra e intercontinental

As origens das populações e o processo de povoamento das Américas são questões bastante controversas e, por isso, têm sido amplamente estudadas. O gene LDLR (low density lipoprotein receptor), que está localizado no braço curto do cromossomo 19 (p13.1-p13.3) e possui 18 éxons, bem como uma porção 3’UTR onde ocorrem dois elementos Alu completos (chamados de U e D) e um parcial, foi escolhido para esclarecer esses e outros problemas de evolução e variação genética humana. O objetivo geral deste trabalho foi verificar o que esta região hipervariável, especificamente na sua porção U, nos indicaria sobre a história evolutiva das populações ameríndias. Para este trabalho foram analisadas amostras de DNA de indivíduos nativos da Mongólia (n=24), da Sibéria (n=26), das Américas do Norte (n=11), Central (n=26) e do Sul (n=16), totalizando 14 populações e 103 indivíduos. Essas amostras foram amplificadas pela técnica de PCR (polymerase chain reaction), utilizando-se primers específicos para o segmento hipervariável U e, posteriormente, foram elas seqüenciadas automaticamente. Quatorze sítios polimórficos foram encontrados, classificáveis em sete haplótipos, sendo que o sítio 3809 apresentou uma transversão de C para G não descrita na literatura. A estimativa geral de diversidade nucleotídica (π) foi de 0.62%, considerada alta para um marcador autossômico. Verificou-se uma certa uniformidade haplotípica entre a Ásia e a América, mas com a diferenciação maior ocorrendo entre a Mongólia e a América+Sibéria. Não foi detectada diferenciação significativa entre nativos sul e centro-americanos. De um modo geral, o estudo desse marcador confirmou uma provável origem asiática para as populações ameríndias e apoiou a hipótese de uma única onda de migração no processo de povoamento pré-histórico das Américas.

Etiologia e genética da resistência à mancha branca do milho

A Mancha Foliar de Phaeosphaeria é considerada uma das mais importantes moléstias do milho no Brasil. Atualmente, existem dúvidas quanto ao agente causal e o melhoramento genético tem dificuldade de desenvolver cultivares resistentes estáveis. Neste estudo os objetivos foram identificar os fungos causadores da moléstia, estudar a herança da resistência, sob infestação natural e artificial, e identificar marcadores moleculares ligados à resistência à moléstia. Quatro fungos foram associados às lesões de Phaeosphaeria. Phyllosticta sp., Phoma sorghina e Sporormiella sp. foram patogênicos e Phoma sp. não foi testado. Os fungos P. sorghina e Phoma sp. foram, respectivamente, o predominante e o menos freqüente na lesão para todos os quatro ambientes coletados. Phyllosticta sp. e Sporormiella sp. foram os de mais baixa freqüência e restritos a locais. Estudos sob infestação natural, com três cruzamentos, em um único ambiente e com três tipos de avaliação de severidade evidenciaram a presença de variabilidade genética para a resistência e proporcionaram estimativas de herdabilidade intermediárias (0,48-0,69). No estudo de médias de gerações o modelo aditivo-dominante explicou as bases genéticas da resistência, sendo a ação gênica de dominância a mais importante. A inoculação artificial de um cruzamento com Phyllosticta sp. e P. sorghina, confirmaram a presença de dominância. Nos estudos moleculares, a fenotipagem foi realizada sob infestação natural e para um único ambiente e a genotipagem com marcadores microssatélites. A percentagem de polimorfismo obtida foi de 36%, sendo que seis QTLs foram identificados. Estes resultados indicam que vários fungos estão envolvidos na produção dos sintomas da moléstia conhecida por Mancha Foliar de Phaeosphaeria e a composição de fungos na lesão pode variar conforme o ambiente. A estimativa de herdabilidade indica a possibilidade de êxito com a seleção em gerações segregantes, principalmente porque os efeitos gênicos preponderantes para a resistência envolvem aditividade e dominância. A análise de QTL permitiu explicar grande parte da variância fenotípica (80%) e genotípica (58%); entretanto, outros ambientes devem ser testados para a sua efetiva confirmação.

Estrutura genética populacional de Lutjanus analis cioba e Lutjanus jocu dentão (Lutjanidae) ao longo do litoral brasileiro

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Soroprevalência da infecção pelo Trypanosoma cruzi no município de Caicó, RN, e caracterização genética por RAPD do parasito isolado de humanos e de triatomíneos no semiárido potiguar

Trypanosoma cruzi infection was evaluated in 390 resident individuals in different rural communities of Caicó municipality, State of Rio Grande do Norte (RN). Of 28 investigated communities the soroprevalence of T. cruzi infection was 2.8% in eight rural communities individuals. The epidemiological characteristics of seropositive shown that the age ranged from 22 to 64 years, being significantly raised from 31 years (90.9%). The female gender was predominant and low education degree. Those individuals reported that they never donated blood, but they had direct contact with triatomines bug. The isolation of the parasite was performed by blood culture and xenoculture methods to determine the genetic variability of the samples. Twenty seven T. cruzi isolates were analyzed by RAPD as genetic marker using three random primers (M13-40, gt11-F and L15996). The T. cruzi isolates showed 73.7% of shared bands considering the average obtained with the three primers, and were genetically well correlated. Using this marker it was possible to separate the populations of the parasite in three distinct groups. The first group composed by isolates obtained of triatomines and humans from four different districts (Caicó, Caraúbas, Serra Negra doNorte and Governador Dix-Sept Rosado); the second contained isolates obtained of triatomines of two different species (T. brasiliensis and P. lutzi) captured in Caraúbas and Serra Negra do Norte. The third grouped isolates obtained from humans of Angicos and Caicó municipalities. In different localities of distinct mesoregions, State of RN, a profile genetic well correlated was identified among all isolates and the presence of three distinct groups of the parasite circulating among vertebrate and invertebrate hosts

Diversidade genética em maracujazeiro-amarelo utilizando marcadores moleculares fAFLP

Marcadores moleculares fAFLP foram utilizados para estimar a diversidade genética entre 36 acessos de maracujá-amarelo (Passiflora edulis f. flavicarpa Deg.) coletados em 18 estados do Brasil. Os resultados obtidos permitiram concluir que os marcadores fAFLP se mostraram consistentes na avaliação da variabilidade genética, detectando e quantificando a ampla divergência genética entre os 36 acessos analisados, bem como a não-formação de estruturação geográfica. Tais resultados podem auxiliar na definição de estratégias mais eficientes a serem utilizadas em programas de melhoramento de maracujá-amarelo.

Estrutura genética de populações de melhoramento de Pinus caribaea var. Hondurensis por meio de marcadores microssatélites

O Pinus caribaea var. hondurensis Barret & Golfari tem elevada importância como espécie comercialmente plantada; aproximadamente 1,8 milhões de hectares estão ocupados por plantios desta espécie no Brasil. O trabalho teve como objetivo verificar por meio de marcadores microssatélites a variabilidade genética em Pinus caribaea var. hondurensis, bem como sua manutenção durante o processo de melhoramento genético, dentro de uma população- base de melhoramento, uma população de matrizes selecionadas e uma população melhorada F1. Para a realização das análises foi necessária a transferência de primers desenvolvidos para locos microssatélites de outras espécies do gênero. Dos 20 pares de primers testados, 8 foram transferidos para a espécie (RPS 25b, RPS 150, PSM 2, PR 4.6, PtTX 2037, PtTX 3029, RPTest 01 e RPTest 09). Verificou-se a existência de endogamia entre e dentro das populações estudadas, e o maior valor observado entre as populações foi F ST = 0,0213 (população base e F1). A heterozigosidade média observada e a heterozigosidade esperada na população-base foram, respectivamente, H0 = 0,2469 e He = 0,2489. A maior distância genética (D = 0,0119) foi observada entre as populações-base e a população melhorada F1. Através da distância genética entre as matrizes, foram indicados 10 cruzamentos potenciais entre as matrizes mais contrastantes, almejando a obtenção de vigor de híbrido nas progênies obtidas a partir destes cruzamentos.

Caracterização genética de populações de Egeria najas presentes no reservatório de Jupiá e rios afluentes

A Egeria najas é uma espécie aquática submersa nativa da bacia hidrográfica do rio Paraná. Com o represamento das águas do rio para geração de energia elétrica a espécie tem mudado seu comportamento de colonização dos leitos dos rios e ocorrido em grandes maciços dentro da represa de Jupiá e rios afluentes. Essa planta tem causado problemas por obstruir a passagem de água para as turbinas de geração de energia elétrica. Coletas de material vegetativo foram realizadas na represa e afluentes do rio Paraná para análise da variabilidade isoenzimática e de DNA. A análise isoenzimática mostrou haver somente quatro classes de diferentes biotipos. No entanto, utilizando-se os procedimentos de RAPD, observou-se que a espécie possui grande variabilidade genética. O represamento das águas também está permitindo o acumulo de variabilidade no local e promovendo um aumento de variabilidade por meio de possíveis cruzamentos entre genótipos diferentes. Os resultados também possibilitaram inferir sobre as possíveis rotas de migração de material genético para colonização da represa e rios afluentes.

Resistência genética em genótipos de feijoeiro a Curtobacterium flaccumfaciens pv. flaccumfaciens

Curtobacterium flaccumfaciens pv. flaccumfaciens (Cff) agente causal da murcha-de-curtobacterium em feijoeiro (Phaseolus vulgaris), é um patógeno vascular de difícil controle. A doença foi detectada pela primeira vez no Brasil na safra das águas de 1995, no Estado de São Paulo. Por se tratar de uma doença de difícil controle, a resistência genética tem sido a melhor opção. O objetivo deste trabalho foi avaliar a reação de genótipos de feijoeiro à murcha-de-curtobacterium, frente a 333 acessos pertencentes ao banco de germoplasma de feijoeiro do Instituto Agronômico de Campinas (IAC). Oportunamente, foram selecionados genótipos de feijoeiro altamente resistentes e suscetíveis, com a finalidade de comparar a colonização de Cff no vaso do xilema a partir da visualização sob microscopia eletrônica de varredura. Os resultados da triagem da resistência genética em genótipos de feijoeiro indicaram a existência de variabilidade genética nas amostras dos 333 genótipos avaliados, ao isolado de Cff Feij 2634. Os materiais foram classificados em 4 grupos de resistência: 29 genótipos (8,7%) comportaram-se como altamente resistentes, 13 genótipos (3,9%) como resistentes, 18 genótipos (5%) como moderadamente resistentes e 273 genótipos (81%) suscetíveis. A partir dos resultados obtidos, cerca de 18% dos genótipos de feijoeiros, desde altamente resistentes à moderadamente resistentes, poderão ser úteis para o programa de melhoramento genético como fonte de genes para resistência a Cff. Através da microscopia eletrônica de varredura, foram observadas em genótipos altamente resistentes, várias aglutinações da bactéria envolvidas por filamentos e estruturas rendilhadas sob pontuações da parede do vaso do xilema, não verificados em genótipos suscetíveis, o que sugere a ativação de mecanismos de defesa estruturais e bioquímicos nas plantas resistentes.

Estrutura genética de Chromis multilineata (Guichenot, 1853) (Perciformes Pomacentridae) na costa NE do Brasil e ilhas oceânicas: evidências de um passado evolutivo instável.

The fauna of Brazilian reef fishes comprises approximately 320 species distributed along the coast of the mainland and islands ocean. Little is known about the levels of connectivity between their populations, but has been given the interest in the relations between the offshore and the islands of the Brazil, in a biogeographical perspective. The oceanic islands Brazilian hosting a considerable number of endemic species, which are locally abundant, and divide a substantial portion of its reef fish fauna with the Western Atlantic. Among the richest families of reef fish in species are Pomacentridae. This study analyzed through analysis of sequences of the mitochondrial DNA control region (D-loop), the standards-breeding population of C. Multilineata in different areas of the NE coast of Brazil, involving both oceanic islands (Fernando de Noronha Archipelago and of St. Peter and St. Paul) and continental shelf (RN and BA). To this aim, partial sequences were used in the region HVR1 of mtDNA (312pb). The population structure and parameters for the estimates of genetic variability, molecular variance (AMOVA), estimation of the index for fixing (FST) and number of migrants were determined. The phylogenetic relationships between the populations were estimated using neighbor-joining (NJ) method. A group of Bayesian analysis was used to verify population structure, according to haplotype frequency of each individual. The genetic variability of populations was extremely high. The populations sampled show moderate genetic structure, with a higher degree of genetic divergence being observed for the sample of the Archipelago of St. Peter and St. Paul. At smaller geographical scale, the sample of Rio Grande do Norte and the Archipelago of Fernando de Noronha do not have genetic differentiation. Three moderately differentiated population groups were identified: a population group (I), formed by the Rio Grande do Norte (I') and the archipelago of Fernando de Noronha (I''), and two other different groups formed by the island population of the archipelago of Saint Peter and St. Paul (II) and Bahia (III). The genetic patterns found suggest that the species has suffered a relatively recent radiation favoring the absence of shared haplotypes. C. multilineata seems to constitute a relatively homogenous population along the West Atlantic coast, with evidence of a moderate population genetic structure in relation to the Archipelago of St. Peter and St. Paul. These data supports the importance of the dispersal larvae by marine current and the interpopulation similarity this species.