Variabilidade morfológica da coleção de germoplasma de batata-doce da Embrapa-Centro Nacional de Pesquisa de Hortaliças

A coleção de germoplasma de batata-doce (Ipomoea batatas L.), mantida pela Embrapa-Centro Nacional de Pesquisa de Hortaliças, foi reunida por meio de expedições de coleta e pela duplicação da coleção anteriormente mantida pela Embrapa-Centro Nacional de Pesquisa de Mandioca e Fruticultura. O objetivo deste trabalho foi descrever e analisar a variabilidade morfológica mantida nessa coleção. Foram avaliados 324 acessos nativos de batata-doce, utilizando-se 25 características morfológicas. Foi possível identificar 256 tipos morfológicos, sendo 223 acessos com morfologia única e 33 grupos de acessos morfologicamente duplicados. Cerca de 20% da coleção consistia de duplicações. Com base na estimativa da diversidade fenotípica mantida na coleção de cada descritor utilizado, considerou-se que a coleção apresenta um nível de polimorfismo alto. Os resultados obtidos foram discutidos em termos de sua utilização na organização da coleção, no planejamento da coleção in vitro dos campos de produção de sementes botânicas e das atividades de caracterização molecular, e no gerenciamento deste recurso genético em âmbito nacional.

A dynamic model of keratinocyte stem cell renewal and differentiation: role of the p21WAF1/Cip1 and Notch1 signaling pathways.

We present here a dynamic model of functional equilibrium between keratinocyte stem cells, transit amplifying populations and cells that are reversibly versus irreversibly committed to differentiation. According to this model, the size of keratinocyte stem cell populations can be controlled at multiple levels, including relative late steps in the sequence of events leading to terminal differentiation and by the influences of a heterogeneous extra-cellular environment. We discuss how work in our laboratory, on the interconnection between the cyclin/CDK inhibitor p21WAF1/Cip1 and the Notch1 signaling pathways, provides strong support to this dynamic model of stem cell versus committed and/or differentiated keratinocyte populations.

Obtenção de híbridos somáticos de limão 'Cravo' e tangerina 'Cleópatra'

Este trabalho teve como objetivo a obtenção de híbridos somáticos entre o limão 'Cravo' (Citrus limonia Osbeck) e a tangerina 'Cleópatra' (Citrus reshni Hort.), para serem usados como porta-enxertos de citros. O limão 'Cravo' é atualmente o principal porta-enxerto comercial utilizado no Brasil, em virtude de suas boas qualidades agronômicas. Entretanto, é suscetível ao "declínio" dos citros, doença responsável pela eliminação anual de milhões de plantas cítricas no Brasil. A tangerina 'Cleópatra' é uma espécie bastante utilizada como porta-enxerto em outros países e tem sido descrita na literatura como tolerante ao "declínio". Protoplastos de suspensões celulares embriogênicas e protoplastos derivados de tecidos foliares foram utilizados para fusão com solução de PEG (50%) e posterior cultivo em agarose. A porcentagem de obtenção de células híbridas interespecíficas logo após a fusão, variou entre 5,1% e 6,8%. Foram obtidas mais de 500 plantas a partir de produtos de fusão cultivados em gotas de agarose. No total de 180 plantas avaliadas, 11 híbridos somáticos foram discriminados e confirmados, utilizando-se marcadores moleculares RAPD e isoenzimáticos (sistemas PO, IDH e PGI). Seis plantas foram aclimatizadas, plantadas no solo e estão sendo multiplicadas por estaquia para avaliação futura como porta-enxertos de citros.

Caracterização de cultivares de pessegueiro e de nectarineira por marcadores moleculares

Em espécies de estreita base genética, como o pessegueiro e a nectarineira (Prunus persica (L.) Batsch), a utilização de marcadores moleculares para a caracterização de cultivares é de grande importância, além do potencial de uso para fins de proteção. As técnicas de eletroforese em gel e RAPD foram empregadas com o objetivo de caracterizar as cultivares de pessegueiro Granada, Esmeralda, Jade, Eldorado, Riograndense, Capdeboscq, Aldrighi, Precocinho, Diamante, Turmalina, Maciel, BR-1, Pepita, Coral, Chinoca, Marfim, Chiripá, Della Nona e Planalto, e as de nectarineira Dulce e Anita. Foram analisadas isoenzimas de 6-fosfogluconato desidrogenase e fosfatase ácida em pólen, peroxidase, fosfoglucoisomerase, aspartato transaminase e isocitrato desidrogenase em folhas, e malato desidrogenase, leucina aminopeptidase e fosfoglucomutase em pólen e folhas. Dos 50 primers testados, 11 foram escolhidos para análise de RAPD em folhas. As análises de similaridade e de agrupamento entre os genótipos foram feitas empregando-se o coeficiente de Jaccard e o método da média aritmética não ponderada. Apesar das diferenças detectadas nas isoenzimas de malato desidrogenase em pólen e folhas de pessegueiro e nectarineira, o baixo polimorfismo apresentado pelos demais sistemas não permitiu a caracterização de todas as cultivares por essa técnica. Os marcadores RAPD, associados ou não à eletroforese de isoenzimas, foram eficientes para caracterizar as cultivares de pessegueiro e nectarineira.

Changes in D-serine levels and localization during postnatal development of the rat vestibular nuclei.

The patterns of development of the vestibular nuclei (VN) and their main connections involving glutamate neurotransmission offer a good model for studying the function of the glial-derived neuromodulator D-serine in synaptic plasticity. In this study we show that D-serine is present in the VN and we analyzed its distribution and the levels of expression of serine racemase and D-amino acid oxidase (D-AAO) at different stages of postnatal (P) development. From birth to P21, high levels of D-serine were detected in glial cells and processes in all parts of the VN. This period corresponded to high expression of serine racemase and low expression of D-AAO. On the other hand, in the mature VN D-serine displayed very low levels and was mainly localized in neuronal cell bodies and dendrites. This drop of D-serine in adult stages corresponded to an increasing expression of D-AAO at mature stages. High levels of glial D-serine during the first 3 weeks of postnatal development correspond to an intense period of plasticity and synaptogenesis and maturation of VN afferents, suggesting that D-serine could be involved in these phenomena. These results demonstrate for the first time that changes in D-serine levels and distribution occur during postnatal development in the central nervous system. The strong decrease of D-serine levels and the glial-to-neuronal switch suggests that D-serine may have distinct functional roles depending on the developmental stage of the vestibular network.

Nuclear factor I-C regulates TGF-{beta}-dependent hair follicle cycling.

Skin appendages such as teeth and hair share several common signaling pathways. The nuclear factor I C (NFI-C) transcription factor has been implicated in tooth development, but a potential role in hair growth had not been assessed. In this study we found that NFI-C regulates the onset of the hair growth cycle. NFI-C(-/-) mice were delayed in the transition from the telogen to anagen phase of the hair follicle cycle after either experimental depilation or spontaneous hair loss. Lack of NFI-C resulted in delayed induction of the sonic hedgehog, Wnt5a, and Lef1 gene expression, which are key regulators of the hair follicle growth initiation. NFI-C(-/-) mice also showed elevated levels of transforming growth factor β1 (TGF-β1), an inhibitor of keratinocyte proliferation, and of the cell cycle inhibitor p21 at telogen. Reduced expression of Ki67, a marker of cell proliferation, was noted at the onset of anagen, indicating impaired activation of the hair progenitor cells. These findings implicate NFI-C in the repression of TGF-β1 signaling during telogen stage, resulting in the delay of progenitor cell proliferation and hair follicle regeneration in NFI-C-deficient mice. Taken together with prior observations, these findings also designate NFI-C as a regulator of adult progenitor cell proliferation and of postnatal tissue growth or regeneration.

Caracterização genética de Euphorbia heterophylla resistente a herbicidas inibidores da acetolactato sintase

O aumento do número de plantas daninhas resistentes aos herbicidas inibidores da enzima acetolactato sintase é um tema abordado com freqüência por produtores e comunidade científica. No Brasil, nove espécies já foram documentadas por apresentarem tal problema. O objetivo deste trabalho foi determinar a diversidade genética de populações de leiteira (Euphorbia heterophylla L.) resistentes aos herbicidas inibidores da enzima acetolactato sintase. Quarenta populações de plantas oriundas de sementes coletadas em áreas do Estado do Rio Grande do Sul, Brasil, com suspeita de resistência, foram selecionadas, a partir da aplicação prévia de herbicidas com este mecanismo de ação em casa de vegetação. Vinte plantas de cada população serviram de amostra para a extração de DNA. Trinta marcadores de polimorfismo de DNA amplificado ao acaso (RAPD) foram selecionados, cada um com 10 oligonucleotídeos de seqüência arbitrária. Na análise de agrupamento, cujo coeficiente médio de similaridade foi de 40%, as populações foram separadas em sete grupos. As populações dos municípios de Pontão, Augusto Pestana e Não-me-Toque foram consideradas geneticamente diferentes. Há variabilidade genética relacionada à resistência do herbicida entre as populações de E. heterophylla que ocorrem no planalto do Estado do Rio Grande do Sul.

Citogenética do javali em criatórios comerciais das regiões Sul e Sudeste do Brasil

O desenvolvimento da criação de javalis no Brasil encontra dificuldades tais como a obtenção de animais puros (2n = 36), isto é, que não sejam descendentes do cruzamento do javali com o porco doméstico. Os objetivos deste trabalho foram a caracterização citogenética do javali (Sus scrofa scrofa L.) e a determinação da freqüência cariotípica dos diferentes grupos genéticos. Foram estudados um total de 1.308 javalis de três grupos genéticos provenientes de criatórios comerciais das regiões Sul e Sudeste do Brasil, de ambos os sexos e com idade entre 5,5 a 30 meses. Os animais apresentaram número diplóide (2n) de 36 cromossomos (46,71%), de 37 (39,68%) e de 38 cromossomos (13,61%). Os dados foram submetidos à análise estatística por meio do Teste Exato de Fisher. Na técnica de bandamento C, todos os cromossomos dos animais analisados dos três números diplóides apresentaram banda C positiva na região do centrômero e apenas o cromossomo Y mostrou-se quase inteiramente heterocromático. Já no bandamento NOR, dois pares de metacêntricos foram corados nas constrições secundárias próximas ao centrômero, correspondendo aos pares 7 e 10 nos animais 2n = 36, 37 e 38. A presença de um cromossomo submetacêntrico médio t (15; 17), formado por fusão robertsoniana nos animais com 2n = 37 pode diferenciar javalis híbridos, puros e javaporcos, visto que são fenotipicamente muito parecidos.

Similaridade genética entre raças bovinas brasileiras

A similaridade genética entre animais de duas raças bovinas brasileiras (Crioulo Lageano e Junqueira) foi estimada pela análise de polimorfismo de DNA amplificado ao acaso (RAPD), tendo como referência (outgroups) animais de raças comerciais das espécies Bos taurus e B. indicus. Estas duas raças possuem grande similaridade fenotípica, sugerindo uma origem genética comum. Uma matriz de similaridade genética baseada em polimorfismo de DNA foi obtida e representada graficamente por um dendrograma, definido após processo estatístico de reamostragem bootstrap. Ao contrário do que era previsto com base nas semelhanças morfológicas das duas raças, os animais das raças Crioulo Lageano e Junqueira não apresentaram similaridade elevada entre si quando comparados com animais de outras raças comerciais. Os dados indicam que as duas raças sofreram contribuições genéticas distintas no processo de formação racial.

Estrutura genética e sistema de acasalamento de Piper hispidinervum

A pimenta-longa (Piper hispidinervum C. DC.) arbusto encontrado em áreas antropizadas no Estado do Acre, possui expressiva importância econômica decorrente da presença de safrol em seu óleo essencial. O objetivo deste trabalho foi avaliar a estrutura genética e o sistema de acasalamento dessa espécie, utilizando marcadores RAPD (polimorfismo de DNA amplificado ao acaso). A diversidade genética entre e dentro de populações naturais foi avaliada em 13 populações do Vale do Rio Acre, distribuídas nas Regiões do Baixo e Alto Acre. A taxa preferencial de cruzamento foi estimada em 25 famílias de polinização livre de uma população do Município de Assis Brasil, Acre. A espécie apresentou diversidade genética estruturada no espaço segundo um padrão de isolamento por distância. A maior parte da variabilidade genética foi encontrada dentro das populações, porém a diferenciação entre populações, como um todo, foi alta (qP = 0,28). O agrupamento das populações, pela distância genética (fST) entre elas, mostrou dois grupos distintos, os quais representam as regiões do Alto Acre e Baixo Acre. A AMOVA mostrou que 20,61% da variabilidade total está entre essas duas regiões. A taxa de cruzamento multilocos foi estimada em 1,033, evidenciando que a espécie é alógama. A estimativa do coeficiente de endogamia F não diferiu de zero e os cruzamentos ocorreram preferencialmente entre indivíduos não-aparentados.

Crescimento e esporulação de isolados de Verticillium lecanii sob diferentes fatores ambientais

O objetivo deste trabalho foi avaliar o crescimento e a esporulação de dois isolados (JAB 02 e JAB 45) de Verticillium lecanii (Zimm.) Viégas, submetidos a diferentes valores de pH (4, 5, 6, 7, 8, 9) inicial do meio de cultivo sólido, de temperatura (19, 22, 25, 28 e 31ºC) e fotoperíodo (0, 12 e 24 horas). Após 20 dias de cultivo, não se observou efeito do pH inicial do meio no crescimento e esporulação dos isolados, exceto no pH 4,0 que reduziu o crescimento. A ausência de iluminação proporcionou a melhor condição para o crescimento de JAB 02 (32,70 mm) e JAB 45 (32,67 mm). Não houve efeito do fotoperíodo na produção de esporos. As melhores temperaturas para o crescimento de JAB 02 foram 19, 22 e 25ºC e para JAB 45 foram 19 e 25ºC. Este último isolado apresentou melhor esporulação a 19 e 22ºC, mas a temperatura não influenciou a esporulação de JAB 02. Não houve desenvolvimento dos isolados a 31ºC.

Variabilidade genética em acessos de caupi analisada por meio de marcadores RAPD

O conhecimento da variabilidade genética e da relação entre diferentes acessos de caupi é importante para maximizar o uso dos recursos genéticos disponíveis. Esse trabalho teve como objetivo avaliar a variabilidade genética em 45 acessos de caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.) oriundos do Brasil, EUA e Nigéria, por meio de marcadores RAPD. Foram encontrados 8 iniciadores polimórficos e um total de 48 bandas informativas. De acordo com os perfis polimórficos obtidos, foi observada a formação de quatro grupos genotípicos. Houve uma tendência de agrupamento em razão da origem dos acessos. A maioria dos acessos de variedades locais brasileiras pertence apenas a um grupo, o que sugere uma limitação da base genética. Vale ressaltar que nesse grupo não estavam presentes acessos da Nigéria considerados portadores de características agronômicas superiores, como, por exemplo, alta produtividade. RAPD é uma ferramenta eficiente, capaz de auxiliar a seleção de genótipos de caupi adaptados às diferentes condições edafo-climáticas brasileiras, com vistas ao aumento da produtividade e melhoria de outras características que atendam aos interesses regionais específicos.

Diversidade genética entre híbridos de laranja-doce e tangor 'Murcott' avaliada por fAFLP e RAPD

O objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade genética em uma população de 148 híbridos de tangor 'Murcott' (Citrus reticulata Blanco x C. sinensis L. Osbeck) e laranja 'Pêra' (C. sinensis L. Osbeck) obtidos por polinização controlada, pelo uso de marcadores fAFLP e RAPD. Marcadores polimórficos (416 marcadores fAFLP e 33 RAPD) foram utilizados para avaliar a similaridade genética entre os híbridos, calculada com o coeficiente Jaccard pelo método UPGMA. A consistência de cada agrupamento foi determinada pelo programa BOOD. Houve alta similaridade genética entre os parentais. A laranja 'Pêra' apresentou maior número (132) de loci em heterozigose em relação ao tangor 'Murcott' (105), corroborando a teoria de origem híbrida para a laranja-doce. Observaram-se dois grupos distintos de plantas, e um deles abrangeu 80% dos híbridos com maior similaridade com a laranja 'Pêra'. A análise bootstrap não revelou consistência estatística entre esses grupos. Marcadores fAFLP são mais eficientes na avaliação do polimorfismo, sendo indicados para seleção de indivíduos híbridos mais próximos a um dos parentais.

Informações fenotípicas e marcadores microssatélites de QTL na escolha de populações segregantes de feijoeiro

O objetivo deste trabalho foi selecionar populações segregantes de feijoeiro promissoras para a produtividade de grãos e com polimorfismo para marcadores microssatélites ligados a QTL relacionados previamente à produtividade de grãos. Foram utilizadas 49 linhagens, avaliadas em dois experimentos em látice triplo. Sete linhagens foram selecionadas e intercruzadas no esquema dialélico e também genotipadas com 24 marcadores microssatélites ligados a QTL previamente identificados. As populações foram avaliadas em blocos completos casualizados, com três repetições. Foram observadas diferenças significativas entre as capacidades gerais (CGC) e específicas de combinação (CEC) e os efeitos não-aditivos foram mais pronunciados. As linhagens RC1-10 e Z-9 se destacaram em razão das elevadas estimativas de g i. Entre os microssatélites, 25% foram polimórficos. Foram selecionadas quatro populações para a seleção de famílias com base na avaliação das linhagens, na análise dialélica e no polimorfismo entre os marcadores microssatélites. Destacou-se a população RC1-10 x Z-9, formada por genitores de alta CGC, com alta média e CEC e ainda grãos do tipo Carioca. Considerando o baixo número de microssatélites polimórficos obtidos nas populações, pode-se concluir haver necessidade de utilização de maior número de microssatélites ligados a QTL da produção de grãos.

Extracellular deposition of matrilin-2 controls the timing of the myogenic program during muscle regeneration.

Here, we identify a role for the matrilin-2 (Matn2) extracellular matrix protein in controlling the early stages of myogenic differentiation. We observed Matn2 deposition around proliferating, differentiating and fusing myoblasts in culture and during muscle regeneration in vivo. Silencing of Matn2 delayed the expression of the Cdk inhibitor p21 and of the myogenic genes Nfix, MyoD and Myog, explaining the retarded cell cycle exit and myoblast differentiation. Rescue of Matn2 expression restored differentiation and the expression of p21 and of the myogenic genes. TGF-β1 inhibited myogenic differentiation at least in part by repressing Matn2 expression, which inhibited the onset of a positive-feedback loop whereby Matn2 and Nfix activate the expression of one another and activate myoblast differentiation. In vivo, myoblast cell cycle arrest and muscle regeneration was delayed in Matn2(-/-) relative to wild-type mice. The expression levels of Trf3 and myogenic genes were robustly reduced in Matn2(-/-) fetal limbs and in differentiating primary myoblast cultures, establishing Matn2 as a key modulator of the regulatory cascade that initiates terminal myogenic differentiation. Our data thus identify Matn2 as a crucial component of a genetic switch that modulates the onset of tissue repair.