Sistematic, population genetics, propagation and conservation of Prunus azorica (Rosaceae)

Tese de Doutoramento, Biologia (Ecologia Vegetal), 25 de Junho de 2013, Universidade dos Açores.

Melhoramento genético florestal e o desafio imposto pela doença da murchidão do pinheiro

Mestrado em Engenharia Florestal e dos Recursos Naturais - Instituto Superior de Agronomia - UL

Microsatellite analysis of pacu broodstocks used in the stocking program of Paranapanema River, Brazil

O monitoramento da diversidade genética é fundamental em um programa de repovoamento. Avaliouse a diversidade genética de pacu Piaractus mesopotamicus (Holmberg, 1887) em duas estações de piscicultura em Andirá -Paraná, Brasil, utilizadas no programa de repovoamento do Rio Paranapanema. Foram amplificados seis loci microssatélite para avaliar 60 amostras de nadadeira. O estoque de reprodutores B apresentou maior número de alelos e heterozigose (alelos: 22 e H O: 0,628) que o estoque de reprodutores A (alelos: 21 e H O: 0,600). Alelos com baixos níveis de frequência foram observados nos dois estoques. Os coeficientes positivos de endogamia no locus Pme2 (estoque A: F IS = 0,30 e estoque B: F IS = 0,20), Pme5 (estoque B: F IS = 0,15), Pme14 (estoque A: F IS = 0,07) e Pme28 (estoque A: F IS = 0,24 e estoque B: F IS = 0,20), indicaram deficiência de heterozigotos. Foi detectada a presença de um alelo nulo no lócus Pme2. As estimativas negativas nos loci Pme4 (estoque A: F IS = -0,43 e estoque B: F IS= -0,37), Pme5 (estoque A: F IS = - 0,11), Pme14 (estoque B: F IS = - 0,15) e Pme32 (estoque A: F IS = - 0,93 e estoque B: F IS = - 0,60) foram indicativas de excesso de heterozigotos. Foi evidenciado desequilíbrio de ligação e riqueza alélica baixa só no estoque A. A diversidade genética de Nei foi alta nos dois estoques. A distância (0,085) e identidade (0,918) genética mostraram similaridade entre os estoques, o qual reflete uma possível origem comum. 6,05% da variância genética total foi devida a diferenças entre os estoques. Foi observado um recente efeito gargalo nos dois estoques. Os resultados indicaram uma alta diversidade genética nos estoques de reprodutores e baixa diferenciação genética entre eles, o que foi causado pelo manejo reprodutivo das pisciculturas, redução do tamanho populacional e intercâmbio genético entre as pisciculturas.

Genetic diversity and population structure of the sea lamprey (Petromyzon marinus L.) across its distributional range

Lampreys are a group of ancient vertebrates with 360 million years of existence. Throughout their evolution, they have acquired local adaptations to the colonized habitats, showing high plasticity and adaptive capacities. The sea lamprey (Petromyzon marinus L.) is a parasitic and anadromous species that occurs in both sides of the North Atlantic. The aims of this study were to analyse, using microsatellite markers, the genetic diversity and population structure of sea lamprey throughout its distributional range. Analyses demonstrated consistent signs of high population differentiation between European and North American samples (two-groups structure), most probably due to isolation by distance, but low differentiation among populations from the same coast. The apparent lack of homing in this species is in line with its high evolutive success, as homing may bring adults back to natal habitats that have changed, or that are intermittently unfavourable. Analyses also demonstrated higher levels of genetic diversity in North American samples; DIVERSIDADE GENÉTICA E ESTRUTURA POPULACIONAL DA LAMPREIA-MARINHA (PETROMYZON MARINUS L.) AO LONGO DA SUA ÁREA DE DISTRIBUIÇÃO Resumo: As lampreias são organismos ancestrais com cerca de 360 milhões de anos de existência. No decorrer da longa escala evolutiva têm vindo a adquirir adaptações aos locais que colonizaram, tendo uma forte capacidade evolutiva e adaptativa. A lampreia-marinha (Petromyzon marinus L.) é uma espécie parasita e anádroma que ocorre em ambas as costas do Atlântico Norte. Este estudo teve como principal objetivo estudar a diversidade genética e a estrutura populacional desta espécie ao longo da sua área de distribuição, através do uso de microssatélites. Os resultados demonstraram forte divergência entre populações das costas Este e Oeste do Atlântico Norte, provavelmente devido à elevada distância entre populações, mas pouca diferenciação entre populações da mesma costa. A ausência de homing nesta espécie terá contribuído para o seu sucesso evolutivo, uma vez que o homing pode levar indivíduos a reproduzirem-se em habitats que se tornaram desfavoráveis ou intermitentemente inapropriados. Os resultados demonstraram também uma maior variabilidade genética nas populações americanas.

Geographical distribution and conservation of Cucurbita in Brazil.

The collection and conservation of the Cucurbita genus in Brazil happened in so dispersed institutions, an assessment of the storage conditions and the genetic diversity is needed, making it possible to identify new priorities for the genus. This work constitutes diagnosis of geographical distribution, storage conditions in situ and ex situ and on genetic diversity of the Cucurbita genus in Brazil. Research was done in herbariums, databases, literature and in situ (expeditions to rural areas and (markets) to map the areas of occurrence of the species. During these expeditions, questionnaires were applied to obtain information about the property and genus Cucurbita. Questionnaires were sent to 173 Brazilian institutions regarding the preservation conditions ex situ. A genetic variability of the Cucurbita genus was found in traditional Brazilian agriculture. Collections must be prioritized in the northern and southern regions (all states); the southeastern region, all states, except Minas Gerais; central-west, in Mato Grosso do Sul and Mato Grosso; the northeastern region, the states of Alagoas, Maranhão, Paraíba, Pernambuco, Piauí and Sergipe. Currently 5.545 entries are being conserved in the Germplasm banks, however, C. pepo, C. ficifolia, C. argyrosperma and wild species are poorly represented. The characterization level of conserved entries is low in the ex situcollections. Participative research projects must be financed as a way to stimulate the farmers to continue planting their local varieties. A coleta e conservação do gênero Cucurbita no Brasil aconteceu de forma dispersa pelas instituições, sendo necessário um diagnóstico sobre as condições de conservação e sobre a diversidade genética, tornando possível identificar novas prioridades para o gênero. Este trabalho realizou diagnóstico sobre distribuição geográfica, condições de conservação in situ e ex situ e sobre diversidade genética do gênro Cucurbita no Brasil. Para mapear as áreas de ocorrência das espécies, foram realizados levantamentos de informações em herbários, banco de dados, literatura e levantamentos in situ (expedições para áreas rurais, feiras livres e CEASAs). Nessas expedições foram aplicados questionários, buscando informações sobre a propriedade e o gênero Cucurbita. Em relação as condições de conservação ex situ, foram enviados questionários para 173 instituições brasileiras. Foi constatado que existe variabilidade genética do gênero Cucurbita na agricultura tradicional brasileira. Devem ser priorizadas coletas nas regiões Norte e Sul (todos os estados); região Sudeste, todos os estados, exceto Minas Gerais; região Centro-Oeste, no Mato Grosso do Sul e Mato Grosso; região Nordeste, os estados de Alagoas, Maranhão, Paraíba, Pernambuco, Piauí e Sergipe. Atualmente estão sendo conservados nos Bancos de Germoplasma 5.545 acessos, no entanto C. pepo, C ficifolia, C. argyrosperma e espécies silvestres estão pouco representadas. É baixa a taxa de caracterização dos acessos conservados nas coleções ex situ. Devem ser financiados projetos de pesquisa participativa como uma forma de estimular e dar condições aos agricultores de continuarem cultivado suas variedades locais.

Transferibilidade de locos microssatélites desenvolvidos em outras espécies de palmeiras para Astrocaryum vulgare Mart.

Astrocaryum vulgare Mart., conhecida por tucumã-do-Pará, possui uso popular na região amazônica e grandes potencialidades de aproveitamento em indústrias farmacêutica, cosmética e de biodiesel. A exploração ainda é extrativista, tornando fundamentais informações sobre a variabilidade genética existente em áreas de ocorrência natural. A variabilidade genética pode ser acessada por marcadores microssatélites ou SSR, considerados ideais para estudo em populações naturais. Entretanto, não há relatos de desenvolvimento de microssatélites para A. vulgare. O objetivo foi avaliar a transferibilidade de locos SSR desenvolvidos para outras espécies de palmeiras em A. vulgare. Realizou-se a extração de DNA a partir de amostras de folíolos de tucumanzeiros de sete povoamentos e após a quantificação os DNA?s foram submetidos à PCR, com os locos desenvolvidos para Bactris gasipaes, Phoenix dactylifera e Astrocaryum aculeatum. As condições de amplificação seguiram o protocolo desenvolvido para A. aculeatum, com pequenas adaptações. Os produtos amplificados foram aplicados em gel de agarose a 3,5%, corado com brometo de etídio e submetidos à eletroforese horizontal. Os perfis dos géis foram fotodocumentados e as imagens armazenadas digitalmente. A transferibilidade dos locos foi avaliada com base na amplificação dos produtos, sua nitidez e ausência de bandas inespecíficas. Todos os locos de A. aculeatum e a maioria dos de B. gasipaes amplificaram, com 75% deles transferíveis para o genoma de A. vulgare, enquanto que apenas dois dos locos de P. dactylifera amplificaram, com muitas bandas inespecíficas, mostrando-se inviáveis para estudos do genoma da espécie.

Geographical distribution and conservation of Cucurbita in Brazil.

The collection and conservation of the Cucurbita genus in Brazil happened in so dispersed institutions, an assessment of the storage conditions and the genetic diversity is needed, making it possible to identify new priorities for the genus. This work constitutes diagnosis of geographical distribution, storage conditions in situ and ex situ and on genetic diversity of the Cucurbita genus in Brazil. Research was done in herbariums, databases, literature and in situ (expeditions to rural areas and (markets) to map the areas of occurrence of the species. During these expeditions, questionnaires were applied to obtain information about the property and genus Cucurbita. Questionnaires were sent to 173 Brazilian institutions regarding the preservation conditions ex situ. A genetic variability of the Cucurbita genus was found in traditional Brazilian agriculture. Collections must be prioritized in the northern and southern regions (all states); the southeastern region, all states, except Minas Gerais; central-west, in Mato Grosso do Sul and Mato Grosso; the northeastern region, the states of Alagoas, Maranhão, Paraíba, Pernambuco, Piauí and Sergipe. Currently 5.545 entries are being conserved in the Germplasm banks, however, C. pepo, C. ficifolia, C. argyrosperma and wild species are poorly represented. The characterization level of conserved entries is low in the ex situcollections. Participative research projects must be financed as a way to stimulate the farmers to continue planting their local varieties. A coleta e conservação do gênero Cucurbita no Brasil aconteceu de forma dispersa pelas instituições, sendo necessário um diagnóstico sobre as condições de conservação e sobre a diversidade genética, tornando possível identificar novas prioridades para o gênero. Este trabalho realizou diagnóstico sobre distribuição geográfica, condições de conservação in situ e ex situ e sobre diversidade genética do gênro Cucurbita no Brasil. Para mapear as áreas de ocorrência das espécies, foram realizados levantamentos de informações em herbários, banco de dados, literatura e levantamentos in situ (expedições para áreas rurais, feiras livres e CEASAs). Nessas expedições foram aplicados questionários, buscando informações sobre a propriedade e o gênero Cucurbita. Em relação as condições de conservação ex situ, foram enviados questionários para 173 instituições brasileiras. Foi constatado que existe variabilidade genética do gênero Cucurbita na agricultura tradicional brasileira. Devem ser priorizadas coletas nas regiões Norte e Sul (todos os estados); região Sudeste, todos os estados, exceto Minas Gerais; região Centro-Oeste, no Mato Grosso do Sul e Mato Grosso; região Nordeste, os estados de Alagoas, Maranhão, Paraíba, Pernambuco, Piauí e Sergipe. Atualmente estão sendo conservados nos Bancos de Germoplasma 5.545 acessos, no entanto C. pepo, C ficifolia, C. argyrosperma e espécies silvestres estão pouco representadas. É baixa a taxa de caracterização dos acessos conservados nas coleções ex situ. Devem ser financiados projetos de pesquisa participativa como uma forma de estimular e dar condições aos agricultores de continuarem cultivado suas variedades locais.

Evolução da estrutura populacional do núcleo de conservação de ovinos da raça Morada Nova da Embrapa Caprinos e Ovinos.

2015

Investigating genetic diversity in sapucaia using inter simple sequence repeat markers.

Sapucaia is a tree species originating from the Brazilian Amazon and is widely distributed in Brazil, especially in the mid-north region (Piauí and Maranhão states). Its seeds are rich in calories and proteins, and possess great potential for commercialization. Little is known about the genetic variability in the germplasm of most Lecythis species.

Resposta de três acessos de Chloris elata a herbicidas pulverizados em pós-emergência.

Objetivou-se avaliar a resposta de três acessos de C. elata a herbicidas pulverizados em pós-emergência.

Avaliação de plantas poliploides de Heliconia chartacea var. Sexy Pink.

O aumento da variabilidade genética em flores e plantas ornamentais pode ser obtido pela duplicação cromossômica via indução de poliploidia, fator importante no desenvolvimento de variedades comerciais para manter a competição nesse segmento produtivo. Neste sentido, o presente trabalho relata o projeto de pesquisa que está sendo desenvolvido com o objetivo de avaliar plantas de Heliconia chartacea var. Sexy Pink obtidas por poliploidização induzida in vitro quanto às características morfológicas, fisiológicas, citogenéticas e produtivas.

Genetic diversity of mango accessions (Mangifera indica) using new microsatellite markers and morphological descriptors.

Genetic diversity estimates based on morphological and molecular data can provide different information on the relationship between cultivars of a species. This study aimed to develop new microsatellite markers as additional tools in genetic studies on mangoes (Mangifera indica L.), and to analyze the genetic variability of 20 mango cultivars based on morphological descriptors and microsatellite markers. We aimed to better understand the cultivars enhanced breeding histories and to support crossbreeding planning. Positive clones were selected from a DNA library enriched for microsatellite regions for sequencing and primer design. Four plants of each of the 20 accessions were used for observations, based on 48 morphological descriptors. Twenty accessions were analyzed using 27 microsatellite markers, of which 16 were developed during this study. The clusters, based on the morphological descriptors by Ward - MLM strategy and the microsatellite markers, suggested that Brazilian mango cultivars have extensive genetic diversity and are related to cultivars with different provenances, demonstrating their different enhanced breeding histories.

Atributos desejáveis para gramados a serem cultivados sob condições brasileiras: uma proposta.

2016

A method for Colletotrichum graminicola inoculation in maize stalks.

A podridão do colmo do milho causada por Colletotrichum graminicola causa perdas severas em lavouras de milho. Estudos com resistência de plantas e variabilidade genética do patógeno são necessários para o desenvol-vimento de estratégias de manejo desta doença. Por outro lado, há ausência de uma metodologia adequada para a inoculação de C. graminicola em colmos. O objetivo principal do trabalho foi estabelecer uma metodologia confiável e prática para a inoculação de C. graminicola. Foram avaliados três métodos de inoculação em colmo: palitos de dente colonizados por micélio; palitos de dente imersos em suspensão de conídios; e injeção de suspensão de conídios. Nós também determinamos o efeito da posição do entrenó inoculado, o estádio fenológico para a inoculação e o período de tempo ideal após a inoculação para avaliar a severidade da doença. O método de palitos de dente imersos em suspensão de conídios inoculado no terceiro entrenó no estádio fenológico de pendoamento (VT) e avaliado aos 30 dias após a inoculação obteve o melhor resultado. A metodologia foi validada em plantas cultivadas em condições de campo.

Estimativas de parâmetros genéticos para caracteres de frutos em açaizeiros no Amapá.

Com o objetivo de estimar a variabilidade genética e ganhos de seleção em caracteres de frutos em açaizeiros, foram avaliadas 68 progênies provenientes de coleta em populações do município de Afuá e instaladas no Amapá. O experimento foi instalado em blocos ao acaso com duas repetições e quatro plantas úteis por parcela. Foram avaliados os caracteres: diâmetro longitudinal do fruto (DLF); maior diâmetro transversal do fruto (DTMA); menor diâmetro transversal do fruto (DTME); massa de cem frutos (P100) e massa total de frutos no cacho (PTC). Há diferenças significativas entre progênies, o que denota possibilidade de ganhos com a seleção. Em geral, as herdabilidades na média de progênies foram de médias a altas para os caracteres, mas sempre menor para PTC. A relação CVg/CVe foi favorável em DMA e DTME e desfavorável para PTC; as correlações entre os caracteres foram positivas e significativas; o ganho de seleção foi de 16,65% para PTC e entre -1,29% e -7,60%, nos demais caracteres; as progênies selecionadas conseguiram associar os valores desejados nos caracteres avaliados. As conclusões obtidas foram de que há elevada contribuição ambiental na manifestação fenotípica das progênies, sendo que as dimensões métricas dos frutos sofreram menores efeitos ambientais e maior efeito genético; há possibilidade de ganhos genéticos importantes aos programas de melhoramento genético da espécie utilizando-se os caracteres de forma simultânea, apesar dos valores obtidos terem sido baixos, principalmente devido à presença de correlações positivas, nas quais há preferência da redução do tamanho do fruto com aumento de produtividade.