Estudo da interação entre a via genética do microRNA156/squamosa promoter-binding protein-like e brassinosteróides durante o desenvolvimento de Arabidopsis thaliana

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Genética) - IBB

Diversidade genética em populações de Candidatus Liberibacter asiaticus determinada por marcadores SSR

Pós-graduação em Agronomia (Genética e Melhoramento de Plantas) - FCAV

Caracterização morfológica e divergência genética em acessos de meloeiro

Pós-graduação em Agronomia (Genética e Melhoramento de Plantas) - FCAV

Variabilidade genética e alterações morfológicas em progênies de polinização aberta de Eucalyptus grandis sob o efeito do paclobutrazol

The research objective was to study the genetic diversity of morphological traits in Eucalyptus grandis progenies growing under paclobutrazol regulator effects. The progeny trail was set up through design of randomized blocks. The morphological changes occurred before and during the plant flowering were analyzed. The estimation of genetic parameters were for plant height and stem diameter. The paclobutrazol have caused changes on plant development being strong by the beginning and becoming lightening through the evaluations. The coefficients of variation have shown there is higher genetic diversity within than among progenies for the studied traits. Therefore, it can have high efficiency on selection within progenies in the Eucalyptus grandis breeding program.

Biodiversidad morfológico-reproductiva y genética del género endémico canario Parolinia Webb (Brassicaceae)

Tesis realizada en el Jardín Botánico Canario "Viera y Clavijo" en colaboración con el Departamento de Biología de la Universidad de Las Palmas de GRan Canaria, dentro del Programa de Doctorado: Biodiversidad y Conservación Vegetal

Estudio de la estabilidad genética asociada a los procesos de crioconservación de ápices de menta

La crioconservación se ha descrito como una técnica de conservación ex situ a largo plazo que ha sido aplicada con éxito a numerosas especies, y resulta especialmente importante en aquellas con propagación vegetativa, infértiles o amenazadas, en las que sistemas de conservación ex situ más sencillos, como los bancos de semillas, no son posibles. También presenta ventajas frente a la conservación in vitro, ya que logra disminuir o eliminar problemas como la excesiva manipulación del material, evitando los subcultivos periódicos y disminuyendo así el riesgo de contaminaciones y de aparición de variación somaclonal. Sin embargo, someter al material vegetal a los procedimientos que implica la crioconservación provoca distintos estreses. Entre ellos, el estrés oxidativo puede potencialmente producir daños en membranas, proteínas, carbohidratos y en el ADN. En este trabajo se han evaluado diversos sistemas de crioconservación en ápices de Mentha × piperita L., híbrido estéril entre Mentha aquatica L. y Mentha spicata L. Se han utilizado ápices de dos genotipos (‘MEN 186’y ‘MEN 198’) en los cuales se compararon dos técnicas de crioconservación, encapsulación-deshidratación y vitrificación-droplet. El análisis de la supervivencia y capacidad de regeneración del material sometido a los tratamientos de crioconservación, junto con el análisis de la estabilidad genética de dicho material mediante marcadores moleculares (RAPD y AFLP) han permitido comparar los distintos protocolos y tratamientos establecidos. El estudio sobre el tipo de protocolo empleado reveló una mayor variabilidad genética en la técnica de encapsulación-deshidratación, especialmente en el genotipo ‘MEN 186’, ya que ‘MEN 198’ resultó ser más estable en todos los análisis. La inestabilidad encontrada en esta técnica no fue exclusiva de aquellos explantos crioconservados, sino que los pasos previos a la inmersión en nitrógeno líquido (NL) también provocaron variaciones en el ADN. Según el tipo de muestra analizada se encontraron diferencias en la estabilidad: muestras provenientes de callos presentaron una mayor inestabilidad que aquellas de hojas (brotes). Se utilizaron tres medios para la recuperación de los ápices tras la crioconservación con el uso de diferentes combinaciones de reguladores de crecimiento: “Reed” (0,5 mgL-1 6-bencilaminopurina, BAP), “Senula” (0,5 mgL-1 6-dimetilalilamino-purina, 2-iP + 0,1 mgL-1 ácido α-naftalen-acético, ANA) y “Nudos” (0,5 mgL-1 BAP + 0,1 mgL-1ANA). El medio “Reed” produjo un aumento en la supervivencia y recuperación de los ápices en ambos genotipos y técnicas, y disminuyó la formación de callo. Sin embargo, no tuvo un efecto significativo en la estabilidad genética. El medio “Senula” provocó una mayor estabilidad genética en el genotipo más inestable, ‘MEN 186’. Para reducir el daño oxidativo producido durante la encapsulación-deshidratación, e incrementar la recuperación de los ápices manteniendo su estabilidad genética, se comparó el efecto de añadir sustancias antioxidantes en el precultivo de los ápices (ácido ascórbico, vitamina E y glutatión). No se obtuvo la respuesta esperada y estos tratamientos no presentaron efectos significativos tanto en la estabilidad como en la recuperación. Para entender mejor qué sucede durante todo el proceso de encapsulación-deshidratación, se evaluó cada paso del protocolo por separado y su efecto en la estabilidad y la recuperación. Además, se determinó el estado de oxidación en cada etapa mediante la cuantificación de malondialdehído y la detección de la formación de radicales libres (mediante el ensayo del ácido tiobarbitúrico, y sondas fluorescentes específicas, respectivamente). Se determinó que a partir de los primeros pasos se genera estrés oxidativo, el cual aumenta a medida que se avanza por el protocolo hasta la inmersión en nitrógeno líquido. Esto se ve reflejado en la disminución progresiva tanto de la recuperación como de la estabilidad genética. Con el uso de antioxidantes en el precultivo (ácido ascórbico y vitamina E) no se obtuvo un efecto positivo en el mantenimiento de la estabilidad genética, y tan sólo con el uso de vitamina E se observó una recuperación mayor en uno de los pasos estudiados (después de la desecación). Sin embargo, cuando se utilizó ácido ascórbico durante el precultivo o la deshidratación osmótica se consiguió disminuir de forma significativa la formación de MDA y la acumulación del radical superóxido (O2•-) en la mayoría los pasos analizados, aunque esta reducción no parece tener un efecto directo en la estabilidad genética del material recuperado. ABSTRACT Cryopreservation has been described as an effective technique for the long term of ex situ conservation that has been successfully applied to numerous species, and is of especial relevance for those with vegetative propagation, infertile or endangered, in which simpler systems of ex situ conservation, such as seed banking, are not feasible. It also has advantages over in vitro conservation, as it reduces or eliminates excessive material handling, avoids periodic subcultures and thus limits the risk of contamination and the appearance of somaclonal variation. However, plant material is subjected to different treatments involved in the cryopreservation procedures, which impose several stresses. Among them, oxidative stress can potentially cause damage to membranes, proteins, carbohydrates and DNA. In this work, two cryopreservation techniques have been evaluated in Mentha × piperita L. shoot tips, sterile hybrid between Mentha aquatica L. and Mentha spicata L. Two genotypes ('MEN 186' and 'MEN 198') were used to compare two techniques: encapsulation-dehydration and droplet-vitrification. The analysis of survival and recovery capacity of the material after the cryopreservation treatments, and the analysis of the genetic stability by molecular markers (RAPD and AFLP) have enabled the comparison between protocols and treatments. The study of the two cryopreservation procedures revealed a higher genetic variability in the encapsulation-dehydration technique, especially in genotype 'MEN 186', as 'MEN 198' was more stable in all analyses. The instability generated in this technique was not exclusive of cryopreserved explants, pretreatments prior to immersion in NL also caused DNA variations. The type of sampled plant material revealed also differences in the stability: callus samples showed greater instability than shoots. Three different culture media were used for the recovery of shoot tips after cryopreservation, using different combinations of growth regulators: "Reed" (0.5 mgL-1 6-benzylaminopurine, BAP), "Senula" (0.5 mgL-1 6-dimetilalilamino-purine, 2-iP + 0.1 mgL-1 α-naphthalene acetic acid, ANA) and "Nodes" (0.5 mgL-1 BAP + 0.1 mgL-1 ANA). "Reed" medium increased survival and recovery of shoot tips in both genotypes and techniques and decreased callus formation. However, it didn`t have a significant effect on genetic stability. "Senula" medium caused a higher genetic stability in the most unstable genotype, 'MEN 186'. To reduce oxidative damage during encapsulation-dehydration, and increase shoot tip recovery and maintain genetic stability, the effect of added antioxidants (ascorbic acid, vitamin E and glutathione) in the shoot tip preculture medium was studied. These treatments had no significant effect on both stability and recovery. To better understand the events during the encapsulation-dehydration process, the effect of each step of the protocol on stability and recovery was evaluated separately. Moreover, the oxidation level was determined by quantifying malondialdehyde (MDA) formation and detecting free radical accumulation (using the thiobarbituric acid assay, and specific fluorescent probes, respectively). The oxidative stress was detected from the first steps and increased throughout the protocol until the immersion in liquid nitrogen. This was also reflected in the gradual decline of recovery and genetic stability. The use of antioxidants (ascorbic acid and vitamin E) in the shoot tip preculture medium had no effect in maintaining genetic stability; only vitamin E increased recovery in one of the steps studied (after desiccation). However, when ascorbic acid was used during the preculture or during the osmotic dehydration, a significantly decrease was observed in MDA formation and superoxide radical accumulation in most of the steps analyzed, although this reduction did not seem to have a direct effect on the genetic stability of recovered material.

Divergência genética entre progênies de polinização aberta de Pinus caribaea var. hondurensis a partir de caracteres quantitativos.

Este trabalho foi realizado com o objetivo de estimar a divergência genética entre progênies de Pinus caribaea var. hondurensis, por meio de caracteres quantitativos. O experimento foi instalado em delineamento látice 10 x 10, triplo, com 100 tratamentos (96 progênies oriundas de polinização aberta de um pomar clonal da espécie e quatro testemunhas). Foram avaliados os caracteres: diâmetro a 1,30 m do solo, altura total de planta, volume cilíndrico, produção de resina total e resina por área de painel. Utilizou-se a distância generalizada de Mahalanobis (D2) e o método de otimização de Tocher. A maior distância genética observada entre as progênies foi de 100% (D2 = 65,51) e a menor foi de 0,09% (D2 = 0,15). O caractere volume foi o que mais contribuiu para a divergência genética entre os grupos avaliados. O agrupamento a partir do método de otimização de Tocher possibilitou a separação das progênies em quatro grupos, com concentração de 96,9% das progênies em um único grupo. Para que estas progênies possam ser incluídas em programas de melhoramento genético para produção de resina e madeira, cruzamentos controlados deverão ser priorizados entre indivíduos mais produtivos, que apresentaram maior divergência genética.

Divergência genética em genótipos de maracujazeiro azedo, com base em características físicas e químicas dos frutos.

2016

Bioensaios de toxicidade genética com plantas superiores Tradescantia (MCN e SHM), milho e soja.

Para se evitarem agentes mutagênicos no ambiente são necessários indicadores sensíveis para detectar todo o espectro desses compostos. Tais sistemas indicadores tem sido definidos como testes de mutagênese de tipo II, ou seja, aqueles que apresentam alta sensibilidade e baixa especificidade. A maioria dos bioensaios vegetais são considerados testes do tipo II, com especial referencia para os ensaios do micronúcleo e do pelo estaminal em Tradescantia (comelinacea), e o ensaio do grão de pólen ceroso em milho. Outro bioensaio vegetal de interesse para o monitoramento de agentes mutagênicos ambientais e o teste do mosaicismo em soja, que permite especulação sobre o mecanismo envolvido na toxicidade genética. O bioensaio não exige qualquer instrumentação sofisticada, e e adequado para experimentação in situ. Esses bioensaios vem sendo empregados com sucesso em estudos sobre a mutagenicidade de pesticidas aplicados conforme prescrição agronômica. Resultados adicionais sobre a utilização desses bioensaios in situ nas mais diversas situações indicam que esses testes são adequados para o monitoramento extensivo de mutagênese ambiental.

Divergência genética em genótipos de maracujazeiro azedo, com base em características físicas e químicas dos frutos.

RESUMO: Objetivou-se com o presente trabalho avaliar a divergência genética e as características físicas e químicas de frutos de duas populações do maracujazeiro azedo na região Norte do Espírito Santo, como as progênies de meio-irmãos de acesso local de um plantio comercial (genótipos: 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9 e 10) e do híbrido BRS Ouro Vermelho (genótipos: 11; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; 19 e 20). A divergência genética foi avaliada por procedimentos multivariados como a distância generalizada de Mahalanobis (D2) e pelos métodos de agrupamento de otimização de Tocher e UPGMA. Encontrou-se divergência genética entre as populações estudadas promovendo a formação de grupos diferentes entre o método de Tocher e do UPGMA. As características, referentes ao tamanho do fruto, diâmetro polar e equatorial, foram as que mais contribuíram na diversidade genética dos genótipos. Nas populações estudadas de maracujazeiro azedo há grande variabilidade genética quanto às características avaliadas, o que possibilita selecionar plantas com elevado potencial para fins de melhoramento genético. O híbrido BRS Ouro Vermelho apresenta boa adaptação às condições locais. ABSTRACT: The aim of the present work was to evaluate genetic divergence and physical and chemical characteristics in fruit of two populations of sour passion fruit in the northern region of the State of Espírito Santo, Brazil, these being half-sibling progenies from local accessions of a commercial crop (genotypes 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 and 10) and the hybrid BRS Ouro Vermelho (genotypes: 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 and 20). Genetic divergence was evaluated using such multivariate procedures as the generalised Mahalanobis distance (D2) and the Tocher optimisation and UPGMA clustering methods. Genetic divergence was found between the populations under study, promoting the formation of different groups between the Tocher and UPGMA methods. As characteristics for fruit size, the polar and equatorial diameters had the most impact on the genetic diversity of the genotypes. In the populations of sour passion fruit being studied, great genetic variability is seen in the evaluated characteristics, making it possible to select plants of high potential for breeding purposes. The BRS Ouro Vermelho hybrid is well adapted to the local conditions.

Dissimilaridade genética entre genótipos de tucumanzeiro selecionados para alto teor de óleo na polpa por caracteres de cacho.

O tucumanzeiro (Astrocaryum vulgare Mart.) pertencente à família Arecaceae é uma espécie perene, amplamente distribuída na América do Sul que apresenta grande potencial econômico para as populações amazônicas. Nos últimos anos, essa palmeira foi inserida oficialmente na lista de espécies promissoras ao mercado do biodiesel, porém, a escassez de estudos ainda implica em barreiras para seu plantio em escala comercial. A dissimilaridade genética é fundamental na discriminação de material desejável, principalmente para a geração de informação para programas de melhoramento genético vegetal. Objetivou-se quantificar a dissimilaridade genética entre genótipos selecionados para teor de óleo na polpa. Para tanto, foram colhidos cachos, no período de 2014 a 2016, em 29 genótipos pertencentes ao BAG-Tucumã, sendo mensurados seis caracteres: Peso total do cacho (PTC), peso de frutos por cacho (PFC), rendimento de fruto por cacho (RFC), número de ráquilas (NRC), comprimento da raquis (CRC) e peso de dez frutos (PDF). Com os dados obtidos foram calculadas as médias, as quais foram submetidas às análises multivariadas utilizando a distância Euclidiana média no programa GENES. Os genótipos 16 e 26 foram os mais distantes com dE=3,67, sendo a distância Euclidiana média entre os 29 genótipos de 1,3. Tais distâncias permitiram a formação de seis e quatro grupos distintos pelos métodos UPGMA e Tocher, respectivamente. O caráter PDF foi o que apresentou a maior contribuição para a dissimilaridade. Os genótipos de tucumanzeiro com alto teor de óleo na polpa possuem ampla dissimilaridade para caracteres de cacho e mostram-se desejáveis para futuros programas de melhoramento.

Variação na cobertura vegetal nativa em São Paulo: um panorama do conhecimento atual

Studies in several countries have shown the occurrence of forest transition, when forest cover increase overcomes the loss by deforestation. In Brazil, although deforestation is still higher than afforestation, this relationship may be inverse in some regions. Recent assessments suggest the tendency of the state of São Paulo towards forest transition. Aiming to analyze forest transition evidence and facilitate the use of existing information, we review data on native vegetation cover variation in São Paulo from four data sources (Instituto Florestal, SOS MataAtlântica/INPE, IBGE and CATI/IEA). Our results indicate that discrepancies among these assessments may be accounted by differences in methodologies and objectives. We highlight their common grounds and discuss possibilities to harmonize their information.

Durabilidade de compósito biomassa vegetal-cimento modificado por polímero

The durability of the cellulose-cement composites is a decisive factor to introduce such material in the market. Polymers have been used in concrete and mortar production to increase its durability. The goal of this work was the physical and mechanical characterization of cellulose-cement composites modified by a polymer and the subsequent durability evaluation. The work also evaluated the dispersion of acrylic polymer in composites made of Pinus caribaea residues. The physical properties observed were water absorption by immersion and bulk density. Rupture modulus and toughness were determined by flexural test. The specimens were obtained from pads, produced by pressing and wet curing. Samples were subjected to accelerated aging tests by repeated wetting and drying cycles and hot-water bath and natural aging. The scanning electron microscopy (SEM) allowed verifying the fiber and composite characteristics along the time. For the composite range analyzed, it was observed the polymer improved the mechanical properties of composites besides a significant decreasing in water absorption. The use of polymer improved the performance of vegetable fiber-cement composites when compared to the conventional mortar, due to water absorption decreasing.