Centro de Ciências Biológicas e da Saúde
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Item Valuation of methodologies for mapping oligogenic trait loci in Recombinant Inbred Lines (RILs)(Acta Scientiarum. Agronomy, 2014-01) Peixoto, Leonardo de Azevedo; Cruz, Cosme Damião; Silva, Marcia Flores ferreira da; Ferreira, AdésioThe present work aimed to compare the efficiencies of the Oligogenic Trait Mapping Method (OTMM) and Interval Method (IM) for detecting oligogenic trait loci (OTL) in Recombinant Inbred Line (RIL) populations of different sizes. Populations consisting of 200, 500 and 1,000 individuals were employed and 100 repetitions performed for each population size. Four characteristics were evaluated: C1, determined by two genes with 50 and 30% effects on expression of the characteristic; C2, governed by three genes with 50, 20 and 10% effects; C3, regulated by two genes, each with 40% effect; and C4, controlled by two genes, each with 50% effect. The IM was efficient at detecting OTL in all evaluated characteristics; however, for characteristics determined by two genes with effects between 40 and 50%, the OTMM was more efficient at detecting and localizing OTL in simulated marks. In contrast, the IM method was more efficient at detecting and localizing OTL in simulated marks when the gene effect ranged from 10 to 30%. As a result, because oligogenic characteristics are governed by genes with greater effects, the OTMM was considered the most efficient method to be used for this type of characteristic.Item Endosperm genotyping as a strategy to differentiate the allele source in maize heterozygous progeny(Pesquisa Agropecuária Brasileira, 2009-10) Martins, Francielle Alline; Carneiro, Pedro Crescêncio Souza; Cruz, Cosme Damião; Carneiro, José Eustáquio de Souza; Guimarães, Claudia TeixeiraThe objective of this work was to distinguish the parental source of alleles in heterozygous progeny using semiquantitative polymerase chain reaction (PCR) in maize endosperm. Endosperms derived from direct and reciprocal single-cross hybrids between maize inbred lines L3 and L1113-01 were genotyped by semiquantitative PCR methodology (SQ-PCR) using fluorescent microsatellite primers. The amplification products were evaluated by the ratios of fluorescence intensity (RFI), calculated between the peaks corresponding to the alleles derived from each parental line. Based on the statistically significant contrast between RFI mean values of direct and reciprocal single-cross hybrids, it was possible to distinguish the number of alleles received from each parental line and, ultimately, to determine the origin of the alleles of each cross. Thus, endosperm genotyping using SQ-PCR is a promising strategy to map QTL in maize outbred populations.Item Ganhos genéticos preditos por diferentes métodos de seleção em progênies de Eucalyptus urophylla(Pesquisa Agropecuária Brasileira, 2009-12) Rosado, Tatiana Barbosa; Resende Júnior, Márcio Fernando Ribeiro; Cruz, Cosme Damião; Bhering, Leonardo Lopes; Rosado, Antônio MarcosO objetivo deste trabalho foi avaliar parâmetros genéticos e comparar os ganhos preditos por meio de diferentes métodos de seleção em famílias de meios-irmãos de Eucalyptus urophylla. Foi utilizada seleção entre e dentro, seleção combinada e seleção com base em modelos mistos (REML/BLUP) para os caracteres diâmetro à altura do peito, altura total e volume total com casca. Foi utilizado o teste de progênie constituído de 100 famílias de meios-irmãos com 55 meses de idade, em espaçamento de 3x2 m, em delineamento de blocos ao acaso, com cinco repetições. As progênies apresentaram variabilidade genética significativa e elevada magnitude de herdabilidade para os caracteres estudados, o que evidencia alto controle genético e condições favoráveis para seleção. Todos os métodos avaliados foram eficientes para aplicação no melhoramento de eucalipto. No entanto, a seleção combinada e a seleção por modelos mistos (BLUP) proporcionam estimativas de ganhos significativamente maiores às obtidas com a seleção entre e dentro, e maior eficiência na escolha dos melhores indivíduos dentro da população.Item Detection of QTL associated with rust resistance using IBD-based methdologies in exogamic Eucalyptus spp. populations(Crop Breeding and Applied Biotechnology, 2010-12) Rosado, Tatiana Barbosa; Tomaz, Rafael Simões; Ribeiro Junior, Marcio Fernandes; Guimarães, Lúcio Mauro da Silva; Araújo, Elza Fernandes de; Alfenas, Acelino Couto; Cruz, Cosme Damião; Rosado, Antônio MarcosIn Brazil the rust caused by Puccinia psidii Winter stands out as the most important disease of eucalyptus. The use of resistant genotypes is the main control method, which makes the detection of markers linked to rust resistance essential to the selection of resistant genotypes. In this study, an F1 progeny of 131 plants from interspecific crossings of Eucalyptus was used to identify markers linked to resistance genes for this pathogen. An integrated map was constructed for linkage group three based on microsatellite markers. For QTL mapping two methodologies based on alleles identical-by-descent (IBD) were used: single marker analysis of Haseman and Elston and the interval mapping procedure of Fulker and Cardon. Both methods showed significant association for the Embra 125 marker.The QTL that explained 42 % of the phenotypic variation was mapped to 0.02 cM of this marker by the Fulker and Cardon. Marker Embra 125 has potential use in assisted selection, thus increasing the efficiency of the selection of resistant genotypes.Item Mapeamento de QTL para conteúdos de proteína e óleo em soja(Pesquisa Agropecuária Brasileira, 2010-05) Rodrigues, Josiane Isabela da Silva; Miranda, Fábio Demolinari de; Ferreira, Adésio; Borges, Leandro Luiz; Ferreira, Marcia Flores da Silva; Good-God, Pedro Ivo Vieira; Piovesan, Newton Deniz; Barros, Everaldo Gonçalves de; Cruz, Cosme Damião; Moreira, Maurilio AlvesO objetivo deste trabalho foi detectar e mapear locos de caracteres quantitativos (QTL) que afetam os conteúdos de proteína e óleo em soja (Glycine max L. Merr.). Plantas F2, derivadas do cruzamento entre a linhagem CS3032PTA276 e a variedade UFVS2012, foram cultivadas em casa de vegetação e forneceram as folhas para extração e análise de DNA. Quarenta e oito marcadores microssatélites (SSR) polimórficos foram avaliados na população F2. A avaliação dos fenótipos foi realizada em 207 famílias das progênies F2:3, em um delineamento em blocos ao acaso, com três repetições, conduzido em Viçosa, MG, em 2006. Foram detectados quatro QTL associados ao conteúdo de proteína, nos grupos de ligação D1a, G, A1, e I, e três QTL associados ao conteúdo de óleo, nos grupos A1, I e O. A variação fenotípica explicada pelos QTL variou de 6,24 a 18,94% e 17,26 a 25,93%, respectivamente, para os conteúdos de proteína e óleo. Foram detectados novos QTL associados aos conteúdos de proteína e óleo, além dos previamente relatados em outros estudos. Regiões distintas das atualmente conhecidas podem estar envolvidas no controle genético do teor de proteína e óleo na soja.Item Divergência em QTLs e variância genética para teores de proteína e óleo em soja(Pesquisa Agropecuária Brasileira, 2015-11) Rodrigues, Josiane Isabela da Silva; Arruda, Klever Márcio Antunes; Cruz, Cosme Damião; Piovesan, Newton Deniz; Barros, Everaldo Gonçalves de; Moreira, Maurilio AlvesO objetivo deste trabalho foi avaliar a relação entre os parâmetros de divergência em regiões de QTLs e a variância genética em genótipos de soja, quanto aos teores de proteína e óleo nos grãos. Dois grupos de genótipos foram avaliados, em diferentes ambientes, quanto aos teores de proteína e óleo e genotipados com marcadores moleculares de regiões de QTLs. A partir de cada grupo, estabeleceram-se subgrupos por critérios pré-definidos e avaliou-se a relação entre os parâmetros, tendo-se comparado a divergência média e a variância genética entre os subgrupos. Os subgrupos foram definidos com base nos critérios de diferença em divergência média, homogeneidade e heterogeneidade nos subgrupos e proximidade em uma projeção tridimensional da matriz de distância. As percentagens de concordância entre maiores valores de divergência média e de variância genética para o total de subgrupos de cada grupo inicial foram de 72,5 e de 73,4%, respectivamente. Portanto, nestes genótipos, há relação positiva entre as estimativas de divergência em regiões de QTL e variância genética para os teores de proteína e de óleo dos grãos. As distâncias genéticas com base nos marcadores moleculares de regiões de QTLs são eficientes para a predição da variabilidade genética em genótipos de soja para os teores de proteína e de óleo dos grãos.Item Biometric analysis of protein and oil contents of soybean genotypes in different environments(Pesquisa Agropecuária Brasileira, 2014-06) Rodrigues, Josiane Isabela da Silva; Arruda, Klever Márcio Antunes; Cruz, Cosme Damião; Piovesan, Newton Deniz; Barros, Everaldo Gonçalves de; Moreira, Maurilio AlvesThe objective of this work was to identify by biometric analyses the most stable soybean parents, with higher oil or protein contents, cultivated at different seasons and locations of the state of Minas Gerais, Brazil. Forty-nine genotypes were evaluated in the municipalities of Viçosa, Visconde do Rio Branco, and São Gotardo, in the state of Minas Gerais, from 2009 to 2011. Protein and oil contents were analyzed by infrared spectrometry using a FT-NIR analyzer. The effects of genotype, environment, and genotype x environment interaction were significant. The BARC-8 soybean genotype is the best parent to increase protein contents in the progenies, followed by BR 8014887 and CS 3032PTA276-3-4. Selection for high oil content is more efficient when the crossings involve the Suprema, CD 01RR8384, and A7002 genotypes, which show high mean phenotypic values, wide adaptability, and greater stability to environmental variation.Item Caracterização de linhagens endogâmicas recombinantes e mapeamento de locos de características quantitativas associados a ciclo e produtividade do feijoeiro-comum(Pesquisa Agropecuária Brasileira, 2003-12) Ragagnin, Vilmar Antônio; Moreira, Maurílio Alves; Cruz, Cosme Damião; Corrêa, Ronan Xavier; Barros, Everaldo Gonçalves de; Faleiro, Fábio Gelape; Schuster, IvanO objetivo deste trabalho foi caracterizar 154 linhagens endogâmicas recombinantes por meio da avaliação de características quantitativas, morfológicas, moleculares e de resistência a doenças e mapear locos de características quantitativas associados a ciclo e produtividade do feijoeiro-comum. Adotando o valor do limite de detecção (LOD) de 4,0 e uma freqüência máxima de recombinação de 0,40, foram mapeados 43 marcadores em nove grupos de ligação cobrindo uma distância de recombinação total de 247,8 cM. A distância entre marcadores adjacentes variou entre 0 e 28 cM, com média de 7,3 cM. Os grupos de ligação variaram em tamanho de 2,3 a 61,2 cM. Os genes de resistência à ferrugem e à antracnose ficaram localizados no mesmo grupo de ligação. Foram mapeados locos associados às oito características quantitativas estudadas, e a explicação da variância fenotípica pelos marcadores variou de 14,03% a 40,14%. Os resultados encontrados lançam bases para o desenvolvimento de mapas específicos saturados e de utilidade em programas de melhoramento do feijoeiro-comum.Item Inbreeding depression of 28 maize elite open pollinated varieties(Genetics and Molecular Biology, 2002) Cruz, Cosme Damião; Pacheco, Cleso Antônio Patto; Santos, Manoel Xavier dos; Parentoni, Sidney Netto; Guimarães, Paulo Evaristo de Oliveira; Gama, Elto Eugênio Gomes e; Silva, Álvaro Eleutério da; Carvalho, Hélio Wilson Lemos de; Vieira Júnior, Pedro AbelThe study of inbreeding depression is important for breeding strategies such as use of inbred progenies or extraction of inbreed lines. A diallel of 28 maize open-pollinated varieties was evaluated in 10 environments in the early 1990s. At the same time, S1 populations for each of the 28 varieties were evaluated in the same 10 experiments (environments). Yield reductions of the populations from S0 to S1 (mean of the 10 environments), varied from 34.6% (CMS-01) to 59.2% (CMS-30), with an average of 49.1%. Inbreeding depression was greater in populations with a wider genetic base, which had never been exposed to inbreeding (CMS-30, BR-107, PH4, Cunha, Saracura, Nitrodent, and Nitroflint). Inbred lines with greater yield means should be obtained from the BR-105, BR-111, CMS-01, CMS-03, BR-106, CMS-14c, and CMS-28 populations. The use of parameter estimates generated by analysis of inbreeding depression, allow to make inferences about frequencies of deleterious alleles in the population. The frequencies of favorable alleles in the parents can be obtained by diallel analysis. The association of these two types of information, can provide a better interpretation of the genetic parameters and also can improve the process of selection of parents for either an intra- or an inter-populational breeding program.Item Tamanho de população ideal para mapeamento genético em famílias de irmãos completos(Pesquisa Agropecuária Brasileira, 2008-03) Bhering, Leonardo Lopes; Cruz, Cosme DamiãoO objetivo deste trabalho foi avaliar o tamanho ótimo de populações de irmãos completos, para estudos de mapas de marcadores moleculares, por meio de simulações de genomas e tamanhos de populações. Foram simulados genomas parentais e amostras de populações de família de irmãos completos do tipo completamente informativas, e também não completamente informativas. As amostras geradas foram de 100, 200, 400 e 600 indivíduos, com três grupos de ligação cada, e 11 marcas moleculares codominantes e multialélicas, espaçadas a dez centimorgans por grupo de ligação. Foram realizadas 100 repetições por amostra. Para populações completamente informativas, o tamanho populacional de 200 indivíduos é suficiente para recuperar as informações originais, contudo, para a população não completamente informativa, é necessária a utilização de uma população maior, de 600 indivíduos.