Ciências Agrárias
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Item Análise do proteoma do feijoeiro expresso em resposta à antracnose e mancha angular(Universidade Federal de Viçosa, 2012-07-24) Borges, Leandro Luiz; Ramos, Humberto Josué de Oliveira; http://lattes.cnpq.br/4037452920080174; Oliveira, Leandro Licursi de; http://lattes.cnpq.br/0578231392218162; Barros, Everaldo Gonçalves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781285J6; http://lattes.cnpq.br/8212175218924215; Arruda, Klever Márcio Antunes; http://lattes.cnpq.br/4834036900788295O feijoeiro comum (Phaseolus vulgaris L.) é um dos principais componentes da dieta do brasileiro além de ser uma importante fonte primária de proteína e ferro. O Brasil é o maior produtor dessa leguminosa. Um dos fatores que limitam a produtividade brasileira é o grande número de doenças. Dentre as doenças fúngicas da parte aérea destacam-se a mancha angular causada por Pseudocercospora griseola e a antracnose, causada por Colletotrichum lindemuthianum. Essas doenças podem causar perdas superiores a 70% dependendo das condições climáticas, suscetibilidade da cultivar e patogenicidade dos isolados. A compreensão de como as plantas respondem ao ataque de patógenos é de fundamental importância para o desenvolvimento de cultivares resistentes que possam garantir a sustentabilidade da produção agrícola. Com este trabalho objetivou-se identificar proteínas diferencialmente expressas pelo genótipo de feijoeiro comum AND 277 em resposta a P. griseola e C. lindemuthianum. Foram realizados dois experimentos independentes. No primeiro, foram avaliadas amostras de folhas coletadas 12, 24 e 48 horas após a inoculação (h.a.i.) da raça 31.31 de P. griseola. No segundo, foram avaliadas amostras de folhas coletadas 12 e 48 h.a.i. da raça 73 de C. lindemuthianum. Amostras de proteínas foram extraídas pelo método fenol-SDS e separadas por eletroforese bidimensional. Proteínas diferencialmente expressas entre plantas inoculadas e não inoculadas com o patógeno foram excisadas dos géis, clivadas com tripsina e analisadas por espectrometria de massa. No primeiro experimento, foram identificadas 13 proteínas diferencialmente expressas, sendo que cinco foram detectadas somente nas plantas inoculadas, três apresentaram aumento de expressão e cinco tiveram redução da expressão após inoculação. Essas proteínas estão associadas a processos de defesa, síntese de hormônios, fotossíntese, metabolismo de espécies reativas de oxigênio, respiração celular e síntese de porfirinas. No segundo experimento, foram identificadas 35 proteínas diferencialmente expressas, sendo que 13 estavam presentes somente nas plantas inoculadas e seis somente nas plantas não inoculadas, 10 proteínas tiveram aumento de expressão e seis tiveram redução após a inoculação. Essas proteínas participam de processos de detoxificação celular, defesa contra patógenos, metabolismo de espécies reativas de oxigênio, fotossíntese, respiração celular, biossíntese de proteínas e sinalização. Esses resultados contribuem para um melhor entendimento do mecanismo de resposta de defesa do feijoeiro comum a esses patógenos. As proteínas identificadas e os genes que as codificam (genes candidatos) poderão auxiliar como ferramentas em programas de melhoramento genético no desenvolvimento de plantas resistentes.Item Avaliação de resíduos de transgênicos em alimentos no Brasil e desenvolvimento de metodologias de análise(Universidade Federal de Viçosa, 2006-08-07) Marcelino, Francismar Corrêa; Guimarães, Marta Fonseca Martins; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4790685D6; Otoni, Wagner Campos; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4786133Y6; Barros, Everaldo Gonçalves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781285J6; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4706159Y3; Guimarães, Valéria Monteze; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4798758T3; Oliveira, Luiz Orlando de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781626T2Desde a liberação da primeira variedade transgênica para consumo humano, o tomate Flavr savr , em 1995, o aumento no plantio e comercialização de organismos geneticamente modificados (OGMs) já aumentou mais de 50 vezes, atingindo em 2005 a cifra de 90 milhões de hectares plantados com algum tipo de OGM em 21 países. Estima-se que em 2006 esta cifra supere 100 milhões de hectares. No Brasil, a liberação do plantio e comércio de OGMs ocorreu apenas em 2003, com a soja Roundup Ready® (RR). O aumento do cultivo e comércio de OGMs é refletido no aumento da presença destes na composição dos alimentos. Neste trabalho é apresentado o panorama nacional da presença de OGMs em diferentes produtos analisados pela Empresa AgroGenética, no período de 2000 a 2005. Foram analisados diferentes tipos de alimentos que apresentam, principalmente, soja e/ou milho em sua composição, bem como grãos e produtos in natura, oriundos de diversas regiões do país. De acordo com os resultados, resíduos de OGMs estão presentes nos alimentos comercializados no país desde o primeiro ano em que estes começaram a ser analisados pela empresa; a cada ano, o número de amostras contendo resíduos transgênicos foi se elevando com relação ao total de amostras analisadas, sendo principalmente detectados em alimentos que apresentam alto conteúdo de soja em sua composição, como amostras de salsichas e empanados. Tal situação tem levado à necessidade do desenvolvimento de metodologias que permitam a detecção, quantificação e identificação destes resíduos. Uma das principais dificuldades da análise de resíduos transgênicos em alimentos é a necessidade de extrair DNA em quantidade e com qualidade satisfatória para a análise. Deste modo, o presente trabalho também apresenta o processo de validação da extração de DNA para a análise da presença e quantificação de resíduos transgênicos em amostras de salsichas, a classe de produto analisada que apresentou o maior número de amostras positivas para a presença de resíduos transgênicos (70,73%). Além da obtenção de DNA de boa qualidade, outra etapa crítica para a quantificação de OGMs, pela técnica de PCR quantitativo é a construção da curva de calibração a ser empregada para a análise. O percentual da presença de OGMs em uma amostra é dada em termos absolutos, de modo que uma curva de calibração deve ser construída com padrões que apresentem percentuais de OGMs cuidadosamente definidos. Os padrões de referência são essencias para a determinação do percentual de OGM presente nas amostras, e são específicos para cada tipo de evento e organismo. Atualmente, não se encontram disponíveis no mercado internacional padrões de referência certificados para todos os eventos e variedades transgênicas, e os únicos padrões comercializados são padrões de calibração que variam apenas de 0,1 a 5% em peso de farinha do grão geneticamente modificado (GM) com relação ao peso de farinha do grão normal da espécie em questão. Na etapa final deste trabalho é descrito o desenvolvimento de padrões de calibração baseados em DNA plasmidial. A curva construída com base em DNA plasmidial permitiu a quantificação precisa do percentual de resíduos transgênicos nas amostras quando comparada com a quantificação utilizando DNA genômico obtido de padrões de referência certificados.Item Caracterização de recursos genômicos do feijoeiro comum (Phaseolus vulgaris L.) para o desenvolvimento de SSRs e SNPs úteis ao estudo genético e melhoramento da cultura(Universidade Federal de Viçosa, 2013-07-29) Faria, Bárbara Müller Salomão de; Vianello, Rosana Pereira; http://lattes.cnpq.br/4523999698824309; Moreira, Maurílio Alves; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4796105P2; Barros, Everaldo Gonçalves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781285J6; http://lattes.cnpq.br/0952987528921052; Novaes, Evandro; http://lattes.cnpq.br/0568272239145336; Souza, Thiago Lívio Pessoa Oliveira de; http://lattes.cnpq.br/9650183308779143Este trabalho apresenta resultados de pesquisas desenvolvidas no âmbito do Projeto Consórcio internacional para o sequenciamento do genoma e do transcriptoma do feijoeiro comum (Phaseolus vulgaris) (Prosul/CNPq e CYTED) conduzido na Embrapa Arroz e Feijão (CNPAF) e na Universidade Federal de Viçosa (UFV), sendo este composto por dois subprojetos distintos: Sequenciamento e caracterização das pontas de BACs e Identificação e desenvolvimento de marcadores SNPs em feijoeiro comum . A dissertação foi estruturada em dois capítulos, cada um derivado de um subprojeto, contendo os objetivos e os principais resultados apresentados a seguir: Capítulo 1- Com o intuito de ampliar e aprofundar o conhecimento sobre a estrutura e composição do genoma de P. vulgaris este estudo teve como objetivo sequenciar uma biblioteca BAC (Bacterial Artificial Chromosome) a partir de suas extremidades (BESs BAC-end sequences) e analisar as sequências quanto à presença de SSRs e a anotação genômica. Ao todo, 52.270 BESs foram geradas e processadas equivalendo a 32 Mpb (6,5%) do genoma de P. vulgaris, com conteúdo de GC estimado em 39%. Foram encontrados um total de 3.789 BES-SSRs, um a cada 8,36 kb. Destes, 2.000 foram adequados para o desenvolvimento de marcadores moleculares, dos quais 194 foram avaliados e 40 deles foram caracterizados quanto a aspectos genéticos operacionais. Das 52.270 BESs, aproximadamente 2% continham sequências que codificavam fatores de transcrição e 3% continham elementos transponíveis. Através da comparação com o banco de dados não-redundante de proteínas do NCBI, foi possível identificar funções putativas para 24.321 BESs, contabilizando 46,53% do total de sequências analisadas. Com base nos termos do Gene Ontology (GO), foram atribuídas categorias funcionais a 19.363 BESs inseridas em processos biológicos (52%), função molecular (65%) e componente celular (22%). Este estudo permitiu identificar com sucesso BES-SSRs altamente polimórficos, buscando motivos SSRs de tri- a hexanucleotídeos, agregando características genéticas adequadas e com potencial de serem utilizados no programa de melhoramento genético de feijoeiro comum. Adicionalmente, as BESs geradas e processadas foram integradas ao projeto internacional de sequenciamento do genoma de feijoeiro comum auxiliando na composição e montagem do mesmo. Capítulo 2- O objetivo desse estudo foi avaliar e comparar o poder de informação genética de um grupo de 58 marcadores SSRs (24 SSRs-di microssatélites dinucleotídeo e 34 BES-SSRs microssatélites tri- a hexanucleoídeo) e 345 SNPs para aplicações no melhoramento genético de P. vulgaris. Foram avaliados 88 genótipos representativos de 55 acessos melhorados e 33 variedades tradicionais, incluindo oito combinações biparentais composta por cruzamentos inter- e intra-pool gênico. Os SSRs-di apresentaram maior média de alelos por loco gênico (9,916) e revelaram maior diversidade genética média (72,1%), sendo o grupo de marcadores com o maior poder de discriminação genética entre indivíduos. Entre os 58 SSRs, 14 com uma elevada média de alelos privativos (14,93/loco) e diversidade genética (84%) possibilitaram a discriminação individual dos 88 genótipos. Os SNPs polimórficos entre cruzamentos biparentais, intra- (17,7%) e inter-pool gênico (78,2%), foram avaliados quanto à aplicação prática no mapeamento genético. As abordagens utilizadas para inferir a estrutura genética populacional apresentaram resultados similares entre os grupos de marcadores, discriminando os genótipos nos pools gênicos Mesoamericano e Andino, com a maior diferenciação genética (K = 2, FST = 0,895) apresentada pelos SNPs. Os SSRs- di possibilitaram discriminar dentro do pool gênico Mesoamenricano o germoplasma melhorado e tradicional (K = 3). O desequilíbrio de ligação testado para todos os marcadores foi elevado, sendo maior para os SNPs (84,92%), reduzindo significativamente quando avaliado separadamente para os genótipos Andinos e Mesoamericanos. A distribuição dos SSRs e SNPs foi ampla e aleatória em todo o genoma de P. vulgaris. Em termos de resultados práticos para o programa de melhoramento, neste estudo foram derivados painéis de genotipagem operacionais baseado em SSRs e SNPs com alto e eficiente poder de discriminação do germoplasma por origem. Adicionalmente, um conjunto de SNPs polimórficos entre diversas populações biparentais representa uma aplicação adicional dessa tecnologia para geração de mapas genéticos de alta densidade compreendendo uma proporção substancial de marcadores compartilhados entre cruzamentos. Esse estudo contribui para a integração crescente da genômica nos programas de melhoramento, aliando metodologias de genotipagem acessíveis e a baixos custos que permitem amostrar de modo eficiente e/ou amplo o genoma de feijoeiro comum.Item Caracterização dos genes que codificam os inibidores de protease Bowman-Birk (BBI) e transformação de nós cotiledonares para o silenciamento gênico de BBI em sementes de soja(Universidade Federal de Viçosa, 2010-09-09) Barros, Beatriz de Almeida; Moreira, Maurílio Alves; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4796105P2; Otoni, Wagner Campos; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4786133Y6; Barros, Everaldo Gonçalves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781285J6; http://lattes.cnpq.br/1158626203494670; Fietto, Luciano Gomes; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4763824H8; Santos, Marcelo de Oliveira; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4790685H4; Guimarães, Valéria Monteze; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4798758T3Além de proteínas de reserva, as sementes de soja (Glycine max L. Merrill) acumulam inibidores de proteases, como os inibidores do tipo Bowman-Birk (BBI), que são considerados antinutricionais. A redução desses inibidores em sementes de soja poderia levar ao aumento da biodisponibilidade dos aminoácidos obtidos a partir de alimentos derivados da soja. Os genes que codificam BBI em soja formam uma família multigênica com, no mínimo, cinco membros: BBI-A, BBI-B, BBI-CII, BBI-DII e BBI-EI. O objetivo deste trabalho foi caracterizar os genes que codificam os inibidores de protease Bowman-Birk (BBI) e transformar nós cotiledonares para o silenciamento gênico de BBI em sementes de soja. Análises computacionais mostraram que o genoma da soja apresenta 11 locos que potencialmente codificam BBI. Destes, seis codificam os inibidores do tipo A, C-II e D-II que são expressos somente em sementes. Os perfis de expressão destes membros durante o desenvolvimento da semente são semelhantes. Transcritos para BBI-DII são os mais abundantes, seguidos por BBI-A e BBI-CII. A expressão do gene BBI-D foi comparada, por meio de RT-PCR quantitativo, com a do gene que codifica a subunidade α da proteína de reserva β-conglicinina (α-βC) durante o desenvolvimento da semente. A expressão de BBI-D foi significativamente maior que a expressão de α-βC, indicando que o promotor de BBI-D é um excelente candidato para dirigir a expressão de transgenes em sementes de soja. Para a redução dos teores de BBI em sementes de soja, nós cotiledonares foram transformados via Agrobacterium tumefaciens (linhagem KYRT1) carregando o vetor pBBIAi. No total, 1800 explantes foram transformados, 16 brotos alongaram e destes, 11 desenvolveram raízes. Sete plântulas foram estabelecidas em casa de vegetação. Pequenas amostras de folhas foram coletadas para a extração de DNA e três das amostras apresentaram resultado positivo para a reação de PCR. A baixa eficiência de transformação (0,16%) e alta frequência de escapes estão de acordo com relatos da literatura. Pode-se concluir que o sistema adotado é adequado mas, em trabalhos futuros, modificações relacionadas principalmente ao sistema de seleção e à regeneração dos brotos transformados devem ser consideradas.Item Caracterização molecular de cultivares de soja por meio de um sistema de genotipagem fluorescente utilizando marcadores microssatélites com cauda estendida universal(Universidade Federal de Viçosa, 2011-07-04) Ribeiro, Carlos Alexandre Gomes; God, Pedro Ivo Vieira Good; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4769361T9; Marcelino, Francismar Corrêa; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4706159Y3; Barros, Everaldo Gonçalves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781285J6; http://lattes.cnpq.br/4896054241001552; Piovesan, Newton Deniz; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4728400U5O desenvolvimento de sistemas de identificação molecular para determinar e rastrear a identidade genética de um cultivar representa um grande desafio ao sistema de proteção utilizado no país, até então fundamentado em descritores fenotípicos. A identificação de cultivares de soja é feita atualmente no Brasil com base em 30 descritores morfológicos. Marcadores moleculares do tipo microssatélite são largamente utilizados para fins de determinação da diversidade genética, paternidade, análises de pureza varietal e mapeamento genético. Algumas variações da técnica de genotipagem convencional por microssatélite vêm sendo desenvolvidas com o objetivo de adequar a velocidade e automatização de técnicas atuais, com qualidade de análise e baixo custo. Dentre elas, destaca-se um sistema multiplex de genotipagem em sequenciador semi-automático de DNA, que utiliza primers com cauda estendida universal (PCEU). O presente trabalho teve como objetivos padronizar um sistema reprodutível de genotipagem molecular semi-automatizado baseado na metodologia PCEU para a cultura da soja, avaliar diferenças em relação ao sistema de genotipagem convencional, em gel de poliacrilamida e caracterizar com o conjunto de marcadores selecionados, 30 cultivares de soja estimando suas frequências alélicas. Estes descritores genotípicos poderão ser utilizados como ferramenta para a identificação de cultivares e fornecer subsídios para a proteção da propriedade intelectual, determinação e comprovação de pureza varietal. Foram utilizados 30 cultivares comerciais de soja avaliados com um grupo de 22 marcadores microssatélites já descritos na literatura. A genotipagem foi realizada em sequenciador semi- automático (PCEU) e em gel de poliacrilamida (convencional). Dentre os locos analisados, 13 foram selecionados por apresentarem melhor perfil de amplificação, menos produtos stutter, e maior número de alelos. O perfil alélico de cada cultivar foi definido primeiramente em sistema tradicional de genotipagem por eletroforese em gel de poliacrilamida, e depois no sequenciador semi-automatizado. Para a metodologia de genotipagem PCEU, o número total de alelos encontrados foi de 50, variando de 2 (Satt045) a 7 (Satt005). O conteúdo de informação polimórfica (PIC) variou de 0,40 (Satt045) a 0,74 (Satt005) com média de 0,62. Para a metodologia convencional o número de alelos encontrados foi de 38 com uma variação de 2 (Satt045, Satt070 e AF162283) a 5 (Satt005) alelos. O PIC apresentou uma faixa 0,39 (Satt045) a 0,67 (Satt079), com média de 0,56. Os valores de probabilidade de identidade ao acaso diferiram entre os métodos, sendo <10-5 (PCEU) e <10-4 (Convencional). Apesar de diferenças pontuais, observou-se alta correlação entre as matrizes de dissimilaridade genética entre os métodos (0,8026), e os grupos formados apresentaram também alta similaridade e foram concordantes com dados fenotípicos de registro varietal e de genealogia. Além da alta sensibilidade na detecção de alelos de tamanhos muito próximos, o método PCEU permitiu uma identificação mais criteriosa dos artefatos de amplificação. Os grupos de marcadores selecionados em ambas as metodologias permitiram distinguir todas as cultivares analisadas. O método PCEU possui baixo custo quando comparado a técnicas comuns de marcação por fluorescência, além disso, sua alta precisão faz deste um método vantajoso para a caracterização de cultivares e determinação da pureza genética. O grupo de marcadores analisados pode ser usado como um conjunto de descritores genotípicos complementar aos descritores fenotípicos obrigatórios utilizados para fim de proteção de cultivares em testes de distinguibilidade.Item Construção de cassetes de expressão para silenciamento gênico de fatores antinutricionais da soja, via interferência por RNA(Universidade Federal de Viçosa, 2006-09-29) Barros, Beatriz de Almeida; Barros, Everaldo Gonçalves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781285J6; http://lattes.cnpq.br/1158626203494670; Oliveira, Luiz Orlando de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781626T2; Otoni, Wagner Campos; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4786133Y6; Ribon, Andréa de Oliveira Barros; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727026E6; Lima, Andréia Barcelos Passos; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4766019H4A soja é uma das mais importantes culturas do mundo e como apresenta um alto teor protéico, ela tem sido muito utilizada na alimentação animal e humana. Apesar disso, as proteínas encontradas na semente desta leguminosa não são consideradas ideais por apresentarem baixo teor de metionina e lisina, além de fatores alergênicos e de inibidores de proteases. Dentre estes fatores antinutricionais estão a proteína P34 e os inibidores de protease do tipo Bowman-Birk. A ausência destes fatores aumentaria a qualidade da semente de soja, bem como a tornaria disponível para uma faixa mais ampla de consumidores. Recentes avanços na biotecnologia vegetal têm possibilitado o silenciamento completo ou em altos níveis de genes específicos. Uma destas técnicas é conhecida como interferência por RNA ou RNA interference. Este método é altamente eficiente e a clivagem do mRNA alvo é induzida pela presença de pequenos RNAs dupla fita na célula. O objetivo deste trabalho foi a construção de cassetes de expressão para silenciamento gênico, via interferência por RNA, dos inibidores de protease do tipo Bowman-Birk e da proteína P34 em sementes de soja. Para a expressão semente-específica dos transgenes, primers específicos foram desenhados para a amplificação da região promotora do gene da subunidade [alfa] da [beta]-conglicinina. A estes oligonucleotídeos foram adicionados sítios de restrição Sac I e Xho I - adequados para sua clonagem em vetores de expressão em plantas. Foram clonados 634 pb no vetor pGEM-TEasy. A clonagem foi confirmada por PCR, clivagem enzimática e sequenciamento do clone isolado. A seqüência clonada foi analisada in silico para a identificação de cis-elementos relacionados à expressão semente específica de genes colocados sob controle deste promotor. Os elementos TATA box, CAAT box, RY LEG box e RY FLEB box encontrados. O fragmento de interesse foi, então, isolado do vetor pGEM-TEasy por clivagem com as enzimas Sac I e Xho I e inseridos em vetores de expressão em plantas (pKANNIBAL) originando o vetor pBKN. Para a construção dos cassetes de expressão, a escolha da região do cDNA de cada gene de interesse a ser amplificada foi determinada com o auxílio do programa BLOCK-iTTM RNAi Designer (INVITROGEN), e os primers específicos foram desenhados de acordo seqüências depositadas no banco de dados público GenBank. Inicialmente foi feita, por meio de RTPCR, uma análise da expressão dos genes de interesse durante o desenvolvimento da semente e em demais órgãos da planta (raiz, caule e folha). Essa análise evidenciou expressão contínua e abundante desses genes durante todo o desenvolvimento da semente bem como a presença de transcritos correspondentes em todos os órgãos vegetais analisados. Após sua amplificação, todos os fragmentos obtidos a partir de cDNA de semente foram sequenciados e sua identificação foi confirmada por meio de alinhamento utilizando o programa BLAST. Para a clonagem da seqüência sense, os vetores pKANNIBAL e pBKN, além dos fragmentos amplificados referentes aos genes de interesse, foram clivados com as enzimas Xho I e Kpn I. A reação de ligação foi realizada utilizando T4 DNA ligase e células de Escherichia coli ultracompetentes foram transformadas por meio de choque térmico. Os transformantes foram analisados por PCR e reação de clivagem enzimática. A clonagem do fragmento antisense foi realizada da mesma forma, utilizando as enzimas Xba I e Cla I e os clones contendo o fragmento sense como vetores. Em seguida, as construções foram transferidas para o vetor binário pCAMBIA 3301 e confirmadas por PCR.Item Construção de um vetor viral, baseado no DNA-A do Tomato rugose mosaic virus (ToRMV), para a indução de silenciamento gênico em plantas hospedeiras(Universidade Federal de Viçosa, 2009-02-20) Cardoso, Mariana Santos; Zerbini Júnior, Francisco Murilo; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783743U5; Marcelino, Francismar Corrêa; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4706159Y3; Barros, Everaldo Gonçalves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781285J6; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4732260A6; Guimarães, Valéria Monteze; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4798758T3; Fietto, Luciano Gomes; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4763824H8Os begomovírus pertencem à família Geminiviridae, que inclui vírus com genoma composto por uma ou duas moléculas de DNA circular de fita simples, encapsidado em partículas icosaédricas geminadas. Os begomovírus são transmitidos pela mosca branca Bemisia tabaci e causam doenças de importância econômica em diversas culturas, principalmente em regiões tropicais e subtropicais. No Brasil, há diversos relatos de begomovírus causando sérias perdas nas culturas do feijoeiro e tomateiro e relatos esporádicos de incidência na cultura da soja. O silenciamento gênico induzido por vírus (VIGS) é uma alternativa atraente e rápida para o estudo da expressão e função de genes, pois não há necessidade de transformação genética da planta. Vírus com genoma de RNA e de DNA têm sido utilizados com sucesso como vetores para indução de silenciamento gênico em plantas. Entretanto, existem poucos vetores eficientes para a inoculação em plantas de tomate e de soja. O objetivo deste trabalho foi a construção de um vetor viral, baseado no DNA-A do begomovírus Tomato rugose mosaic virus (ToRMV), para a indução do silenciamento de genes em plantas de soja, tomate e Nicotiana benthamiana. O vetor viral, denominado pToR-A1.4ΔCP, foi construído a partir de um clone infeccioso do ToRMV-A do qual foi removido o gene da proteína capsidial, substituindo pelo sítio múltiplo de clonagem do vetor pBluescript KS+ (pKS+). Assim como outros begomovírus, o ToRMV não requer a proteína capsidial para causar infecção sistêmica. A construção do vetor viral foi confirmada por PCR, clivagem enzimática e sequenciamento. Para serem utilizados em experimentos de silenciamento gênico, fragmentos referentes aos genes fitoeno dessaturase (PDS) de soja e tomate, myo-inositol- 1-fosfato sintase (MIPS) de soja e estaquiose sintase (STS) de soja foram isolados a partir de cDNA dessas plantas, utilizando primers específicos, contendo sítios de restrição adequados para as clonagens. Após a amplificação, todos os fragmentos obtidos foram clonados em pGEM-T Easy, sequenciados e sua identificação foi confirmada por meio de alinhamento utilizando o algoritmo BLASTn. Para a clonagem no vetor viral, os fragmentos foram liberados do vetor pGEM-T Easy com as enzimas de restrição adequadas, purificados e inseridos no vetor pToR-A1.4ΔCP, previamente clivado em seu sítio múltiplo de clonagem com as mesmas enzimas. A reação de ligação foi realizada utilizando T4 DNA ligase e células de Escherichia coli ultracompetentes foram transformadas por meio de choque térmico. Os transformantes foram analisados por PCR e reação de clivagem enzimática. A infecção sistêmica de plantas de soja, tomate e Nicotiana benthamiana pelo vetor pToR-A1.4ΔCP vazio, inoculado conjuntamente com o DNA-B do ToRMV, foi diagnosticada via PCR aos 21 dias após a inoculação. Em N. benthamiana, o vetor viral apresentou 82% de infectividade, indicando um grande potencial de uso em estudos de VIGS nessa planta. Já em plantas de soja e tomate, o vetor viral apresentou baixa taxa de replicação. Portanto, novo teste de infectividade deve ser realizado para confirmar os resultados obtidos. Dessa forma, espera-se que este vetor viral sirva como um complemento e uma alternativa em estudos de genômica funcional e na análise de genes envolvidos em vários processos biológicos.Item Desenvolvimento e validação de marcadores microssatélites para o feijão-comum(Universidade Federal de Viçosa, 2009-08-03) Tanure, Janaína Paula Marques; Costa, Márcia Regina; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4701574A7; Moreira, Maurílio Alves; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4796105P2; Barros, Everaldo Gonçalves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781285J6; http://lattes.cnpq.br/6507387710378941; Caixeta, Eveline Teixeira; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4728636Z7; Salomão, Tânia Maria Fernandes; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787017A5O feijão-comum (Phaseolus vulgaris L.) é uma cultura de destacada importância nutricional, econômica e social. Programas de melhoramento genético do feijoeiro têm utilizado marcadores moleculares como importantes ferramentas auxiliares em diversos tipos de estudos genéticos. Diferentes classes de marcadores têm sido desenvolvidas, dentre as quais se destacam os microssatélites. Os microssatélites (SSR) são seqüências simples repetidas de DNA, que se repetem em tandem ao longo do genoma, formando sítios altamente polimórficos, o que possibilita o seu uso como marcas moleculares. Como marcadores, são codominantes, multialélicos, e aplicáveis em diversos tipos de estudos, principalmente no mapeamento genético. Primers que flanqueiam sequências SSR geralmente são desenhados a partir da construção de bibliotecas genômicas, bibliotecas genômicas enriquecidas, sequências depositadas em bancos de dados e, alternativamente, a partir de seqüências internas simples repetidas (ISSR). Geneticistas moleculares têm desenvolvido marcadores SSR com o intuito de mapear genes que codificam determinadas características de interesse. Entretanto, não existe um mapa consenso saturado para o feijão que sirva como referência para auxiliar na construção de mapas específicos. Nesta perspectiva, o Programa de Melhoramento Genético do Feijoeiro do BIOAGRO/UFV desenvolveu uma população de RIL s que poderá ser usada para integrar, em um único mapa, todos os marcadores SSR já desenvolvidos. No entanto, para a saturação do mapa, há necessidade de um grande número de marcadores. O presente trabalho teve o objetivo de desenvolver e validar primers que amplifiquem regiões contendo microssatélites a partir da metodologia da construção de bibliotecas genômicas enriquecidas e a partir de ISSR. Na primeira metodologia, em trabalho anterior, foram construídas duas bibliotecas genômicas enriquecidas para seqüências SSR. No presente trabalho, a partir das bibliotecas genômicas desenvolvidas, foram selecionados 207 clones contendo insertos de tamanho desejado. Destes, foram seqüenciados 196 (94,68%), dos quais 184 (88,89%) puderam ser analisados, sendo 133 clones da biblioteca 1 e 51 da biblioteca 2. Foram detectados 48 (26,09%) clones redundantes. A análise dos clones permitiu identificar 66 (49,62%) motivos SSR na biblioteca 1 e 20 (39,22%) na biblioteca 2, a partir dos quais foram desenhados 56 pares de primers. Destes, 34 tiveram suas condições de amplificação otimizadas e padronizadas e foram testados quanto ao polismorfismo detectado entre 20 genótipos andinos e mesoamericanos, incluindo os genitores AND277 e Rudá. Todos os primers geraram produtos de amplificação e seis (17,65%) amplificaram produtos polimórficos entre os genótipos testados. Em relação à metodologia de enriquecimento por ISSR-PCR foram selecionados 250 clones contendo insertos com tamanho desejado, obtidos a partir da amplificação por ISSRPCR, clonagem dos fragmentos e transformação de células competentes. Dos 250 clones, 168 (67,2%) foram sequenciados e 103 (41,2%) puderam ser analisados. Foram detectados 30 clones redundantes (29,13%). A análise das sequências permitiu identificar 58 motivos microssatélites (56,31%) e foi possível o desenho de 32 pares de primers. Destes, 10 tiveram suas condições de amplificação padronizadas e foram analisados quanto ao polimorfismo detectado entre os mesmos 20 genótipos andinos e mesoamericanos utilizados na metodologia de bibliotecas genômicas enriquecidas. Dos 10 pares de primers testados, seis comportaram-se como marcadores codominantes e quatro como dominantes. Dos codominantes nenhum mostrou-se polimórfico dentre os genótipos testados. Adicionalmente, as sequências contendo motivos microssatélites, obtidas a partir das duas metodologias utilizadas, foram submetidas à busca por similaridade com sequências já caracterizadas em bancos públicos de sequências. Foi identificada similaridade com regiões transcritas e não traduzidas, e com regiões codificadoras de proteínas, a partir do genoma nuclear, mitocondrial e do cloroplasto, e também a partir de sequências advindas de retrotransposons. As duas metodologias utilizadas foram eficazes para a seleção, no feijoeiro, de seqüências contendo microssatélites. Estes resultados representam um primeiro esforço no sentido de selecionar marcadores moleculares que serão futuramente mapeados na população consenso de RILs, além de fornecer marcadores que poderão ser usados nos mais variados tipos de estudos genéticos, contribuindo de fundamental maneira para o aprimoramento dos programas de melhoramento do feijoeiro comum que utilizam marcadores moleculares.Item Identificação de fontes e herança da resistência à ferrugem asiática da soja no feijoeiro-comum(Universidade Federal de Viçosa, 2010-02-05) Dessaune, Suelen Nogueira; Moreira, Maurílio Alves; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4796105P2; Carneiro, José Eustáquio de Souza; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783648T9; Barros, Everaldo Gonçalves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781285J6; http://lattes.cnpq.br/1275786685198551; Caixeta, Eveline Teixeira; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4728636Z7; Salomão, Tânia Maria Fernandes; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787017A5Desde 2001, quando ocorreu seu primeiro relato no Brasil, a ferrugem asiática da soja (FAS), incitada pelo fungo Phakopsora pachyrhizi, tem ocasionado sérios prejuízos à cultura da soja. O uso de cultivares resistentes é o método de controle mais indicado, pois é mais efetivo, seguro e menos oneroso quando comparado ao controle químico. Um fator que tem dificultado a identificação de cultivares resistentes é a alta severidade e variabilidade apresentada pelo patógeno. P. pachyrhizi possui uma ampla gama de hospedeiros, dentre eles o feijoeiro-comum (Phaseolus vulgaris). A FAS já foi detectada em genótipos de feijoeiro sob condições naturais de cultivo no Brasil e em outros países. Assim, no futuro, esta doença poderá se tornar um problema também para a cultura do feijoeiro. Por isso, os objetivos deste trabalho foram caracterizar genótipos de feijão-comum quanto à reação à FAS e determinar a herança da resistência no acesso PI 181996. Além disso, procurou-se identificar marcadores microssatélites (SSR) ligados ao gene de resistência presente em PI 181996. Foram testados doze genótipos de feijoeiro quanto à reação a P. pachyrhizi. Também foram testados os acessos de soja PI 200492, PI 547878, PI 462312 e PI 459025. Eles apresentam os genes de resistência Rpp1, Rpp2, Rpp3 e Rpp4, respectivamente. Para a determinação da herança, foi obtida uma população F2 derivada do cruzamento entre o acesso PI 181996 e a cultivar US Pinto 111 (suscetível à FAS). Todos os genótipos, bem como os indivíduos F2, foram inoculados com um isolado monopustular do patógeno. Para identificar marcadores moleculares ligados ao gene de resistência presente em PI 181996, foram analisados 173 primers SSR. Doze genótipos de feijoeiro e quatro Pis de soja foram avaliados quanto à resistência à FAS. Três genótipos de feijoeiro foram considerados resistentes e os outros nove e todos os quatro acessos de soja foram suscetíveis à FAS. O teste do Qui-quadrado mostrou que a resistência à FAS no acesso de feijoeiro-comum PI 181996 é monogênico dominante. Por meio da técnica da análise de segregação em bulk não foi encontrada nenhuma marca potencialmente ligada ao gene de resistência à FAS presente no acesso de feijoeiro-comum PI 181996. Um maior númerode primers SSR deve ser testado para encontrar potenciais marcas associadas a este gene. Este tipo de informação é de grande importância para os programas de melhoramento, pois podem permitir a rápida mobilização desse gene de resistência para cultivares comerciais de feijãocomum, minimizando danos futuros que a ferrugem da soja possa vir a causar à cultura do feijoeiro.Item Mapeamento genético em famílias de meio-irmãos por simulação computacional(Universidade Federal de Viçosa, 2008-07-23) God, Pedro Ivo Vieira Good; Cruz, Cosme Damião; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788274A6; Moreira, Maurílio Alves; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4796105P2; Barros, Everaldo Gonçalves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781285J6; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4769361T9; Guimarães, Cláudia Teixeira; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4782346A3; Silva, Fabyano Fonseca e; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4766260Z2O presente trabalho teve como objetivo central estudar a construção de mapas genéticos em Famílias de Meios-Irmãos (FMI) por meio de simulação computacional para elucidar suas limitações e vantagens na análise genômica. Para esse fim, os seguintes cenários de simulação foram empregados: (1) Estudo dos efeitos do tamanho populacional em progênies de Meios-Irmãos para N = 50, 100, 200, 300, 500 e 1000; (2) Estudo dos efeitos dos graus de saturação (5 cM, 10 cM e 15 cM) do genoma com marcas moleculares; (3) Estudo dos efeitos dos níveis de informação alélica ou o conteúdo de informação polimórfica (PIC), com s = 2, 3, 4, 5 e 6 alelos equi-freqüentes presentes na população de mapeamento. Os diferentes cenários foram combinados entre si e simulados em 100 repetições, gerando um total de 3000 populações para análise. Foram utilizados os seguintes critérios para a determinação de acurácia do mapeamento genético: (i) número de grupos de ligação recuperados; (ii) tamanhos dos grupos de ligação; (iii) distâncias médias entre marcadores adjacentes nos grupos de ligação; (iv) variâncias das distâncias entre marcas adjacentes nos grupos de ligação;(v) estresse; e, (vi) correlação de Spearman. Verificou-se que, aliado ao tamanho populacional e o grau de saturação, a informatividade teve papel fundamental no mapeamento em FMI. Populações com N = 50 e 100 não são recomendadas para o mapeamento em FMI, para quaisquer níveis de polimorfismo. Quando o nível de polimorfismo na população é mínimo (s = 2), tamanhos populacionais de N < 300 não são suficientes para a obtenção de mapas fidedignos, principalmente para mapas com baixo grau de saturação, quando ocorre um aumento relativo de inversões de marcas no mapa de ligação. Mapas menos saturados apresentaram menor recuperação de genomas, menores estimativas de correlação de Spearman e maiores variâncias das distâncias entre marcas adjacentes, principalmente para baixo nível de polimorfismo. Como conclusão geral, pode-se dizer que não é recomendável o uso de populações com N = 50 e 100 mesmo com alto nível de polimorfismo. Para N = 200 é possível obter mapas com certa fidelidade desde que o número de alelos segregando na população base seja igual ou maior do que 4, à semelhança do que ocorre em Famílias de Irmãos Completos para acasalamentos entre genitores completamente informativos.Item Melhoramento de feijões preto e vermelho visando a resistência à antracnose, ferrugem e mancha-angular, como o auxílio de marcadores moleculares(Universidade Federal de Viçosa, 2007-08-10) Costa, Márcia Regina; Carneiro, José Eustáquio de Souza; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783648T9; Moreira, Maurílio Alves; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4796105P2; Barros, Everaldo Gonçalves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781285J6; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4701574A7; Caixeta, Eveline Teixeira; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4728636Z7; Carneiro, Pedro Crescêncio Souza; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4728227T6; Paula Júnior, Trazilbo José de; http://lattes.cnpq.br/7899276097018876Antracnose, ferrugem e mancha-angular, incitadas, respectivamente, por Colletotrichum lindemuthianum, Uromyces appendiculatus e Pseudocercospora griseola, são importantes doenças que causam sérios prejuízos à cultura do feijoeiro. O programa de melhoramento do feijoeiro do BIOAGRO/UFV desenvolveu uma linhagem com grãos carioca (Rudá R ) contendo os seguintes genes de resistência: Co-4, Co-6 e Co-10 (antracnose); Ur-ON (ferrugem) e Phg-1 (mancha-angular). Para transferir tais genes para feijão de grão preto, foi conduzido um programa de retrocruzamentos, auxiliado por marcadores moleculares, envolvendo Rudá R e o cv. Diamante Negro (genitor recorrente). A partir da autofecundação de 32 plantas RC3F1, foram obtidas 40 linhagens com grãos pretos que possuíam combinações de, no mínimo, três marcas ligadas aos genes mencionados. As linhagens foram avaliadas quanto à resistência a diferentes raças de C. lindemuthianum, U. appendiculatus e P. griseola. As linhagens DNR14 e DNR16 foram resistentes a todas as raças avaliadas de C. lindemuthianum, com exceção da raça 2047. As linhagens DNR12, DNR31, DNR36 e DNR38 foram resistentes às duas raças de U. appendiculatus avaliadas. As linhagens DNR3, DNR4, DNR5, DNR7, DNR8, DNR10, DNR12, DNR24, DNR30, DNR33 e DNR34 foram resistentes a todas raças de P. griseola avaliadas. O potencial produtivo das 40 linhagens também foi avaliado nas safras de inverno em 2006 e de seca em 2007. Todas as linhagens apresentaram rendimento estatisticamente igual ou superior a Rudá R e Diamante Negro. Para incrementar a pirâmide de genes no background preto, plantas RC3F2 (Diamante Negro x Rudá R ) contendo os genes Co-6, Co-10, Ur-ON e Phg-1 foram cruzadas com a isolinha carioca Rudá R1 , portadora dos genes Co-42, Co-5, Co-6, Co-10, Ur-ON e Phg-1. A partir deste cruzamento e seleção com marcadores moleculares, foram obtidas 35 famílias F4 com grãos pretos e com, no mínimo, cinco marcas de resistência. Plantas F2 [RC3F2 (Diamante Negro x Rudá R ) x Rudá R1 ], contendo os genes Co-42, Co-5, Co-6, e Phg-1, foram cruzadas com indivíduos de famílias F2:3, contendo os genes Ur-ON, Ur-5 e Ur-11, para transferência de genes Ur para a pirâmide. Foi possível obter oito famílias F3 com, no mínimo, cinco marcas associados a genes de resistência, porém, duas delas apresentaram grãos carioca e as demais, grãos fora dos padrões aceitáveis para os grupos carioca e preto. Plantas [RC3F2 (Diamante Negro x Rudá R ) x Rudá R1 ], contendo os genes Co-42, Co-5, Co-6, Co-10, Ur-ON e Phg-1 foram cruzadas com o cv. MAR 2 (Phg-MAR 2) e as que continham os genes Co-42, Co-5, Co-6, Co-10 e Ur-ON foram cruzadas com o cv. Cornell 49-242 (Phg-3). Plantas RC3F2 (Diamante Negro x Rudá R ) contendo os genes Co-4, Co-6, Co-10, Ur-ON e Phg-1, foram cruzados com indivíduos RC3F2 (Rudá x BAT 332), que possuíam o gene Phg-62. Nos três cruzamentos, a cada geração as plantas obtidas foram selecionadas com marcadores moleculares ligados a cada gene envolvido nos cruzamentos além dos marcadores para os genes I e bc-3. A partir do primeiro cruzamento foram obtidas 16 plantas com, no mínimo, oito genes, sendo que nove delas geraram sementes de cor preta. No segundo, obteve-se 13 plantas com oito ou nove genes que geraram somente sementes F3 pretas, mas com brilho. No terceiro, dez famílias F4 foram obtidas com, no mínimo, dois genes e todas com grãos pretos. Para transferir genes de resistência para feijões de grão vermelho, cruzamentos e ciclos de retrocruzamentos entre o cv. Vermelhinho (genitor recorrente) e Rudá R foram conduzidos, bem como entre Ouro Vermelho (genitor recorrente) e Rudá R1 . Nesses cruzamentos as seleções também foram realizadas por marcadores moleculares ligados aos genes envolvidos e no padrão de cor dos grãos. Para o cruzamento entre Vermelhinho e Rudá R foram obtidas 19 famílias RC2F3 contendo no mínimo dois genes e com grãos vermelhos. No outro cruzamento, 29 famílias RC2F3 de grãos vermelhos e com quatro marcas, no mínimo, foram selecionadas. Diante dos resultados podê-se concluir que a seleção assistida por marcadores moleculares no processo de obtenção de linhagens com vários genes de resistência é eficiente, que os marcadores moleculares ligados a genes de resistência devem ser altamente específicos para que possam auxiliar no processo de transferência de genes para outros backgrounds genéticos e que a transferência de genes entre cultivares de grupos de cor de grão diferentes é demorado, exigindo a realização de um maior número de retrocruzamentos para a recuperação do tipo de grão original.Item Obtenção de SNPs, reação do feijoeiro comum à ferrugem da soja e piramidação de genes de resistência a Uromyces appendiculatus(Universidade Federal de Viçosa, 2009-08-24) Souza, Thiago Lívio Pessoa Oliveira de; Moreira, Maurílio Alves; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4796105P2; Carneiro, José Eustáquio de Souza; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783648T9; Barros, Everaldo Gonçalves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781285J6; http://lattes.cnpq.br/9650183308779143; Paula Júnior, Trazilbo José de; http://lattes.cnpq.br/7899276097018876; Caixeta, Eveline Teixeira; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4728636Z7Este trabalho apresenta resultados de pesquisas desenvolvidas no âmbito do Programa de Melhoramento do Feijoeiro conduzido na Universidade Federal de Viçosa (UFV), sendo este composto por seções ou subprojetos distintos. Desta forma, optou-se por redigi-lo na forma de artigos científicos, sendo um de revisão e quatro de resultados originais, os quais já foram ou serão submetidos para publicação em periódicos internacionais. Por esse motivo, decidiu-se por escrevê-los no idioma inglês, em congruência com as Normas de Redação de Teses e Dissertações da UFV. Os resumos de tais artigos contendo suas justificativas, seus objetivos e principais resultados são apresentados a seguir: 1) Identificação de SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms) no feijoeiro SNPs, diferenças de um único nucleotídeo ou pequenas inserções/deleções (indels) entre fragmentos homólogos de DNA, foram identificados no feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) por meio do re-sequenciamento de STSs (Sequence-Tagged Sites) gerados por primers desenhados para amplificar sequências shotgun e BAC-end de soja e regiões gênicas e microssatélites de feijão. Os fragmentos de DNA contendo SNPs foram identificados em produtos de PCR (bandas únicas de DNA) obtidos a partir de seis linhagens de feijão, três de origem Andina ( Jalo EEP558 , G19833 e AND 277 ) e três de origem Mesoamericana ( BAT93 , DOR 364 e Rudá ). O tamanho final do alinhamento das sequências de DNA obtidas foi de 134.653 pb, onde foram identificados 677 SNPs, incluindo 555 mudanças de base (295 transições e 260 transversões) e 122 indels. Verificou-se uma frequência de 5,16 SNPs/kb. A diversidade nucleotídica média expressa pelo coeficiente teta de Halushka foi de 0,00226. Este trabalho representa um esforço pioneiro para a identificação de SNPs no feijoeiro. 2) Resistência à ferrugem asiática da soja no feijoeiro A incidência da ferrugem asiática da soja (FAS), incitada pelo fungo Phakopsora pachyrhizi, tem sido constatada em cultivares de feijão. Neste trabalho, 44 acessos de feijoeiro foram testados para resistência ao P. pachyrhizi. Entre estes estavam incluídas fontes de resistência a diferentes doenças do feijoeiro, cultivares comerciais dos grupos carioca, preto e vermelho, e linhagens avançadas desenvolvidas pelo programa de melhoramento do BIOAGRO/UFV. Foram identificadas 14 fontes de resistência. PI181996 , Pérola e Redlands Pioneer apresentaram os menores graus médios de reação ao patógeno. A herança da resistência à FAS no acesso PI181996 foi estudada e os resultados indicam que esta característica é monogênica e dominante. 3) Melhoramento do feijoeiro para resistência à ferrugem no BIOAGRO/UFV, Brasil O feijoeiro é uma cultura de reconhecida importância social, nutricional e econômica. No entanto, quando comparada a outras espécies leguminosas de interesse agronômico, sua produtividade média ainda é considerada baixa. Um dos fatores que explicam esta situação é o grande número de doenças que acometem o feijoeiro e causam danos severos. Entre elas destaca-se a ferrugem, incitada pelo fungo Uromyces appendiculatus, o qual apresenta alta variabilidade. O controle da ferrugem por meio do uso de cultivares resistentes é uma estratégia viável, econômica e de fácil adoção, a ser usada de forma integrada às outras práticas. Neste trabalho são apresentadas importantes informações sobre a doença, além de relevantes iniciativas de melhoramento visando o desenvolvimento de cultivares resistentes à ferrugem no BIOAGRO/UFV. 4) Caracterização do gene de resistência à ferrugem presente na cultivar de feijoeiro Ouro Negro , a principal fonte de resistência usada no Brasil A identificação e caracterização de novas fontes de resistência (R) constituem etapas fundamentais para os programas de melhoramento que visam ao desenvolvimento de cultivares com resistência efetiva a patógenos. A cultivar Ouro Negro , de origem Mesoamericana, é a principal fonte de resistência à ferrugem utilizada no Brasil. No entanto, seu gene R (Ur-ON) ainda não foi completamente caracterizado em relação a outros já identificados. Neste trabalho, inicialmente, Ouro Negro e linhagens portadoras de genes R já caracterizados foram inoculadas com nove raças de U. appendiculatus. Além disso, o DNA de todas as linhagens de feijão foi analisado com marcadores moleculares ligados a Ur-ON, visando identificar evidências adicionais para a presença de alelos para esse lócus nas fontes R. Finalmente, foi testada a relação alélica entre Ur-ON e os genes de resistência à ferrugem presentes nas linhagens que foram resistentes a pelo menos uma das raças do patógeno. Testes de alelismo entre Ouro Negro e importantes fontes de resistência à ferrugem no Brasil, as quais possuem genes R não caracterizados, foram também realizados. Os resultados indicam que o gene de efeito principal que condiciona resistência ao U. appendiculatus na cultivar Ouro Negro é distinto daqueles com os quais ele foi comparado. 5) Melhoramento do feijoeiro assistido por marcadores moleculares visando à piramidação de genes de resistência à ferrugem A piramidação de genes R assistida por marcadores moleculares foi usada pelo programa de melhoramento do feijoeiro conduzido no BIOAGRO/UFV como uma estratégia para acelerar o desenvolvimento de linhagens com resistência durável e de amplo espectro à ferrugem. Os genes Ur-5 ( Mexico 309 ), Ur-11 ( BelMiDak RR-3 ) e Ur-ON ( Vi-4899 , linhagem do tipo carioca derivada do cruzamento Rudá × Ouro Negro ) foram combinados na cultivar Rudá , a qual possui grãos do tipo carioca. Foram obtidas linhagens apresentando todas as marcas moleculares associadas aos genes R, as quais confirmaram-se resistentes quando inoculadas com raças específicas de U. appendiculatus. Estas linhagens também foram resistentes em avaliações realizadas em condições de campo. Ensaios de rendimento demonstraram que as linhagens obtidas são tão produtivas quanto seu genitor recorrente ( Rudá ) e outras cultivares com grãos do tipo carioca atualmente plantadas no Brasil.Item Produção, conteúdo de proteína e óleo no grão da soja: herdabilidades, correlações e seleção de genótipos superiores(Universidade Federal de Viçosa, 2006-12-21) Miranda, Fábio Demolinari de; Moreira, Maurílio Alves; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4796105P2; Araujo, Elza Fernandes de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783675E2; Barros, Everaldo Gonçalves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781285J6; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4706159T4; Cruz, Cosme Damião; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788274A6; Soares, Taís Cristina Bastos; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4768998Y9O desenvolvimento de procedimentos de melhoramento mais eficientes dependem de um melhor entendimento do padrão de herança e do tipo de ação gênica envolvidas no controle de características de interesse. Desta forma, no sentido de melhor entender o controle genético de características de interesse, em uma população de soja do programa de melhoramento do Bioagro na Universidade Federal de Viçosa, este trabalho teve os seguintes objetivos; avaliar a herança para a característica teor de proteína no grão da soja, comparando gerações F2 e F3; estimar parâmetros genético de variabilidade, herdabilidade e correlação entre 11 características de interesse agronômico em soja, na população F3; predizer os progressos genéticos comparando diferentes estratégias de seleção. As populações de genótipos de soja utilizadas no presente trabalho foram obtidas do cruzamento entre a variedade UFVS 2012 genótipo com baixo teor protéico, em torno de 35%) e a linhagem CS3035PTA276-1-5-2 (genótipo com elevado teor de proteínas, em torno de 46%). Foram utilizadas 207 plantas F2 para a obtenção do mesmo número de famílias F3. O experimento constou de três repetições ou blocos, de forma que cada família de plantas F3 foi semeada em três repetições. Quanto à estimativa de herdabilidade no sentido restrito para o caráter teor de proteína do grão, esta foi calculada pela regressão pai/filho segundo Smth e Kinman assumindo o valor de 43,40%. Alem destes aspectos, a observação de significância no quadrado médio das famílias F3 é indicativo da existência de variabilidade genotípica indicando a possibilidade de seleção de genótipos superiores para alto teor de proteína. Após esta etapa, foram estimados os componentes da variação genética, as herdabilidades em sentido amplo e as correlações para onze características de interesse agronômico na soja (Número de dias para florescimento (NDF); número de dias para maturação (NDM); altura da planta na maturação (APM); altura da primeira vagem (APV); número de nós na maturação (NNM); número de vagens por planta (NVP); número de sementes por planta (NSP); peso de sementes por planta (PRO); peso de 100 sementes em gramas (PCS); teor percentual de proteínas no grão (PTN); teor percentual de óleo no grão (OLEO). Os resultados obtidos mostraram que maiores valores de coeficientes de herdabilidade foram verificados para os caracteres NDM, NNM, PCS, PTN e OLEO, na análise de variância foi observado pelo teste F a 1% a existência de variância genética significativa para todas as onze características avaliadas nas famílias F3, sendo indicativo da existência de variabilidade genética na população para as características. Na ultima etapa do presente trabalho foram consideradas como características principais a produção de grãos, o teor de proteína e o teor de óleo do grão e como estratégias de seleção foram utilizados; seleção baseada em índices de Smith e Hazel (SH), Mulamba e Mock (MM), Pesek e Baker (PB) e seleção Direta (SD). Os maiores valores de ganhos totais percentuais foram obtidos pela seleção direta para o caráter peso total de sementes por planta (PRO) (51,93%), seguida pelos índices MM (50,5%) (SH (49,18%), seleção direta sobre o caráter teor percentual de óleo no grão (OLEO) (17,4%), índice PB (-3,24) e apresentando os menores valores de ganhos totais, seleção direta sobre o caráter teor percentual de proteína no grão (PTN) (-8,26%). Pelo desdobramento das correlações genotípicas em efeitos indiretos e diretos, das variáveis primárias NDF, NDM, APM, APV e NNM, sobre as características principais PRO, PTN e OLEO foi possível observar para a característica PRO, maior estimativa de correlação total com a variável NDM (0,71), sendo que a maior parte deste valor (0,51) foi devida ao efeito direto de NDM. Para a característica PTN, os efeitos totais de correlação para todas as características primárias apresentaram valores negativos. Entretanto, o caráter APM forneceu valores positivos para efeitos diretos (0,16) sobre PTN, indicando a possibilidade de ganhos positivos para teores percentuais de proteína no grão com seleção praticada sobre APM. Para o caráter OLEO, todos os efeitos totais de correlação com as características auxiliares apresentaram valores positivos, sendo o de magnitude superior observado para NDM (0,43).Item Regulação da biossíntese de ácidos graxos insaturados durante a ontogenia de sementes de soja(Universidade Federal de Viçosa, 2008-07-14) Pinto, Marcos de Oliveira; Marcelino, Francismar Corrêa; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4706159Y3; Moreira, Maurílio Alves; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4796105P2; Barros, Everaldo Gonçalves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781285J6; http://lattes.cnpq.br/6572570544138209; Guimarães, Valéria Monteze; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4798758T3; Miranda, Fábio Demolinari de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4706159T4; Rezende, Sebastião Tavares de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787599A3A composição de ácidos graxos na fração óleo da soja influencia diretamente na sua estabilidade oxidativa. Conteúdos elevados de ácidos graxos polinsaturados, tais como o linoléico e linolênico, resultam em óleos mais susceptíveis a degradações hidrolíticas e oxidativas, levando à formação de compostos voláteis que alteram a qualidade e sabor dos alimentos. Assim, a tendência atual do mercado alimentício é buscar óleos com conteúdos mais elevados de ácidos graxos monoinsaturados e reduzido conteúdo de ácido linolênico. A regulação da via de biossíntese de ácidos graxos polinsaturados em sementes de soja possivelmente envolve controle transcricional e pós-transcricional das w-6 e w-3 dessaturases. No entanto, os mecanismos precisos de controle ainda não são muito claros. O presente trabalho está inserido no Programa de Melhoramento da Qualidade da Soja (PMQS) do BIOAGRO/UFV e tem como principal objetivo determinar os níveis de mRNAs das principais dessaturases de soja durante o desenvolvimento da semente, correlacionando- os com as concentrações relativas de ácidos graxos e atividade enzimática em diferentes cultivares durante o enchimento do grão. Para isso, foram utilizados os genótipos: A29, com baixa concentração de ácido linolênico (~1%); FA22, com elevada concentração de ácido oléico (~50%); N85-2176, com baixa concentração de ácido linolênico (~3%) e concentração média de ácido oléico (~30%); e Tucunaré, variedade comercial com concentrações normais de ácido oléico (~19%) e ácido linolênico (~8%). As sementes de soja foram subdivididas em cinco estádios de desenvolvimento de acordo com o seu peso úmido: 1° (0-125 mg); 2° (126-250 mg); 3° (251-375 mg), 4° (376-450 mg) e 5° (semente madura). Foram determinados: as concentrações de ácidos graxos; a concentração de óleo total; as atividades enzimáticas relativas das w-6 e w-3-dessaturases; e a expressão dos genes de FAD2-1 e FAD2-2, que codificam as w-6-dessaturases, e GmFAD3A, GmFAD3B e GmFAD3C, que codificam as w-3-dessaturases. De modo geral, a concentração de ácido oléico aumentou do 1° ao 4° estádio tendo uma redução entre o 4° e 5° estádios. O genótipo FA22, seguido de N85-2176, apresentou a maior concentração de ácido oléico durante todo o desenvolvimento da semente. Para o conteúdo de ácido linolênico, observou-se uma redução drástica do 1° ao 3° estádio em todos os genótipos. O genótipo A29, seguido de N85-2176, apresentou a menor concentração de ácido linolênico durante todo o desenvolvimento da semente. A concentração de óleo total nas sementes maduras fisiologicamente (5° estádio) foi de 22% para Tucunaré, 24% para A29, 21% para N85-2176 e 19% para FA22. A atividade enzimática relativa foi estimada com base nas concentrações médias dos ácidos graxos e não foi conclusiva, sendo necessárias determinações posteriores de atividade in vitro. Os níveis de transcritos do gene FAD2-1 foram superiores aos do gene FAD2-2, sendo que o acúmulo de transcritos de FAD2-1 foi menor nos estádios iniciais e aumentou com o desenvolvimento da semente, enquanto que para o gene FAD2-2 os níveis de transcritos reduziram com o desenvolvimento da semente. Esses resultados estão coerentes com a idéia de que FAD2-1 está relacionado com a biossíntese de ácido graxos de reserva em sementes e FAD2- 2, com a biossíntese de ácido graxos de membrana. Embora os genótipos FA22 e N85-2176 apresentem elevadas concentrações de ácido oléico, o mesmo não pode ser explicado pela redução na expressão dos genes FAD2-1 e FAD2-2, evidenciando a existência de mecanismos de regulação pós-transcricionais, ou até mesmo a presença de outros genes que controlem esta característica. Os níveis de transcritos do gene GmFAD3A foram superiores aos demais genes GmFAD3B e GmFAD3C no genótipo Tucunaré. Os acúmulos de transcritos do gene GmFAD3A foram praticamente nulos em A29 e N85-2176, enquanto GmFAD3B apresentou baixo acúmulo de transcritos em A29. Tal fato explica as baixas concentrações de ácido linolênico observados nesses genótipos. Mecanismos de regulação pós- transcricionais devem alterar a expressão final do gene GmFAD3C, que codifica a w-3-dessaturase neste genótipo, uma vez que A29 possui mutação nesse gene e nenhuma alteração no seu perfil de acúmulo de mRNA foi observado.