Resumo
Seed germination is a complex process controlled by many factors, in which physical and biochemical mechanisms are involved and the mobilization of reserves is crucial for this process to occur. Although, seed reserve mobilization is usually thought to be a post-germination process, seed reserve proteins mobilization occurs during germination. This study quantified seed proteins of bean genotypes during different hydration times, in order to understand the process of protein mobilization and whether there is relationship of this biochemical component with seed vigor. This study was conducted using seeds with different levels of vigor, genotypes with highest (13, 42, 55 and 81) and lowest (07, 23, 44, 50, IPR-88-Uirapurú and Iapar 81) physiological quality. High vigor genotypes showed greater efficiency in hydrolysis and mobilization of protein component, because they presented low globulins content in cotyledons at radicle protrusion in relation to low vigor genotypes (07, 23 and 50). The protein alpha-amylase inhibitor, observed in all genotypes, is involved with the longer time needed for radicle protrusion, according to the band intensity difference in genotypes 07, 44 and Iapar 81.
A germinação de sementes é um processo complexo controlado por muitos fatores, nos quais mecanismos físicos e bioquímicos estão envolvidos e a mobilização de reservas é decisiva para que esse processo ocorra. Embora a mobilização de reservas de sementes seja considerada um processo pós-germinativo, a mobilização das proteínas de reserva de sementes ocorre durante a germinação. Este estudo teve como objetivo quantificar as proteínas de sementes de genótipos de feijão durante os diferentes tempos de hidratação, a fim de compreender o processo de mobilização proteica e se há relação desse componente bioquímico com o vigor das sementes. Este estudo foi realizado utilizando sementes com diferentes níveis de vigor, genótipos com maior (13, 42, 55 e 81) e menor (07, 23, 44, 50, IPR-88-Uirapurú e Iapar 81) qualidade fisiológica. Os genótipos de alto vigor apresentaram maior eficiência na hidrólise e mobilização do componente proteico, pois apresentaram baixo teor de globulinas nos cotilédones na protrusão radicular em relação aos genótipos de baixo vigor (07, 23 e 50). A proteína inibidora da alfa-amilase, observada em todos os genótipos, está envolvida com o maior tempo necessário para a protrusão da radícula, de acordo com a diferença de intensidade da banda nos genótipos 07, 44 e Iapar 81.
Assuntos
Sementes/química , Variação Genética/genética , Proteínas/análise , Phaseolus/embriologia , Espectrometria de Massas , Eletroforese em Gel de PoliacrilamidaResumo
Family farmers preserve the tradition of cultivating maize landrace varieties because these plants have characteristics that hybrids lack. The greatest challenge in conserving in situ on-farm genetic diversity is avoiding gene flow and genetic introgression of transgenes to landrace varieties. Thus, farmers are obliged to change sowing times to guarantee temporal isolation since most farms are small, making spatial isolation impossible. The objective of the present work was to evaluate the behavior of maize landrace varieties submitted to different sowing times and densities in an agroecological system. The test was conducted in sub-sub-divided plots, where the main plot was represented by the sowing time, the sub-plot by the genotype, and the sub-sub-plot by the density, with three replications, for two consecutive years. The results demonstrate the effect of sowing time and density on the characteristics evaluated. In western Santa Catarina, the best time to sow seeds of maize landrace varieties in an agroecological system is in September, which is when the varieties expressed the greatest potential at densities from 45,000 to 50,000 pl.ha-1 , but it will not avoid transgene contamination.(AU)
Famílias camponesas preservaram a tradição do cultivo das variedades crioulas de milho estimuladas por características que os híbridos não apresentam. Sendo, o maior desafio para a conservação da diversidade genética in situ on farm evitar o fluxo gênico e a introgressão genética de trangenes nas variedades crioulas. Nesse sentido, os agricultores são obrigados a alterar épocas de semeadura para garantir isolamento temporal uma vez que a maioria das áreas é pequena inviabilizando o isolamento no espaço. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o comportamento de variedades crioulas de milho em sistema de base agroecológica submetidas às diferentes épocas e densidades de semeadura. No ensaio conduzido em parcelas sub-sub-divididas, a parcela principal foi representada pela época, a sub-parcela pelo genótipo e a sub-sub-parcela pela densidade, com três repetições, por dois anos consecutivos. Os resultados demostraram efeito de época e densidade de semeadura nas características avaliadas. É possível indicar que a época mais adequada para semeadura de variedades crioulas de milho em sistema de base agroecológica é em setembro para o oeste de Santa Catarina, sendo que para essa época as variedades expressaram maior potencial de produtividade de grãos na faixa de densidade de 45000 a 50000 pl.ha-1 , mas não impedirá a contaminação por transgene.(AU)
Assuntos
Zea mays/crescimento & desenvolvimento , Zea mays/genética , Agricultura Sustentável/métodosResumo
The aim of this study was to determine the degree of fatness and muscularity of gilts with different genotypes on the basis of intravital measurements using an Aloka SSD-500 ultrasound scanner and defining the influence of these parameters on selected indicators of reproductive performance. Research was performed on 462 gilts maintained under the same production conditions. Gilts were divided into 3 groups according to genotype: 154 Landrace gilts (L), 154 Large White (LW), 154 Landrace × Large White [L × LW]. Four selected reproductive indicators were analyzed: the number of piglets born alive (n), average piglet birth weight (kg), number of piglets weaned at 28 days (n) and the average weaned piglet weight (kg). Our results clearly show that an appropriate level of gilt fatness during insemination can contribute to significant improvements in the efficiency of piglet production. In order to increase the number of piglets born alive, the number of piglets at weaning and the masses in these periods, it is recommended insemination of L, LW and [L × LW] gilts when their backfat thickness behind the last rib 3 cm from the midline of the spine exceeds 25 mm. In the case of backfat thickness measured 8 cm from the midline of the spine, to improve the production efficiency of these gilts it is recommended to proceed to insemination, when the value of this trait exceeds 20 mm. In addition, insemination of gilts with the genotype [L × LW] should occur when the amount of LD muscle exceeds 60 mm, the width of the muscle is greater than 135 mm, and its surface is greater than 70 cm2 .
Assuntos
Feminino , Animais , Composição Corporal , Gorduras/administração & dosagem , Gorduras/análise , Inseminação , Suínos/embriologia , DesmameResumo
The aim of this study was to determine the degree of fatness and muscularity of gilts with different genotypes on the basis of intravital measurements using an Aloka SSD-500 ultrasound scanner and defining the influence of these parameters on selected indicators of reproductive performance. Research was performed on 462 gilts maintained under the same production conditions. Gilts were divided into 3 groups according to genotype: 154 Landrace gilts (L), 154 Large White (LW), 154 Landrace × Large White [L × LW]. Four selected reproductive indicators were analyzed: the number of piglets born alive (n), average piglet birth weight (kg), number of piglets weaned at 28 days (n) and the average weaned piglet weight (kg). Our results clearly show that an appropriate level of gilt fatness during insemination can contribute to significant improvements in the efficiency of piglet production. In order to increase the number of piglets born alive, the number of piglets at weaning and the masses in these periods, it is recommended insemination of L, LW and [L × LW] gilts when their backfat thickness behind the last rib 3 cm from the midline of the spine exceeds 25 mm. In the case of backfat thickness measured 8 cm from the midline of the spine, to improve the production efficiency of these gilts it is recommended to proceed to insemination, when the value of this trait exceeds 20 mm. In addition, insemination of gilts with the genotype [L × LW] should occur when the amount of LD muscle exceeds 60 mm, the width of the muscle is greater than 135 mm, and its surface is greater than 70 cm2 .(AU)
Assuntos
Animais , Feminino , Suínos/embriologia , Gorduras/administração & dosagem , Gorduras/análise , Inseminação , Composição Corporal , DesmameResumo
This study aimed to investigate the relationship between the hydration pattern of landrace bean genotypes and their physiological quality. The hydration curve of eight landrace (BAFs 07, 13, 23, 42, 44, 50, 55, 81) and two commercial cultivars (IPR-88-Uirapurú and Iapar 81) genotypes was determined from seed moisture. Determination of initial physiological quality was performed by germination and vigor tests (seedling performance and accelerated aging). Characterization of the genotypes, regarding accelerated aging tests, showed that BAFs 13, 42, 55 and 81 had the highest physiological potential, whereas BAFs 07, 23, 44, 50 and the commercial cultivars had lower physiological quality. The hydration curve followed a triphasic pattern with radicle protrusion occurring between 21 and 27 hours after seed hydration. The percentage of reserves translocated to the seedling during formation showed that BAF 42 had the highest conversion efficiency compared to the smaller efficiencies of BAFs 23, 50 and Iapar 81. The seedling length test showed that BAFs 42 and 55 had the most vigorous seedlings, which was driven by the high percentage of reserves translocated to the seedling during formation. BAFs 23, 50 and the cultivar Iapar 81 showed lower reserve translocation, demonstrating that low mobilization potential leads to smaller seedlings. The hydration of bean seeds during germination wa
O trabalho objetivou verificar relação do padrão de hidratação de genótipos crioulos de feijão e a sua qualidade fisiológica. Utilizaram-se oito genótipos crioulos (BAFs 07, 13, 23, 42, 44, 50, 55, 81) e dois comerciais (IPR-88-Uirapurú e Iapar 81) submetidos à determinação da curva de hidratação por meio da umidade das sementes. A determinação da qualidade fisiológica inicial foi realizada por meio do teste de germinação e testes de vigor (desempenho de plântulas e envelhecimento acelerado). A caracterização dos genótipos quanto ao teste de envelhecimento acelerado evidenciou os BAFs 13, 42, 55 e 81 como sendo de maior potencial fisiológico, e os BAFs 07, 23, 44 e 50 e cultivares comerciais, apresentando menor qualidade fisiológica. A curva de hidratação seguiu padrão trifásico com protrusão radicular entre 21 e 27 horas. O percentual de reserva translocada para a formação da plântula demonstrou que o BAF 42 obteve a maior eficiência de conversão comparada às menores, BAFs 23 e 50 e cultivar Iapar 81. Os BAFs 42 e 55 apresentaram plântula mais vigorosa pelo teste de comprimento de plântulas, decorrente do alto percentual de reserva translocada para a formação da plântula. Os BAFs 23 e 50 e a cultivar Iapar 81 apresentaram menor translocação de reservas e demonstraram que este baixo potencial de mobilização culminou com plântulas menores. A hidratação das sementes de feijão dur
Resumo
Mango (Mangifera indica L.) trees stand out among the main fruit trees cultivated in Brazil. The mango rosa fruit is a very popular local variety (landrace), especially because of their superior technological characteristics such as high contents of Vitamin C and soluble solids (SS), as well as attractive taste and color. The objective of this study was to select a breeding population of mango rosa (polyclonal variety; 5 individuals) that can simultaneously meet the fresh and processed fruit markets, using the multivariate method of principal components and the biplot graphic. The principal components, biplot graphic, and phenotype correlations were obtained using the R (2012) software. Pulp percentage and the pulp, skin, and seed mass variables can be indirectly selected using the smallest fruit diameter, which allowed an easier measurement. The P23R AREA3, P30R AREA3, and P32R AREA3 genotypes are selection candidates due to the presence of alleles, which are important agro-technological traits for mango breeding. This study showed that the biplot analysis is a valuable tool for decision making and visualization of interrelationships between variables and genotypes, facilitating the mango selection process.(AU)
Dentre as principais fruteiras cultivadas no Brasil, destaca-se a mangueira ( Mangifera indica L.). A manga rosa é uma variedade local bastante apreciada, especialmente devido a suas características tecnológicas superiores, tais como alto teor de Vitamina C, conteúdo de sólidos solúveis totais (SS), bem como sabor e cor atraentes. O objetivo deste estudo foi selecionar uma população de melhoramento de manga rosa (variedade policlonal; 5 indivíduos) que atenda simultaneamente aos mercados de frutas frescas e processadas, empregando o método multivariado de componentes principais e o gráfico biplot. Os componentes principais, o gráfico biplot e as correlações fenotípicas foram obtidos usando o software R (2012). As variáveis porcentagem de polpa e as massas de polpa, casca e semente podem ser selecionadas indiretamente por meio do diâmetro menor do fruto, que permite uma mensuração mais fácil. Os genótipos P23R ÁREA3, P30R ÁREA3, e P32R ÁREA3 são candidatos à seleção devido à presença de alelos para caracteres agrotecnológicos, que são importantes para o melhoramento da manga. Este estudo mostrou que a análise biplot é uma ferramenta valiosa para a tomada de decisão e visualização das inter-relações entre variáveis e genótipos, facilitando o processo seletivo da manga.(AU)
Assuntos
Genótipo , Seleção Genética , Melhoramento Vegetal , Mangifera/genética , BiometriaResumo
A produção total de anticorpos ao vírus da PRRS (PRRSV), mensurada como Sample-to-Positive ratio (S/P ratio), vem sendo proposta como uma característica indicadora para melhorar o desempenho reprodutivo de matrizes suínas durante um surto de PRRSV. Os objetivos deste trabalho foram avaliar a base genética do desempenho reprodutivo de matrizes suínas durante um surto de PRRSV e a sua relação com o sistema imune. Amostras de sangue foram coletadas de 1231 porcas de raça pura (690 Duroc e 541 Landrace) após um surto de PRRSV para a realização do teste ELISA e posterior genotipagem. Um total de 475 matrizes da raça Duroc e 405 da raça Landrace tiveram dados de desempenho reprodutivo coletados durante o surto da doença em relação ao número de leitões nascidos vivos (NBA), natimortos (NSB), mumificados (NM), nascidos mortos (NBD; NSB + NM), total de nascidos (TNB; NBA + NBD) e desmamados (NW), sendo genotipadas para 29799 marcadores do tipo SNPs. As estimativas de herdabilidade e os estudos de associação genômica ampla (GWAS) foram realizados para S/P ratio e características reprodutivas para cada raça separadamente. As estimativas de herdabilidade (±erro padrão) de S/P ratio durante o surto de PRRSV foram moderadas, com 0,33±0,06 para Duroc e 0,28±0,07 para Landrace. Para S/P ratio, o GWAS identificou um importante locus de característica quantitativa (QTL) no cromossomo (chr) 7 [24-25 megabases (Mb)], explicando 15% da variação genética (VG) e outro no chr 8 (25 Mb) explicando 2,4% VG para Duroc. O GWAS também identificou dois QTLs no chr 7 (23-24 Mb; 108-109 Mb) explicando, respectivamente, 31% e 2.2% VG para Landrace. As estimativas de herdabilidade para NBA, NSB, NM, NBD, TNB e NW foram 0,07±0,07; 0,02±0,11; 0,04±0,10; 0,08±0,08; 0,08±0,07; 0,06±0,04; respectivamente, para Duroc e 0,09±0,07; 0,10±0,07; 0,10±0,08; 0,11±0,07; 0,07±0,08; 0,07±0,08; respectivamente, para Landrace. Correlações genéticas favoráveis foram observadas entre S/P ratio e NBA (0.65±0.33), TNB (0.54±1.29) e NBD (-0.33±0.28) em porcas da raça Landrace durante o surto da doença. Poucos QTL foram identificados para características reprodutivas em porcas das raças Duroc e Landrace. Acurácias de Predição Genômica (APG) foram medianas a altas para S/P ratio em SNPAll, SNPMHC e SNPRest para a predição dentro da raça. No entanto, APG foram baixas para características reprodutivas. Os resultados indicam que as características reprodutivas apresentam baixa herdabilidade durante o surto de PRRSV, com poucos QTL identificados. Estes resultados validam a utilização de S/P ratio em matrizes infectadas com PRRSV, como uma característica indicadora, herdável e geneticamente correlacionada com características reprodutivas de interesse.
Total antibody response, measured as sample-to-positive (S/P) ratio, has been proposed as an indicator trait to improve reproductive performance in pigs infected with the PRRS virus (PRRSV). The objectives of this work were to evaluate the genetic basis of reproductive performance in pigs and to perform host-genetic analyses for S/P ratio in Duroc and Landrace sows that experienced a PRRSV outbreak. Serum samples were taken from 1231 purebred sows (690 Duroc and 541 Landrace) after a PRRSV outbreak for subsequent PRRSV ELISA analysis and SNP genotyping. A total of 475 Duroc and 405 Landrace sows with 29799 SNP genotypes had farrowing performance data during the outbreak on: number of piglets born alive (NBA), stillborn piglets (NSB), mummified piglets (NM), piglets born dead (NBD; NSB+NM), total number of piglets born (TNB; NBA+NBD), and piglets weaned (NW). Heritability and genome-wide association studies (GWAS) were performed for S/P ratio and reproductive traits, separately per breed. Genomic prediction accuracies (GPA) were obtained for each trait within and between breeds. Heritability estimates (±standard error) of S/P ratio during the PRRSV outbreak were moderate, with 0.33±0.06 for Duroc and 0.28±0.07 for Landrace. For S/P ratio, the GWAS identified a major quantitative trait locus (QTL) on chromosome (chr) 7 [24-25 megabases (Mb)] explaining 15% of the genetic variance (GV), and one on chr 8 (25 Mb) explaining 2.4% GV for Duroc. For Landrace, GWAS identified a QTL on chr 7 (23-24 Mb) explaining 31% GV, and another one on chr 7 (108-109 Mb) explaining 2.2% GV. Heritability estimates for NBA, NSB, NM, NBD, TNB, and NW during the PRRSV outbreak were 0.07±0.07, 0.02±0.11, 0.04±0.10, 0.08±0.08, 0.08±0.07, 0.06±0.04, respectively, for Duroc, and 0.09±0.07, 0.10±0.07, 0.10±0.08, 0.11±0.07, 0.07±0.08, 0.07±0.08, respectively, for Landrace. Favorable genetic correlations between S/P ratio with NBA (0.65±0.33) and NBD (-0.33±0.28) were observed for Landrace sows during the PRRSV outbreak. Few QTL were identified in Duroc and Landrace sows for reproductive traits. GPA were moderate to high for S/P ratio for the within-breed prediction. On the other hand, GPA were low to moderate for most reproductive traits. The results indicate that reproductive traits are lowly heritable during a PRRSV outbreak with few QTL identified in Duroc and Landrace sows. These results also validate previous studies that S/P ratio in PRRSV-infected sows is heritable and favorably genetically correlated with some reproductive traits during a PRRSV outbreak. S/P ratio has then the potential to be used as an indicator trait to improve reproductive performance in PRRSV-infected sows.
Resumo
A interação genótipo x ambiente influencia grandemente a seleção de genótipos e o sistema de cultivo adotado deve levar em consideração a resposta do genótipo ao manejo empregado. O objetivo deste trabalho foi avaliar a interação genótipo x ambiente através da análise GGE biplot de quatro genótipos de milho (duas variedades crioulas, uma variedade melhorada e um híbrido comercial) em resposta a formas de adubação (orgânica e química) sob diferentes ambientes. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso em esquema fatorial 5x4x3, com quatro repetições, com a combinação dos fatores: cinco ambientes (Imbaú em 2006/2007; Alvorada do Sul em 2008/2009; e Londrina em 2007/2008, 2008/2009 e 2009/2010); quatro genótipos de milho (Caiano, Asteca, DKB 390 e IPR 114); e três formas de adubações (sem adubação, adubação orgânica e adubação química). Considerando o rendimento para Alvorada do Sul, o híbrido DKB 390 em cultivo com cama de frango é uma alternativa para pequenos produtores visando maiores produtividades. Para Londrina, a utilização de IPR 114 propicia maior produtividade, no sistema testado, entretanto para Imbaú deve-se utilizar Asteca. A avaliação dos efeitos da interação genótipo x ambiente baseada na análise GGE Biplot possibilitou identificar através do comportamento genotípico as variedades promissoras e estáveis, bem como os ambientes que otimizam o desempenho das variedades, sendo um método recomendado para melhorar a eficiência da identificação de genótipos em ambientes específicos.(AU)
Genotype x environment interaction greatly influences the selection of genotypes and the crop system should take into account the response of genotype to the employee management. The aim of this experiment was to evaluate the genotype x environment interaction by GGE biplot analysis of four maize varieties (landrace, improved variety and commercial hybrid) in response to fertilization treatments (organic and chemical) under different environments. The experimental was in a 5x4x3 factorial randomized block design with four replications, with the combination of factors: five environments (Imbaú in 2006/2007; Alvorada do Sul in 2008/2009, and Londrina in 2007/2008, 2008/2009 and 2009/2010), four maize genotypes (Caiano, Azteca, DKB 390 and IPR 114) and three types of fertilization (without fertilizer, organic and chemical fertilizer). Considering the yield to Alvorada do Sul hybrid DKB 390 in cultivation with poultry litter is an alternative for small farmers. To Londrina using IPR 114 provides greater productivity for smallholders, however growers should use Azteca for Imbaú. The evaluation of the effects of genotype x environment interaction based on GGE Biplot analysis enabled us to identify behavior through promising and stable genotypic varieties as well as environments that optimize the performance of varieties, being a recommended method to improve the efficiency of the identification of genotypes for specific environments.(AU)
Assuntos
Zea mays/genética , Perfil Genético , Variação GenéticaResumo
No Melhoramento Animal existe um histórico de utilizar dados fenotípicos dos melhores animais de uma geração para produzir a próxima geração. Entretanto, é sabido que a herdabilidade das características de interesse depende de uma base genética e podem ser explicadas através do DNA. Na genética quantitativa é usado o modelo básico que diz que o fenótipo é a soma do genótipo (composição genética do indivíduo) e do ambiente, entretanto, genótipos diferentes podem desempenhar resultados superiores ou inferiores dependendo do ambiente em que estão inseridos, com isso, houve a necessidade de incluir o fator interação entre o genótipo e o ambiente. Com o desenvolvimento tecnológico, o sequenciamento de nova geração (NGS) tem trazido avanços no entendimento de características complexas no melhoramento animal, com o sequenciamento completo do genoma dos animais domésticos foi possível melhor entender como variantes causais e estruturais tem influenciado o fenótipo. Com o uso do NGS é possível quantificar o mRNA que está sendo expresso de um determinado gene que influencia determinada característica (transcriptoma RNA-Seq), descobrir alterações epigenéticas (ChIP-Seq) e, então, conhecer melhor os mecanismos moleculares que modulam a característica e tecido em questão; aumentar a densidade de marcadores de nucleotídeos simples (SNP) com o sequenciamento do genoma completo (WGS) e então, descobrir associações genômicas mais significativas e mais precisas. Com o advento do NGS veio a necessidade de o desenvolvimento poder computacional e novas ferramentas capazes de analisar e armazenar a quantidade de dados gerada. Em função disso, o desenvolvimento de softwares capazes de realizar o controle de qualidade, mapeamento das sequencias contra o genoma de referencia e, quantificar os transcritos (no caso de RNASeq) tem se tornado necessário e, lidar com esse tipo de análise pode ser difícil para aqueles que não tem familiaridade com sistemas computacionais. Visto isso foi desenvolvido um pipeline de uso amigável para analisar dados de RNA-Seq, realizando controle de qualidade, mapeamento e contagem de sequencias. O BAQCOM (Bioinformatics Analysis of Quality Control and Mapping) tem se mostrado eficiente e rápido. Utilizando dados de RNA-Seq objetivou-se conhecer o perfil global de expressão gênica envolvido em Condronecrose Bacteriana com Osteomielite em frangos (BCO), que é desenvolvida nas placas de crescimento ósseo do fêmur e tíbia e colonizada por bactérias oportunistas. Utilizando amostras de tíbia de seis frangos de linhagem comercial (três afetados por BCO e três sadios), foram encontrados 192 genes diferencialmente expressos (FDR < 0.05) divididos em 63 upregulados e 129 downregulados. 26 genes e sete fatores de transcrição foram encontrados downregulados explicando BCO em tíbia, podendo concluir que a BCO em frangos pode ser causada pela baixa expressão de genes relacionados ao crescimento ósseo e, que, a proliferação bacteriana parece ser um processo secundário. Outro cenário para o uso de NGS é o mapeamento fino de região de QTL (quantitative Traits Loci). Uma região de QTL no cromossomo 5 associada com espessura de toucinho foi encontrada em quatro linhagens comercial de suínos (sintético baseado em large-white, Pietrain, Landrace e Large-White). Espessura de toucinho é importante para eficiência alimentar e qualidade de carne, além de ser reservatório energético. Embora Genome Wide Association Study (GWAS) tem sido amplamente usada associada à fenótipos, ainda há a necessidade de reduzir a região de associação se o objetivo é achar mutações causais. Por essa razão objetivou-se reduzir esta região de QTL usando dados de WGS, RNA-Seq e ChIP-Seq. A partir do SNP mais significativo do GWAS (leadSNP SSC5:66103958), os haplótipos foram postos em fase e selecionados haplótipos de tamanho 41 SNPs (20 < leadSNP > 20). Foi selecionado o haplótipo mais frequente entre as linhagens utilizadas, então foi possível identificar uma região de 5 SNPs (2 < leadSNP > 2) presente em todas as linhagens. A partir desta região foi realizado o mapeamento fino, primeiro foi utilizado WGS e foi identificado três variantes candidatas (SSC5:66097445, SSC5:66099282 e SSC5c66103958). Nesta região entre SSC5:66097445-66103958 foram encontradas marcas epigenéticas H3K27me3 e H3K4me3 utilizado dados de ChIP-Seq de macrófagos alveolar de suínos, indicando regulação de expressão gênica durante período de desenvolvimento pre-natal. Em função disso foram utilizados RNA-Seq de embriões e fetos, onde foi possível encontrar alta expressão do gene CCND2, que está relacionado ao desenvolvimento e diferenciação de tecido adiposo, sendo um forte candidato a gene causal para espessura de toucinho. É possível, também, concluir que nesta região pode ter elementos regulatórios envolvidos na expressão do gene CCND2 no desenvolvimento embrionário e que, o impacto epigenético durante a vida embrionária pode impactar a produção de características na vida adulta. Nessa tese foi usado dados de sequenciamento, genotipagem, fenótipo, transcriptoma e ChIP-Seq, integrando todos para estreitar regiões de interesse no genoma, assim, resultando e propondo ferramentas para melhorar o melhoramento animal no futuro.
In Animal Breeding there is a history of using phenotypic data of the best animals from one generation to produce the next one. However, it is known that the heritability of interest traits depends on a genetic basis and can be explained by the DNA. In quantitative genetics, the basic model says that the phenotype is the sum of the genotype (genetic composition of the individual) and the environment, however, different genotypes can perform superior or inferior results depending on the environment in which they are inserted, with that, there was the need to include an interaction factor at the genotype and the environment. The development of Next Generation Sequencing (NGS) has brought advances in the understanding of complex traits in animal breeding, with the Whole Genome Sequencing (WGS) of the domestic animals it was possible to better understand how causal and structural variants have influenced the phenotype. With the use of NGS it is possible to quantify the mRNA that is being expressed of a certain gene that influences a certain trait (transcriptome - RNA-Seq), discover epigenetic changes (ChIP-Seq) and, then, better understand the molecular mechanisms that modulate the trait and tissue in question; increase the density of Simple Nucleotide Polymorphism Markers (SNP) with WGS and then discover more significant and more accurate genomic associations. With the advent of NGS came the need for the development of computational power and new tools capable of analyzing and storing the amount of data generated. As a result, the development of software capable of performing quality control, mapping sequences against the reference genome and quantifying the transcripts (in the case of RNA-Seq) has become necessary and, dealing with this type of analysis can be difficult for those unfamiliar with computer systems. For this reason, a userfriendly pipeline was developed to analyze RNA-Seq data, carrying out quality control, mapping and sequence counting. BAQCOM (Bioinformatics Analysis of Quality Control and Mapping) has been shown to be efficient and fast. Using RNA-Seq data, it was aimed to know the global gene expression profile involved in Bacterial Chondronecrosis with Osteomyelitis (BCO) in chicken, which is developed in the bone growth plates of the femur and tibia followed by opportunistic bacteria. Using tibia samples from six commercial broilers (three affected by BCO and three healthy), 192 differentially expressed genes (FDR <0.05) were found (63 upregulated and 129 downregulated). 26 genes and seven transcription factors were found downregulated, explaining BCO in tibia, concluding that BCO in chickens may be caused by the low expression of genes related to bone growth and that bacterial proliferation seems to be a secondary process. Another scenario for the use of NGS is the fine mapping of QTL (quantitative Traits Loci) regions. A QTL region on chromosome 5 associated with backfat thickness was found in four commercial pig lines (synthetic based on large-white, Pietrain, Landrace and Large-White). Backfat is important for feed efficiency and meat quality, as well as being a storage of energy. Although the Genome Wide Association Study (GWAS) has been widely used in association with phenotypes, there is still a need to reduce the associated region if the goal is to find causal mutations. For this reason, it was aimed to reduce this QTL region using data from WGS, RNA-Seq and ChIPSeq. From the most significant SNP of GWAS (leadSNP - SSC5:66103958), haplotypes were phased and haplotypes of size 41 SNPs (20
Resumo
Plant breeding efficiency relies mainly on genetic diversity and selection to release new cultivars. This study aimed to identify landraces with favorable characteristics that can be used as parents of segregating populations in common bean (Phaseolus vulgaris L.) breeding programs. Firstly, ten bean genotypes were selected because they showed promising agronomic performance, and the following seven adaptive traits of four commercial bean cultivars were evaluated: i) plant height; ii) diameter of the stem; iii) height of the insertion of the first pod; iv) pod number per plant; v) grain number per pod; vi) weight of a thousand grains and vii) grain yield. The accessions BAF 07, BAF 44, and BAF 45 are promising in terms of increasing plant height, and accession BAF 01, in terms of reducing plant height. The accession BAF 07 was also the most promising in terms of a plant ideotype that combines higher plant height, maximum height of the insertion of the first pod, and increment in grain yield. Moreover, the selection can be made between and within accessions, because genetic variability is also present within landraces.
Assuntos
Bancos de Espécimes Biológicos , Melhoramento Vegetal , Phaseolus/genética , Seleção Genética , Variação GenéticaResumo
Plant breeding efficiency relies mainly on genetic diversity and selection to release new cultivars. This study aimed to identify landraces with favorable characteristics that can be used as parents of segregating populations in common bean (Phaseolus vulgaris L.) breeding programs. Firstly, ten bean genotypes were selected because they showed promising agronomic performance, and the following seven adaptive traits of four commercial bean cultivars were evaluated: i) plant height; ii) diameter of the stem; iii) height of the insertion of the first pod; iv) pod number per plant; v) grain number per pod; vi) weight of a thousand grains and vii) grain yield. The accessions BAF 07, BAF 44, and BAF 45 are promising in terms of increasing plant height, and accession BAF 01, in terms of reducing plant height. The accession BAF 07 was also the most promising in terms of a plant ideotype that combines higher plant height, maximum height of the insertion of the first pod, and increment in grain yield. Moreover, the selection can be made between and within accessions, because genetic variability is also present within landraces.(AU)
Assuntos
Phaseolus/genética , Bancos de Espécimes Biológicos , Melhoramento Vegetal , Variação Genética , Seleção GenéticaResumo
Mapeou-se quantitative trait loci (QTL) associados a características de desempenho nos cromossomos 1, 2, 3, 12, 14, 15 e X de suínos pertencentes a uma população F2, formada a partir do cruzamento entre dois machos da raça naturalizada brasileira Piau e 18 fêmeas comerciais (Landrace x Large White x Pietrain). O mapa genético de ligação da população foi construído após a genotipagem dos animais para 35 marcadores microssatélites. As estimativas do conteúdo de informação polimórfica indicaram que os marcadores microssatélites foram adequados para as análises de QTL. Os dados foram analisados pelo mapeamento por intervalo usando-se o programa GridQTL. Encontraram-se seis QTL, sendo que o QTL genômico para idade ao abate atingiu a significância de 5% de probabilidade. As informações dos QTL detectados neste estudo são úteis para identificar genes que podem ser usados em conjunto com os métodos convencionais de seleção, aumentar a acurácia deles e prover uma compreensão dos fenótipos produtivos de suínos.(AU)
The accomplishment of the present study had the objective of mapping Quantitative Trait Loci (QTL) related to performance traits in a F2 pig population developed by mating two Brazilian Piau breed sires with 18 dams from a commercial line (Landrace × Large White × Pietrain). The linkage map for this population was constructed after genotyping the animals for 35 microsatellite markers. Estimates of polymorphic information content indicated that the microsatellite markers were appropriate for QTL analyses. The genotypes were analyzed by interval mapping using the GridQTL program. A total of six QTL were found, of which the QTL for slaughter age (days) was significant at the 5% genome-wise level. The information of the significant QTL detected in this study is useful for future fine-mapping studies for the identification of genes. Such information can be used together with traditional methods in breeding programs or even for a better understanding of the phenotypes of swine production.(AU)
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Animais , Suínos/genética , Genômica/classificação , Mapeamento Cromossômico/veterinária , Loci Gênicos , Cromossomos/classificação , Técnicas de Genotipagem/veterináriaResumo
Aiming to identify and to select landrace beans with desirable agronomic characteristics for use in breeding to the development of improved cultivars, 110 accesses from the Banco Ativo de Germoplasma of Instituto de Melhoramento e Genética Molecular - IMEGEM/UDESC were characterized and representative of genic pool from Santa Catarina State. The experiment was conducted at field in augmented block design, with four commercial genotypes as witnesses. The genotypes had been agronomic and morphologically characterized. The data were submitted to variance analysis and the genotypes compared with the witnesses by means contrasts. Great variability was observed in the germplasm studied. The results showed promising genotypes (BAF14, BAF07, BAF09 and BAF25) obtaining mean productivity, cycle, height and insertion of pod. These landrace genotypes could be incorporated into the breeding block of beans improvement program of IMEGEM/UDESC with perspectives of advances in the bean improvement.
Com o objetivo de identificar e selecionar genótipos locais de feijão com características agronômicas desejáveis para utilização na obtenção de cultivares superiores, realizou-se a caracterização de 110 genótipos pertencentes ao Banco Ativo de Germoplasma do Instituto de Melhoramento e Genética Molecular - IMEGEM/UDESC e representativos do pool gênico presente no Estado de Santa Catarina. O experimento foi conduzido a campo em delineamento de blocos aumentados com quatro genótipos comercias como testemunhas. Os genótipos foram caracterizados morfológica e agronomicamente. Os dados foram submetidos à análise de variância e os genótipos comparados com as testemunhas por meio de contrastes. Evidenciouse grande variabilidade no germoplasma estudado. Os resultados revelaram genótipos promissores (BAF07, BAF09 , BAF14 e BAF25) obtendo médias de produtividade, ciclo, estatura e inserção de legume elevadas. Estes genótipos poderão ser incorporados ao bloco de hibridação do programa de melhoramento de feijão do IMEGEM/UDESC, com perspectivas de avanços futuros no melhoramento.
Resumo
The heart fatty acid-binding protein (HFABP) gene was sequenced in parental animals of a F2 crossing of boars of the Brazilian native Piau breed with commercial sows (Landrace x Large White Pietrain). Primers used for PCR were designed to amplify four exons of the gene. The PCR products were sequenced and compared with the GenBank sequences. Differences between the generated sequences and the GenBank sequences were observed for both genetic groups. A total of 246 F2 animals were genotyped using the Hinf I restriction enzyme. Two genotypes were identified, 198 being animals HH and 48 Hh. The Hinf I SNP was significantly associated with weights of loin (bone-in) (P<0.05), jowl (P<0.05), sirloin (P<0.10), and kidneys (P<0.01). These results showed the potential of the H-FABP gene in marker-assisted selection programs for carcass traits in pigs.(AU)
O gene da proteína de ligação de ácidos graxos - coração foi seqüenciado em animais parentais de um cruzamento F2 entre varrões da raça nativa brasileira Piau e fêmeas comerciais (Landrace x Large White x Pietrain). Os primers utilizados na reação em cadeia da polimerase foram desenhados para amplificarem os quatro éxons do gene. Os fragmentos amplificados foram seqüenciados e comparados com a seqüência do gene depositada no GenBank. Foram observadas divergências entre as seqüências geradas e as do GenBank para ambos os grupos genéticos. Foram genotipados 246 animais F2 utilizando-se a enzima Hinf I. Dois genótipos foram identificados, sendo 198 animais HH e 48 animais Hh. O polimorfismo apresentou efeito sobre o peso total do carré (P<0,05), o peso da papada (P<0,05), o peso do filezinho (P<0,10) e o peso dos rins (P<0,01). Os resultados indicam que o gene da H-FABP apresenta potencial para aplicação em programas de seleção assistida por marcadores moleculares em suínos.(AU)
Assuntos
Animais , Proteínas de Ligação a Ácido Graxo , Reação em Cadeia da Polimerase , Mapeamento Cromossômico , Polimorfismo Genético , Peso Corporal , SuínosResumo
Aiming to identify and to select landrace beans with desirable agronomic characteristics for use in breeding to the development of improved cultivars, 110 accesses from the Banco Ativo de Germoplasma of Instituto de Melhoramento e Genética Molecular - IMEGEM/UDESC were characterized and representative of genic pool from Santa Catarina State. The experiment was conducted at field in augmented block design, with four commercial genotypes as witnesses. The genotypes had been agronomic and morphologically characterized. The data were submitted to variance analysis and the genotypes compared with the witnesses by means contrasts. Great variability was observed in the germplasm studied. The results showed promising genotypes (BAF14, BAF07, BAF09 and BAF25) obtaining mean productivity, cycle, height and insertion of pod. These landrace genotypes could be incorporated into the breeding block of beans improvement program of IMEGEM/UDESC with perspectives of advances in the bean improvement.
Com o objetivo de identificar e selecionar genótipos locais de feijão com características agronômicas desejáveis para utilização na obtenção de cultivares superiores, realizou-se a caracterização de 110 genótipos pertencentes ao Banco Ativo de Germoplasma do Instituto de Melhoramento e Genética Molecular - IMEGEM/UDESC e representativos do pool gênico presente no Estado de Santa Catarina. O experimento foi conduzido a campo em delineamento de blocos aumentados com quatro genótipos comercias como testemunhas. Os genótipos foram caracterizados morfológica e agronomicamente. Os dados foram submetidos à análise de variância e os genótipos comparados com as testemunhas por meio de contrastes. Evidenciouse grande variabilidade no germoplasma estudado. Os resultados revelaram genótipos promissores (BAF07, BAF09 , BAF14 e BAF25) obtendo médias de produtividade, ciclo, estatura e inserção de legume elevadas. Estes genótipos poderão ser incorporados ao bloco de hibridação do programa de melhoramento de feijão do IMEGEM/UDESC, com perspectivas de avanços futuros no melhoramento.
Resumo
As variedades de milho crioulo são tidas como adaptadas a diferentes condições ambientais. O objetivo deste trabalho foi estimar e comparar os parâmetros de adaptabilidade e estabilidade de 12 variedades de milho crioulo em dois ciclos de seleção recorrente. Foram utilizados dados de produtividade de grãos referentes a oito experimentos com variedades crioulas no primeiro ciclo de melhoramento (Grupo I) e sete experimentos no segundo ciclo (Grupo II), instalados no Estado do Paraná e Santa Catarina. Cada experimento ensaio avaliou 12 variedades de milho crioulo e a testemunha BR106. Os experimentos foram instalados segundo o delineamento em blocos completamente casualizados, sendo empregados quatro procedimentos para analisar a estabilidade e adaptabilidade das variedades. A maioria das variedades de milho crioulo avaliadas foram competitivas em relação à cultivar BR 106 nos ambientes estudados. Diferentes respostas foram observadas quanto à adaptabilidade e estabilidade nos dois grupos, para os diferentes métodos considerados. As variedades Macaco, Amarelão e Carioca, no Grupo I, e Palha Roxa, Amarelão e Astequinha Sabugo Fino, no Grupo II, apresentaram bom desempenho, adaptabilidade ampla e comportamento previsível.
Maize landrace varieties are known to be adaptable to different environmental conditions. The objective of this work was to estimate and compare adaptability and stability parameters of 12 maize landrace varieties during two cycles of recurrent selection. The study used grain yield data from eight experiments in the first selection cycle (Group I) and seven experiments in the second cycle (Group II). The experiments were conducted in Paraná and Santa Catarina states. Each experiment evaluated 12 maize landrace varieties and one control variety, BR106. The experiments involved a randomized complete block design in which four methodologies were used to analyze variety stability and adaptability. The majority of the maize landraces assessed were competitive with the control BR 106 in the environments studied. Different adaptability and stability outcomes were verified for both groups. The varieties Macaco, Amarelão and Carioca, from Group I, and Palha Roxa, Amarelão and Astequinha Sabugo Fino, from Group II, showed superior average grain yield, general adaptability and stability.
Resumo
As variedades de milho crioulo são tidas como adaptadas a diferentes condições ambientais. O objetivo deste trabalho foi estimar e comparar os parâmetros de adaptabilidade e estabilidade de 12 variedades de milho crioulo em dois ciclos de seleção recorrente. Foram utilizados dados de produtividade de grãos referentes a oito experimentos com variedades crioulas no primeiro ciclo de melhoramento (Grupo I) e sete experimentos no segundo ciclo (Grupo II), instalados no Estado do Paraná e Santa Catarina. Cada experimento ensaio avaliou 12 variedades de milho crioulo e a testemunha BR106. Os experimentos foram instalados segundo o delineamento em blocos completamente casualizados, sendo empregados quatro procedimentos para analisar a estabilidade e adaptabilidade das variedades. A maioria das variedades de milho crioulo avaliadas foram competitivas em relação à cultivar BR 106 nos ambientes estudados. Diferentes respostas foram observadas quanto à adaptabilidade e estabilidade nos dois grupos, para os diferentes métodos considerados. As variedades Macaco, Amarelão e Carioca, no Grupo I, e Palha Roxa, Amarelão e Astequinha Sabugo Fino, no Grupo II, apresentaram bom desempenho, adaptabilidade ampla e comportamento previsível.
Maize landrace varieties are known to be adaptable to different environmental conditions. The objective of this work was to estimate and compare adaptability and stability parameters of 12 maize landrace varieties during two cycles of recurrent selection. The study used grain yield data from eight experiments in the first selection cycle (Group I) and seven experiments in the second cycle (Group II). The experiments were conducted in Paraná and Santa Catarina states. Each experiment evaluated 12 maize landrace varieties and one control variety, BR106. The experiments involved a randomized complete block design in which four methodologies were used to analyze variety stability and adaptability. The majority of the maize landraces assessed were competitive with the control BR 106 in the environments studied. Different adaptability and stability outcomes were verified for both groups. The varieties Macaco, Amarelão and Carioca, from Group I, and Palha Roxa, Amarelão and Astequinha Sabugo Fino, from Group II, showed superior average grain yield, general adaptability and stability.
Resumo
The objective of this work was to characterize the genetic diversity of landrace beans in two years for morphologic and agronomy characteristics. Twenty four bean (Phaseolus vulgaris L.) genotypes were evaluated during the growing seasons of 2006/2007 and 2007/2008, using the randomized block design with three replications in Lages - SC. The genotypes were analyzed for 12 morphological and agronomic traits. The genotypes were studied using multivariable techniques to measure genetic divergence represented by the generalized distance of Mahalanobis and the genotypes grouping was performed by Tocher"s optimization procedure. Among the 12 variables evaluated, the weight of 100 seeds had the highest contribution in the separation of the genotypes followed by the pod length in the two seasons. Genotypes BAF 3, BAF 37, BAF 42, BAF 55, BAF 57 and BAF 75 had high grain yield (around 4,000 Kg ha-1) in the two growing seasons and they could be incorporated in the programs of genetic breeding or used in the crop production.
O objetivo deste trabalho foi caracterizar a diversidade de genótipos crioulos de feijão em dois anos de cultivo quanto às características morfoagronômicas. O experimento foi conduzido com 24 genótipos nas safras de 2006/2007 e 2007/2008 no município de Lages - SC, sob delineamento experimental em blocos ao acaso com 3 repetições, em que foram avaliadas 12 características morfológicas e agronômicas. Foi utilizada a técnica de análise multivariada para medir a divergência genética representada pela distância generalizada de Mahalanobis e o agrupamento dos genótipos foi realizado através do método de otimização de Tocher. Entre as 12 características avaliadas, o peso de 100 sementes foi o caráter que apresentou maior contribuição na separação dos genótipos, seguido pelo comprimento da vagem, nos dois anos de cultivo. Os genótipos BAF 3, BAF 37, BAF 42, BAF 55, BAF 57 e BAF 75 apresentaram elevados níveis de produtividade (acima de 4.000 Kg ha-1) nos dois anos de cultivo, e podem ser incorporados aos programas de melhoramento da cultura ou indicados para os agricultores.
Resumo
The objective of this work was to characterize the genetic diversity of landrace beans in two years for morphologic and agronomy characteristics. Twenty four bean (Phaseolus vulgaris L.) genotypes were evaluated during the growing seasons of 2006/2007 and 2007/2008, using the randomized block design with three replications in Lages - SC. The genotypes were analyzed for 12 morphological and agronomic traits. The genotypes were studied using multivariable techniques to measure genetic divergence represented by the generalized distance of Mahalanobis and the genotypes grouping was performed by Tocher"s optimization procedure. Among the 12 variables evaluated, the weight of 100 seeds had the highest contribution in the separation of the genotypes followed by the pod length in the two seasons. Genotypes BAF 3, BAF 37, BAF 42, BAF 55, BAF 57 and BAF 75 had high grain yield (around 4,000 Kg ha-1) in the two growing seasons and they could be incorporated in the programs of genetic breeding or used in the crop production.
O objetivo deste trabalho foi caracterizar a diversidade de genótipos crioulos de feijão em dois anos de cultivo quanto às características morfoagronômicas. O experimento foi conduzido com 24 genótipos nas safras de 2006/2007 e 2007/2008 no município de Lages - SC, sob delineamento experimental em blocos ao acaso com 3 repetições, em que foram avaliadas 12 características morfológicas e agronômicas. Foi utilizada a técnica de análise multivariada para medir a divergência genética representada pela distância generalizada de Mahalanobis e o agrupamento dos genótipos foi realizado através do método de otimização de Tocher. Entre as 12 características avaliadas, o peso de 100 sementes foi o caráter que apresentou maior contribuição na separação dos genótipos, seguido pelo comprimento da vagem, nos dois anos de cultivo. Os genótipos BAF 3, BAF 37, BAF 42, BAF 55, BAF 57 e BAF 75 apresentaram elevados níveis de produtividade (acima de 4.000 Kg ha-1) nos dois anos de cultivo, e podem ser incorporados aos programas de melhoramento da cultura ou indicados para os agricultores.
Resumo
This study aimed to investigate the relationship between the hydration pattern of landrace bean genotypes and their physiological quality. The hydration curve of eight landrace (BAFs 07, 13, 23, 42, 44, 50, 55, 81) and two commercial cultivars (IPR-88-Uirapurú and Iapar 81) genotypes was determined from seed moisture. Determination of initial physiological quality was performed by germination and vigor tests (seedling performance and accelerated aging). Characterization of the genotypes, regarding accelerated aging tests, showed that BAFs 13, 42, 55 and 81 had the highest physiological potential, whereas BAFs 07, 23, 44, 50 and the commercial cultivars had lower physiological quality. The hydration curve followed a triphasic pattern with radicle protrusion occurring between 21 and 27 hours after seed hydration. The percentage of reserves translocated to the seedling during formation showed that BAF 42 had the highest conversion efficiency compared to the smaller efficiencies of BAFs 23, 50 and Iapar 81. The seedling length test showed that BAFs 42 and 55 had the most vigorous seedlings, which was driven by the high percentage of reserves translocated to the seedling during formation. BAFs 23, 50 and the cultivar Iapar 81 showed lower reserve translocation, demonstrating that low mobilization potential leads to smaller seedlings. The hydration of bean seeds during germination wa
O trabalho objetivou verificar relação do padrão de hidratação de genótipos crioulos de feijão e a sua qualidade fisiológica. Utilizaram-se oito genótipos crioulos (BAFs 07, 13, 23, 42, 44, 50, 55, 81) e dois comerciais (IPR-88-Uirapurú e Iapar 81) submetidos à determinação da curva de hidratação por meio da umidade das sementes. A determinação da qualidade fisiológica inicial foi realizada por meio do teste de germinação e testes de vigor (desempenho de plântulas e envelhecimento acelerado). A caracterização dos genótipos quanto ao teste de envelhecimento acelerado evidenciou os BAFs 13, 42, 55 e 81 como sendo de maior potencial fisiológico, e os BAFs 07, 23, 44 e 50 e cultivares comerciais, apresentando menor qualidade fisiológica. A curva de hidratação seguiu padrão trifásico com protrusão radicular entre 21 e 27 horas. O percentual de reserva translocada para a formação da plântula demonstrou que o BAF 42 obteve a maior eficiência de conversão comparada às menores, BAFs 23 e 50 e cultivar Iapar 81. Os BAFs 42 e 55 apresentaram plântula mais vigorosa pelo teste de comprimento de plântulas, decorrente do alto percentual de reserva translocada para a formação da plântula. Os BAFs 23 e 50 e a cultivar Iapar 81 apresentaram menor translocação de reservas e demonstraram que este baixo potencial de mobilização culminou com plântulas menores. A hidratação das sementes de feijão dur