An experimental test of alternative population augmentation scenarios.

Human land use is fragmenting habitats worldwide and inhibiting dispersal among previously connected populations of organisms, often leading to inbreeding depression and reduced evolutionary potential in the face of rapid environmental change. To combat this augmentation of isolated populations with immigrants is sometimes used to facilitate demographic and genetic rescue. Augmentation with immigrants that are genetically and adaptively similar to the target population effectively increases population fitness, but if immigrants are very genetically or adaptively divergent, augmentation can lead to outbreeding depression. Despite well-cited guidelines for the best practice selection of immigrant sources, often only highly divergent populations remain, and experimental tests of these riskier augmentation scenarios are essentially nonexistent. We conducted a mesocosm experiment with Trinidadian guppies (Poecilia reticulata) to test the multigenerational demographic and genetic effects of augmenting 2 target populations with 3 types of divergent immigrants. We found no evidence of demographic rescue, but we did observe genetic rescue in one population. Divergent immigrant treatments tended to maintain greater genetic diversity, abundance, and hybrid fitness than controls that received immigrants from the source used to seed the mesocosms. In the second population, divergent immigrants had a slightly negative effect in one treatment, and the benefits of augmentation were less apparent overall, likely because this population started with higher genetic diversity and a lower reproductive rate that limited genetic admixture. Our results add to a growing consensus that gene flow can increase population fitness even when immigrants are more highly divergent and may help reduce uncertainty about the use of augmentation in conservation.

Selection of Coffea canephora parents from the botanical varieties Conilon and Robusta for the production of intervarietal hybrids / Seleção de genitores de Coffea canephora das variedades botânicas Conilon e Robusta visando à produção de híbridos intervarietais

ABSTRACT: The objective of this research was to quantify the genetic divergence of potential Coffea canephora parents, with the goal of developing progenies that associate the best traits of the Conilon and Robusta botanical varieties for hybrid vigor expression. Thus, 10 morphological and productive characteristics of 130 clones of Conilon and Robusta botanical varieties and their intervarietal hybrids were evaluated over 2 years. The experiment was conducted in a randomized block design with four replicates of four plants per plot. For selection of parents, the main component analysis was used to associate values with reference points obtained from the average of each botanical variety. The first two principal components allowed for the separation of the botanical varieties representing the variability contained in the original data with 76% for the first year and 69% for the second year. Although, the genotype × years interaction had significant effects, there were minor differences in the grouping from one year to the next, which is associated with the higher repeatability estimates observed in this study. It was observed that crosses with the 16-1-81I, 9-1-82L, and 13-1-61I parents of the botanical variety Robusta and the 167I, 890E, and 130I parents of the Conilon botanical variety presented greater potential for obtaining selection gains.

RESUMO: O objetivo deste trabalho foi quantificar a divergência genética entre matrizes de C. canephora visando desenvolver progênies que associem características das variedades botânicas Conilon e Robusta à expressão do vigor do híbrido. Para isso, foram avaliadas dez características morfológicas e produtivas de 130 clones das variedades botânicas Conilon, Robusta e de híbridos intervarietais, ao longo de dois anos, em delineamento de blocos casualizados com quatro repetições de quatro plantas por parcela. Para seleção de genitores foi utilizada a técnica de componentes principais associada a pontos referenciais obtidos a partir da média de cada variedade botânica. Os dois primeiros componentes principais permitiram a separação das variedades botânicas e dos híbridos intervarietais com uma representação da variabilidade contida nos dados originais de 76% no primeiro ano e 69% no segundo ano. Apesar da significância da interação genótipos x anos, observou-se pouca diferença no agrupamento ao longo do tempo, o que está associado às maiores estimativas de repetibilidade observadas nesse estudo. Observou-se que as matrizes 16-1-81I, 9-1-82L e 13-1-61I da variedade botânica Robusta e as matrizes 167I, 890E e 130I da variedade botânica Conilon apresentaram maior potencial para a obtenção de ganhos com a seleção.

Genetic dissimilarity among the physiochemical characteristics of fruit from pepper accessions / Dissimilaridade genética entre acessos de pimenta para caracteres físico-químico de fruto

The objective was to evaluate the genetic variability among pepper accessions al the physical and chemical characteristics of fruit. Pepper accesses are from the Germplasm Bank at the Federal University of Uberlandia - Monte Carmelo Campus (Universidade Federal de Uberlândia-UFU, Campus Monte Carmelo, MG, Brazil). The experiment was conducted from November 2013 to March 2014 at UFU's Experimental Station on the Monte Carmelo campus, MG, Brazil. The statistical design consisted of randomized blocks with 47 treatments and four replications. Multivariate analyzes were performed for quantitative traits in 47 pepper access by principal component analysis. Means were compared by Scott-Knott test ( = 0.05). Mature fruits were collected 120 days after transplant and used to determine titratable acidity (TA), total soluble solids (SS), pH and SS/TA. There was genetic variability among accessions. The 47 accessions showed high soluble solids content of 9.08 ° Brix, acidity of 0.22, pH of 5.50 and an SS/TA ratio of 33.8. This last characteristic is of great importance in the food processing industry. UFU accession 28 has high levels of SS and TA and is therefore a candidate for Pepper breeding programs that target the needs of the food processing industry.

O objetivo do trabalho foi avaliar a variabilidade genética entre acessos de pimenta para características físico-químico de fruto. Os acessos de pimenta utilizados são provenientes do Banco de Germoplasma da Universidade Federal de Uberlândia. O experimento foi conduzido entre novembro de 2013 a março de 2014, na Estação Experimental de Hortaliças da UFU, campus Monte Carmelo. O delineamento estatístico utilizado foi em blocos casualizados com 47 tratamentos e quatro repetições. Foi realizada análise multivariada para caracteres quantitativos utilizando análise de componentes principais. As médias foram comparadas pelo teste Scott-Knott ( = 0,05). Frutos maduros foram colhidos 120 dias após o transplante e utilizados para determinar a acidez titulável (AT), sólidos solúveis totais (SST), pH e relação SS / AT. Houve variabilidade genética entre os acessos. Os 47 acessos apresentaram alto teor de sólidos solúveis de 9,08 ° Brix, acidez de 0,22, pH de 5,50 e uma relação SS / AT de 33,8. Esta última característica é de grande importância na indústria de processamento de alimentos. O acesso UFU 28 revelou níveis elevados de SS e AT se destacando entre os demais. Os acessos que destacaram são promissores para fomentar futuros programas de melhoramento genético de pimenta com boas características para indústria de processamento.

Genetic structure of the ornamental tetra fish species Piabucus melanostomus Holmberg, 1891 (CHARACIDAE, IGUANODECTINAE) in the Brazilian Pantanal wetlands inferred by mitochondrial DNA sequences / Estrutura genética da espécie de peixe ornamental tetra Piabucus melanostomus Holmberg, 1891 (CHARACIDAE, IGUANODECTINAE) do Pantanal brasileiro inferida por sequências de DNA mitocondrial

The subfamily Iguanodectinae comprises a group of small Neotropical fishes composed by two genera and 11 nominal species widely distributed in the Atlantic drainages of South America. Piabucus is the only genus of Iguanodectinae found in the Paraguay River basin, especially in the Pantanal of Mato Grosso State, where it is represented by Piabucus melanostomus. Given the wide distribution and the low dispersion capacity of this species, due the ecological constraints, it is possible that many interesting genetic features could be found in different populations. In this way, the aim of his work was to perform the phylogeographic pattern of P. melanostomus populations using mitochondrial DNA sequences. A total of 13 individuals from three rivers belonging the Mato Grosso wetland were sampled. The ATP sintetase (subunits 6 and 8) gene was completely sequenced, the mean of nucleotide base composition in the sequences was 31.2% (T), 30.2% (C), 26.9% (A) and 11.9% (G), with no gene saturation. The population analysis in the TCS program generated a network with six haplotypes (A to F), where the ancestral haplotype (A) has a frequency of 25% and is composed by individuals from Cuiabá and Paraguay Rivers. The phylogenetic analysis showed the occurrence of two mtDNA lineages (1 and 2), the distance observed between the two lineages was 0.6%. The phylogenetic and phylogeographic results as well as the negative values of Fst for some populations, indicate a possible occurrence of gene flow among the analyzed populations. These results highlights the importance of flood pulse existent on wetland as a vehicle that permits a temporary connection among isolated population maintaining the species genetic variability.

A subfamília Iguanodectinae compreende um grupo de pequenos peixes neotropicais composta de dois gêneros e 11 espécies nominais amplamente distribuídas nas drenagens do Atlântico da América do Sul. Piabucus é o único gênero de Iguanodectinae encontrado na bacia do rio Paraguai, especialmente no Pantanal de Mato Grosso, onde é representada por Piabucus melanostomus. Dada a ampla distribuição e a baixa capacidade de dispersão desta espécie, devido às limitações ecológicas, é possível que características genéticas interessantes possam ser encontradas em diferentes populações. Deste modo, o objetivo deste trabalho foi estabelecer os padrões filogeográficos de populações de P. melanostomus utilizando sequências de DNA mitocondrial. Foram amostrados 13 indivíduos de três rios pertencentes ao Pantanal do Mato Grosso. O gene ATP sintetase (subunidades 6 e 8) foi completamente sequenciado, a média da composição de base de nucleotídeos nas sequências foi de 31,2% (T), 30,2% (C), 26,9% (A) e 11,9% (G), não havendo saturação. A análise populacional no programa TCS gerou uma rede com seis haplótipos (A a F), onde o haplótipo ancestral (A) tem uma freqüência de 25% e é composto por indivíduos dos rios Cuiabá e Paraguai. A análise filogenética mostrou a ocorrência de duas linhagens de DNA (1 e 2), a distância observada entre as duas linhagens foi de 0,6%. Os resultados filogenéticos e filogeográficos, bem como os valores negativos de FST para algumas populações, indicam uma possível ocorrência de fluxo de genes entre as populações analisadas. Estes resultados destacam a importância do pulso de inundação existente em zonas úmidas como um veículo que permite uma conexão temporária entre a população isolada, mantendo a variabilidade genética das espécies.

Dissimilaridade genética de girassol por meio de caracteres quantitativos / Agronomic performance and genetic dissimilarity sunflower

Objetivou-se com este estudo avaliar, por meio de caracteres quantitativos, a dissimilaridade genética entre cultivares de girassol em diferentes localidades, além da concordância entre os métodos, visando à extração de linhagens para possíveis cruzamentos. Foram cultivados oito híbridos de girassol em duas localidades no noroeste do Rio Grande do Sul, com solo predominantemente do tipo Latossolo Vermelho distrófico. Foram utilizados métodos multivariados para determinar a divergência genética, utilizando a distância generalizada de Mahalanobis. Apesar dos rendimentos distintos entre locais e cultivares, os métodos de agrupamento tiveram concordância entre si. Para obtenção de populações segregantes, a cultivar 'Olisun 5', independente da localidade, demonstrou-se com maior potencial de hibridação, tendo as maiores contribuições por meio do número de aquênios por capítulo e altura de inserção do capítulo.

The aim of this study to evaluate by means of quantitative traits, the genetic dissimilarity among sunflower cultivars in different locations, in addition to the agreement between the methods in order to extract lines for future crosses. There were eight sunflower hybrids grown in two locations in northwestern Rio Grande do Sul, mainly with soil type Oxisol. Multivariate methods were used to determine the genetic diversity, using the Mahalanobis distance. Although the different yield between locations and cultivars, methods of grouping agreed among them selves. To obtain segregating populations, regardless of location, the cultivate 'Olisun 5', demonstrated greater potential for hybridization, with major contributions through number of achenes per chapter and height of the insertion section.

Estudo da divergência genética por características morfológicas entre acessos de mentrasto (Ageratum conyzoides L. ) coletados no estado do Tocantins em diferentes épocas / Genetic divergence study by morphologic traits among mentrasto (Ageratum conyzoides L. ) accessions collected in the state of Tocantins in different period

Este trabalho objetivou avaliar a divergência genética entre nove acessos de mentrasto (Ageratum conyzoides) por métodos multivariados utilizando caracteres morfológicos, em quatro épocas de colheita. Os nove acessos de mentrasto foram obtidos de plantas que ocorrem naturalmente nas cinco regiões climáticas do Estado do Tocantins. Em cada época de colheita foram avaliadas as características como biomassa fresca da parte aérea, biomassa seca, área foliar, número de folhas, floração e altura. Pela análise de agrupamento (método de Tocher) foram formados dois grupos na primeira e quarta épocas de colheita, três grupos na segunda época e quatro grupos na terceira época de colheita. Observou-se variação na constituição dos grupos pelos acessos nas épocas de colheita. A divergência genética entre acessos de mentrasto, avaliada por caracteres morfológicos, foi influenciada pelo estádio de desenvolvimento da espécie. A existência de variabilidade entre os acessos coletados em diferentes localidades fornece subsídio para a coleta sistematizada de germoplasma em A. conyzoides no Estado do Tocantins.

This study aimed to analyze the genetic divergence among nine mentrasto (Ageratum conyzoides) accessions by multivariate methods using morphologic traits for four harvesting periods. The nine accessions of mentrasto were obtained from plants that occur naturally in five climatic regions of the state of Tocantins. At each harvesting period, the following traits were evaluated: fresh biomass of the aerial part, dry biomass, leaf area, number of leaves, flowering and height. The grouping analysis (Tocher's method) identified two groups, in the first and fourth harvest periods, three groups in the second harvest period and four groups in the third harvest period. Variation was observed for the group constitutions among the different harvesting periods. The genetic divergence among mentrasto accessions, evaluated by morphologic traits, was influenced by developmental stage of specie. The existence of genetic variability among accessions from different regions supports the systematic collection of A. conyzoides germplasm in the state of Tocantins.

Correlações genotípicas, fenotípicas e ambientais entre caracteres de mamoneira / Genotypic, phenotypic and environmental correlations among castor bean variables

Um dos grandes desafios atuais da pesquisa agrícola é a produção de cultivares melhoradas de mamoneira, com estabilidade genética, alta qualidade e potencial produtivo. Objetivou-se, no presente trabalho, estimar as correlações genotípica, fenotípica e de ambiente entre caracteres de mamona para facilitar a caracterização dos acessos. Foram avaliados em Lavras, MG, no delineamento de blocos casualizados com três repetições, quinze acessos de mamona. Os caracteres avaliados foram altura da planta, altura do caule, número de internódios, diâmetro do caule, número de cachos, estande final e peso de 100 sementes. Observou-se que houve correlação fenotípica positiva do número de internódios e altura do caule, altura do caule e altura da planta, altura da planta e diâmetro do caule e por fim entre diâmetro do caule e peso de 100 sementes. Houve também correlação ambiental positiva entre as correlações altura de caule e altura de planta, altura de planta e diâmetro do caule, altura da planta e estande final e diâmetro do caule e número de cachos, concluindo que as correlações estimadas possibilitaram conhecer as associações entre os caracteres, fornecendo importantes informações para o estabelecimento de um plano de melhoramento genético da mamona, a partir dos acessos avaliados.

One of the great current challenges of agricultural research is the production of improved castor bean cultivars, with genetic stability, high quality and high yielding potential. The objective this work was to estimate genotypic, phenotypic and environmental correlations among traits of the castor bean plant to make the characterization of the accessions easy. They were evaluated in Lavras, MG, Brazil, in a randomized block design with three replicates, fifteen castor bean accessions. The traits evaluated were: plant height, stem height, number of nodes, stem diameter, final number of clusters, stand and 100-seed weight. It was observed that there was a positive phenotypic correlation of the node number and stem height, stem height and plant height, plant height and stem diameter and at last between stem diameter and 100-seed weight. There was also a positive environmental correlation among the correlations stem height and plant height, plant height and stem diameter, plant height and final stand and stem diameter and number of clusters, concluding that the estimated correlations make it possible to know the associations among the traits, giving important information to the establishment of a genetic improvement plan of castor bean from the accessions evaluated.

Número necessário de experimentos para a análise de agrupamento de cultivares de feijão / Number of necessary experiments for the cluster analysis in common bean cultivars

O objetivo deste trabalho foi determinar o número de ambientes (experimentos) necessários para a identificação de cultivares de feijão (Phaseolus vulgaris L.) divergentes por meio de análise de agrupamento, com base em características de produção, fenologia e morfologia. Para tanto, 13 cultivares de feijão foram avaliadas em nove experimentos conduzidos em Santa Maria, Estado do Rio Grande do Sul (latitude 29°42S, longitude 53°49W e 95m de altitude), entre os anos agrícolas de 2000/2001 e 2004/2005. Foi utilizado o delineamento aleatorizado em blocos, com três repetições. Foram avaliados os caracteres produtividade de grãos, número de vagens por planta, número de sementes por vagem, massa de cem grãos, população final de plantas, número de dias da emergência ao florescimento, número de dias da emergência à colheita, altura de inserção de primeira vagem, altura de inserção de última vagem e grau de acamamento. Na região da depressão central do Estado do Rio Grande do Sul, Brasil, sete e seis experimentos são suficientes para identificar cultivares de feijão divergentes, por meio dos métodos de agrupamento hierárquico de Ward e de otimização de Tocher, respectivamente, quanto às características de produção, fenologia e morfologia.

The objective of this research was to determine the number of environments (experiments) that were necessary to identify the diversity in common bean cultivars (Phaseolus vulgaris L.), by cluster methods based on productive, phenologic and morphologic traits. Thirteen common bean cultivars were evaluated in nine experiments conducted in Santa Maria, in Rio Grande do Sul State, Brazil (latitude 29°42'S, longitude 53°49'W, altitude 95m) in the agricultural years of 2000/2001and 2004/2005. Randomized blocks design with three replications was installed to evaluate the following characters: grain yield, number of pods per plant, number of seeds per pod, weight of 100 grains, final population of plants, number of days of the emergency to flowering, number of days of the emergency to harvest, height of first pod insertion, height of the final pod insertion and degree of the down. In the central depression region of Rio Grande do Sul State, Brazil, seven and six experiments are sufficient to identify the diversity in common bean cultivars, by hierarchical methods of the Ward and optimizing Tocher, respectively, for productive, phenologic and morphologic traits.

Divergência genética em germoplasma de feijoeiro comun coletado no estado do Paraná, Brasil / Genetic divergence in germplasm of common bean inParaná State, Brazil

O presente trabalho teve como objetivo avaliar a divergência genética entre 63 cultivares crioulas de feijão comun )Phaseolus vulgaris L.) coletados no estado do Paraná no período de 2001 a 2001. O experiemnto foi conduzido em área experimental localizada no município de Toledo, Pr, no ano de 2002. O delineamento experiemntal utilizado foi o de blocos casualizados com três repetições. os dados obtidos em cada característica foram submetidos à análise de variância considerando-se o efeito da cultivar como fixo. A análise multivariada foi usada para avaliar a divergência genética entre os genótipos utilizando-se as variáveis Canônicas e o método de agrupamento com base na Distância Generalizada de Mahalanobis (D2ii). As cultivares mais divergentes foram Carioca Pitoco e Jalo Vermelho e as mais similares foram Carioca Pitoco e Carioca. Esses resultados evidenciaram a existência de variabilidade genética nas cultivares de feijão utilizadas pelos agricultores e os que métodos e análise multivariadas demonstraram eficiência em detectá-la separando em grupos diferentes as cultivares Carioca e Jalo. As cultivares Carnaval (33), Carioca Pitoco (16), Pérola (14) e Carnaval (27), por apresentarem maiores produtividades e serem mais divergentes, são indicadas para gerar populações em programas de seleção interpopulacional

The present work had objective to evaluate the genetic divergence among 63 traditional cultivars of thecommon bean (Phaseolus vulgaris L.) collected in Paraná state in the period 2001-2002. The experimentwas carried out in an experimental area in 2002 in the county Toledo, PR. The experimental design was arandomized block with three replications. The Multivariate was used to evaluate the divergence amongthe genotypes, utilizing the Canonic Variable analysis and clustering, based on the GeneralizedMahalanobis Distance (2'iiD) for the quantitative variables. The results demonstrated that the mostdivergent cultivars were Carioca Pitoco and Jalo vermelho, whereas the most similar were Carioca Pitocoand Carioca. These results point out the existence of genetic variability in common bean cultivars usedby farmers, and multivariate analysis methods demonstrated efficiency to detect them, separating thecultivars Carioca and Jalo in different groups. Therefore, in order to compose the interpopulation selectionprograms the Carnaval (33), Carioca Pitoco (16), Pérola (14) and Carnaval (27) cultivars are recommendbecause they are the most divergent ones and possess one of the best averages in productivity

ANÁLISE MULTIVARIADA DA DIVERGÊNCIA GENÉTICA EM 29 POPULAÇÕES DE CUBIU (Solanum sessiliflorumDunal) AVALIADA NA ZONA DA MATA DO ESTADO DE PERNAMBUCO

The amplitude of the genetic divergence among 29 populations of cubiu from the germplasm collection maintaned by the Amazonian National Research Institute (INPA) was evaluated. The trial was carried out in the Vitória de Santo Antão Experiment Station of the Pernambuco State Research Enterprise (IPA), Pernambuco, Brazil. The experimental design was a randomized complete block, with four replications. The following characters of agronomic importance were evaluated; fruit width (cm); fruit length (cm); stem diameter at soil level (cm); leaf area (cm2); plant height (cm); total fruit number/plant; average fruit weight/ plant (g); estimated fruit yield (Mt/ha); loculi number; pulp thickness (mm) and total soluble solids (%). Cluster analysis (Tocher Optimization Method, using the Mahalanobis Generalized Distance) grouped the 29 cubiu accessions into 9 groups. The accessions from Umariaçú (AM) and São Paulo de Olivença (AM) were most closely related, and are also geographically close, and those from Borba (AM) and São Gabriel da Cachoeira (AM) were most divergent, both genetically and geographically. The accessions from Atalaia do Norte (AM), Borba (AM), Iquitos (Peru), São Gabriel da Cachoeira (AM) and Belém (PA) presented good agronomic traits and were divergent among themselves. Their use as potential progenitors in the cubiu breeding program may provide both good quality and heterosis.

A amplitude da variabilidade genética em 29 populações de cubiu do Programa de Melhoramento Genético de Hortaliças do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia-INPA, foi avaliada num experimento conduzido na Estação Experimental da Empresa Pernambucana de Pesquisa Agropecuária-IPA, em Vitória de Santo Antão, Estado de Pernambuco. Adotou-se o delineamento experimental em blocos casualizados com 4 repetições. Coletaram-se dados referentes a: largura do fruto (cm); comprimento do fruto (cm); diâmetro do colo (cm); área da folha (cm2); altura da planta (cm); número total de frutos/planta; peso médio de frutos/planta (g); produção estimada de frutos (ton/ha); número de lóculos; espessura da polpa (mm) e de sólidos solúveis totais (%). A análise de agrupamento, pelo Método de Otimização de Tocher, usando a Distância Generalizada de Mahalanobis, agrupou as 29 populações de cubiu em 9 diferentes grupos. Entre os pares de menor e maior divergências genéticas, foram identificadas as populações procedentes de Umariaçu (AM) e de São Paulo de Olivença (AM) e as de Borba (AM) e de São Gabriel da Cachoeira (AM), respectivamente. As populações originárias de Ataláia do Norte (AM), Borba (AM), Iquitos (Peru), São Gabriel da Cachoeira (AM) e de Belém (PA) apresentaram as maiores distâncias genéticas entre os grupos formados. Portanto, podem ser indicadas como progenitores potenciais em programa de melhoramento genético do cubiu.