Seleção em progênies de maracujazeiro‑amarelo com base em índices multivariados

The objective of this work was to evaluate the genetic gains predicted through different selection indices in 16 half-sib progenies of yellow passion fruit, using six fruit characteristics. The selection criteria used were: the classical index of Smith & Hazel (CI) and the genotype-ideotype distance of Cruz (GID), both with three economic weights; the desired gain index of Pesek & Baker (DGI); the weight-free index of Elston (WFI); and the direct selection (DS). High genotypic correlations, of greater magnitude than the phenotypic ones, were found for some characteristics, which indicates the presence of pleiotropic genes. About 14% of the plants were selected for intercrossing and formation of a new cycle of selection. The selection criteria used were very different from each other, even for the same selection index with different economic weights, which shows the high progenies divergence. Desirable genetic gains were obtained with DS, but with lower magnitude than other indices. Although the CI was the criterion that showed the highest genetic gains for weight and number of fruits per plant, there were negative gains for some characteristics. The GDI was the best criterion to perform a greater predicted and balanced genetic gains for all the characteristics, while the WFI showed the worse performance.Poblaciones de maracuyá amarillo demuestran gran variabilidad genética para diversas características agronómicas de interés, sobre todo, para caracteres de frutos que poseen mayor importancia económica, lo que permite la obtención de ganancias genéticas mediante la selección. El objetivo de este trabajo fue evaluar las ganancias predecidas mediante diferentes criterios de selección, en seis caracteres de frutos y en dieciséis progenies de medio-hermanos de maracuyá-amarillo. Los criterios de selección empleados fueron: selección directa (SD); índice clásico de Smith & Hazel (IC) y distancia genotipo-idiotipo de Cruz (IDGI), ambos con tres pesos económicos, índice de ganancias deseadas de Pesek y Baker (IGD) e índice libre de pesos y parámetros de Elston (ILPP). Se observaron altas correlaciones genéticas positivas y negativas para algunos caracteres de mayor magnitud del que las fenotípicas, indicando la existencia de genes pleiotrópicos. Fueron seleccionadas cerca de 14% de las plantas para intercruzamiento y formación de un nuevo ciclo de selección. Los criterios de selección fueron bastante divergentes entre si, inclusive para el mismo índice de selección utilizando diferentes pesos económicos, lo que demuestra la alta divergencia de las progenies estudiadas. La SD permitió la obtención de ganancias deseables para todos los caracteres, pero en magnitudes inferiores a otros índices. Aunque el IC haya posibilitado la obtención de mayores ganancias genéticas para peso y número de frutos por planta, hubo ganancias negativas para algunos caracteres. El IDGI fue superior a los demás en la predicción de mayores ganancias genéticas y de forma equilibrada para todos los caracteres, mientras que el ILPP mostró el menor desempeño.O objetivo deste trabalho foi avaliar os ganhos genéticos, preditos por meio de diferentes índices de seleção, em seis caracteres relacionados ao fruto, em 16 progênies de meios-irmãos de maracujá-amarelo. Foram utilizados: o índice clássico de Smith & Hazel (IC) e a distância genótipo-ideótipo de Cruz (IDGI), ambos com três pesos econômicos; o índice de ganhos desejados de Pesek & Baker (IGD); o índice livre de pesos e parâmetros de Elston (ILPP); e a seleção direta (SD). Observaram-se altas correlações genotípicas, de maior magnitude do que as fenotípicas, para algumas características, o que indica a existência de genes pleiotrópicos. Foram selecionadas cerca de 14% das plantas, para intercruzamento e formação de novo ciclo de seleção. Os critérios de seleção foram divergentes, inclusive para o mesmo índice de seleção com diferentes pesos econômicos, o que revela alta divergência das progênies estudadas. A SD permitiu a obtenção de ganhos preditos desejáveis para todos os caracteres, porém em magnitudes inferiores a outros índices. Embora o IC tenha possibilitado a obtenção de maiores ganhos genéticos em relação ao peso e ao número de frutos por planta, houve ganho negativo para alguns caracteres. O IDGI foi superior na predição de maiores ganhos genéticos, de forma equilibrada para todos os caracteres, enquanto o ILPP mostrou o pior desempenho

Molecular markers for sex identification in papaya

O objetivo deste trabalho foi validar marcadores moleculares, previamente identificados como ligados ao sexo do mamoeiro, para utilização na seleção indireta em genótipos comerciais. Foram analisadas duas variedades do grupo Solo e dois híbridos do grupo Formosa, com utilização de 20 plantas por genótipo, quatro marcadores do tipo SCAR (Sequence Characterized Amplified Region) e um RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA). O RAPD BC210 permitiu a identificação de todas as plantas femininas e hermafroditas, o que revela grande potencial para ser usado na seleção assistida em alguns dos genótipos mais cultivados no Brasil. Os marcadores do tipo SCAR não permitiram a identificação correta do sexo dos genótipos, pois detectou-se a presença de falso-positivos e falso-negativos nas análises.The objective of this work was the validation of previous discovered sex related molecular markers of papaya, aiming at the indirect selection of Brazilian commercial genotypes. Two varieties of the Solo group and two hybrids of the Formosa group (20 plants for genotype), four SCAR (Sequence Characterized Amplified Region) and one RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) markers were used. All hermaphrodite and female plants were correctly predicted by RAPD BC210, showing its high potential for marker assisted selection in important commercial genotypes used in Brazil. The SCAR markers did not show the true sex identification of these genotypes, revealing the presence of false positives and negatives in the analyses

Assessment of the conservation status of natural populations of jatobá (Hymenaea courbaril L.) using a genetic structure and spatial autocorrelation approaches

Hymenaea courbaril (Caesalpinaceae) é uma espécie tropical madeireira que apresenta grande plasticidade fenotípica observada taxonomicamente na forma de seis variedades. Nove loci microssatélites foram utilizados para estudar a estrutura espacial e a distribuição da estrutura genética dentro e entre populações de Hymenaea courbaril var. stilbocarpa e Hymenaea courbaril var courbaril, no Brasil e no Panamá, respectivamente. Os níveis de diversidade genética obtidos nas cinco populações estudadas foram elevados, em média ∃ He = 0,744. Observou-se que a maior parte da variabilidade está contida dentro das populações e não entre as variedades estudadas. Desse modo, a diferenciação foi maior dentro de populações pertencentes a uma mesma região ( θ p / R =0,084) que entre regiões ( θ R =0,034). Adicionalmente, foram detectados significantes déficits de heterozigotos e elevados coeficientes de coancestria, associadas a um baixo tamanho efetivo em todas as populações estudadas. As análises moleculares indicaram diferenciação significativa, porém baixa, entre as variedades, tendo em vista a distância geográfica entre as mesmas e a plasticidade fenotípica observada. As análises de autocorrelação espacial revelaram a existência de uma forte estruturação entre os genótipos. Considerando o atual estágio de conservação da espécie e o grau de degradação na escala da paisagem, foram detectados efeitos bottlenecks" e elevados níveis de endogamia nas populações. Desta forma, recomenda-se que estratégias para conservação genética dessas variedades levem em consideração a distribuição espacial combinando metodologias complementares de conservação in situ" e ex situ".Hymenaea courbaril (Caesalpinaceae) is a tropical timber species, having substantial phenotypic plasticity expressed morphologically into six varieties. Nine microsatellite loci were used for the assessment of the spatial structure and patterns of genetic structure within and among populations of Hymenaea courbaril var. stilbocarpa and Hymenaea courbaril var. courbaril in Brazil and Panamá respectively. Levels of genetic diversity, found in the five populations studied, were high, in average ∃ He = 0,744. Most of the variation was found within populations and not between the two varities. The genetic differentiation was also larger within populations belonging to the same region ( θ p / R =0,084) that between regions ( θ R =0,034). Significant deficit of heterozygotes and high levels of coancestry due to small effective population size in all study populations were also found. Spatial autocorrelational analysis had shown a strong degree of genetic structure among the genotypes. Molecular analysis had detected a significant, but small, differentiation between varieties, even considering the geographic distance and the phenotypic plasticity observed. Considering all the results found, the current conservation status of this species and the degree of degradation at landscape level, it is more likely that the combination of these factors had contributed for the manifestation of the bottleneck effect detected and the high levels of endogamy. Therefore it is highly recommended that strategies for genetic conservation of this species take into account its patterns of spatial distribution and combine in-situ and ex-situ efforts for conservation complementary conservation strategies

The use of isozymes and RAPD markers in the quantification of the genetic diversity in natural populations of Esenbeckia leiocarpa Engl.

Este trabalho teve como objetivo caracterizar a variabilidade genética intra e interpopulacional em populações naturais de E. leiocarpa pertencentes a quatro fragmentos florestais do Estado de São Paulo, através de marcadores RAPD. Além dessa caracterização foi realizada a quantificação da variabilidade genética através da metodologia isoenzimática, de duas populações de dois fragmentos com a finalidade de comparar os parâmetros obtidos através de dois tipos de marcadores genéticos: isoenzimas e RAPD. Os resultados obtidos mostraram concordância com trabalhos anteriores realizado com a mesma espécie (Seoane, 1998) através de métodos isoenzimáticos em dois fragmentos florestais: lbicatu e Caetetus; indicando que a maior parte da variabilidade genética encontra-se entre indivíduos dentro das populações. Este dado vem somar-se a uma série de trabalhos com espécies arbóreas tropicais que afirmam que a maior parte da variabilidade genética ocorre a nível intrapopulacional. A espécie apresentou altos valores de heterozigosidade em todas as populações, estimada através das duas técnicas. A alta variabilidade genética intrapopulacional e os valores encontrados através da análise de variância de freqüências gênicas demonstram que os valores de endogamia são baixos, mostrando indícios de ausência de estruturação nas populações. Estes resultados aliados à aderência ao teste de adequação ao EHW demonstram que a espécie não se encontra sob o efeito de Walhund. Em relação a comparação feita entre os parâmetros obtidos através das duas metodologias, os resultados demonstraram que existe concordância entre os parâmetros obtidos através das duas metodologias, exceto nas estimativas de heterozigosidade, onde fatores como a dominância do marcador RAPD e a pressuposição de Equilíbrio de HW, podem ter afetado as estimativas.The objective of this work was to quantify the genetic variability distribution in natural populations of Esenbeckia leiocarpa, through RAPD markers and isozymes. With these objective two subpopulations were selected in four forestry fragments in the São Paulo State and analyzed using RAPD markers. Besides this, the quantification of the genetic variability through isozymes was done in populations of two forestry fragments, in order to compare the obtained parameters through two types of markers: isozymes and RAPD. The results obtained, show a concordance with earlier works with the same specie (Seoane, 1998) through isozymes in two forestry fragments: lbicatu and Caetetus; indicating that the larger part of the genetic variation is found within the populations. This data comes to be added to a series of works with tropical tree species that affirm that the larger part of the genetic variation occurs within the populations. The specie has presented high levels of heterozygosity in all populations, estimated through both techniques. The high intrapopulation genetic variability and the values found through the analysis of variance of the gene frequencies showed that the endogamy values are low, demonstrating signs of the absence of population structuring. This results allied to the adherence to the suitability to the HW equilibrium, demonstrated that the specie does not find itself under the Walhund effect. ln relation to the comparison done among the parameters obtained through both of the methodologies, the results demonstrated that there is a concordance among the parameters obtained through both methodologies except in the heterozygosity values, where factors such as the dominance of the RAPD marker and the assumption of the HW equilibrium, may have affected the estimates

Identificação de microssatélites para o mamoeiro por meio da exploração do banco de dados de DNA

Os marcadores microssatélites são ferramentas úteis em diversas análises genéticas em plantas. No caso do mamoeiro (Carica papaya L.), poucos locos de microssatélites foram descritos até o momento. Assim, o objetivo deste trabalho foi explorar a base de dados do GenBank / NCBI (National Center of Biotechnoloy Information) à procura de microssatélites de mamoeiro, visando a seu futuro uso em estudos genéticos e moleculares aplicados ao melhoramento genético. As seqüências foram obtidas no GenBank / NCBI, no formato FASTA, e analisadas para a presença de microssatélites com um mínimo de 20; 7 e 5 repetições dos motivos de mono-, di- e trinucleotídeos, respectivamente, e acima de 4 repetições para tetra- e pentanucleotídeos. Seqüências com mais de 90% de similaridade foram consideradas redundantes e, portanto, eliminadas das análises. Foram analisadas 44.591 seqüências, das quais 3.180 foram não-redundantes e apresentaram 3.947 microssatélites. Desse total, 3.587 foram classificados como microssatélites perfeitos, 8 imperfeitos, 65 interrompidos, 239 compostos-perfeitos, 8 compostos-imperfeitos e 40 compostos-interrompidos. As repetições de di- e trinucleotídeos representaram 65,7 e 14,4% do total de seqüências analisadas, respectivamente. Somente os motivos do tipo AT/TA representaram 44,1% dos microssatélites encontrados. Os motivos mais comuns de tri-, tetra- e pentanucleotídeos foram AAT, AATT e TTTAA, respectivamente. Observou-se que, nas seqüências disponíveis, o genoma do mamoeiro apresenta, em média, um microssatélite a cada 5,65 kb

Seleção em progênies de maracujazeiro-amarelo com base em índices multivariados Selection on yellow passion fruit progenies by multivariate indices

O objetivo deste trabalho foi avaliar os ganhos genéticos, preditos por meio de diferentes índices de seleção, em seis caracteres relacionados ao fruto, em 16 progênies de meios-irmãos de maracujá-amarelo. Foram utilizados: o índice clássico de Smith & Hazel (IC) e a distância genótipo-ideótipo de Cruz (IDGI), ambos com três pesos econômicos; o índice de ganhos desejados de Pesek & Baker (IGD); o índice livre de pesos e parâmetros de Elston (ILPP); e a seleção direta (SD). Observaram-se altas correlações genotípicas, de maior magnitude do que as fenotípicas, para algumas características, o que indica a existência de genes pleiotrópicos. Foram selecionadas cerca de 14% das plantas, para intercruzamento e formação de novo ciclo de seleção. Os critérios de seleção foram divergentes, inclusive para o mesmo índice de seleção com diferentes pesos econômicos, o que revela alta divergência das progênies estudadas. A SD permitiu a obtenção de ganhos preditos desejáveis para todos os caracteres, porém em magnitudes inferiores a outros índices. Embora o IC tenha possibilitado a obtenção de maiores ganhos genéticos em relação ao peso e ao número de frutos por planta, houve ganho negativo para alguns caracteres. O IDGI foi superior na predição de maiores ganhos genéticos, de forma equilibrada para todos os caracteres, enquanto o ILPP mostrou o pior desempenho.The objective of this work was to evaluate the genetic gains predicted through different selection indices in 16 half-sib progenies of yellow passion fruit, using six fruit characteristics. The selection criteria used were: the classical index of Smith & Hazel (CI) and the genotype-ideotype distance of Cruz (GID), both with three economic weights; the desired gain index of Pesek & Baker (DGI); the weight-free index of Elston (WFI); and the direct selection (DS). High genotypic correlations, of greater magnitude than the phenotypic ones, were found for some characteristics, which indicates the presence of pleiotropic genes. About 14% of the plants were selected for intercrossing and formation of a new cycle of selection. The selection criteria used were very different from each other, even for the same selection index with different economic weights, which shows the high progenies divergence. Desirable genetic gains were obtained with DS, but with lower magnitude than other indices. Although the CI was the criterion that showed the highest genetic gains for weight and number of fruits per plant, there were negative gains for some characteristics. The GDI was the best criterion to perform a greater predicted and balanced genetic gains for all the characteristics, while the WFI showed the worse performance

Marcadores moleculares na predição do sexo em plantas de mamoeiro Molecular markers for sex identification in papaya

O objetivo deste trabalho foi validar marcadores moleculares, previamente identificados como ligados ao sexo do mamoeiro, para utilização na seleção indireta em genótipos comerciais. Foram analisadas duas variedades do grupo Solo e dois híbridos do grupo Formosa, com utilização de 20 plantas por genótipo, quatro marcadores do tipo SCAR (Sequence Characterized Amplified Region) e um RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA). O RAPD BC210 permitiu a identificação de todas as plantas femininas e hermafroditas, o que revela grande potencial para ser usado na seleção assistida em alguns dos genótipos mais cultivados no Brasil. Os marcadores do tipo SCAR não permitiram a identificação correta do sexo dos genótipos, pois detectou-se a presença de falso-positivos e falso-negativos nas análises.<br>The objective of this work was the validation of previous discovered sex related molecular markers of papaya, aiming at the indirect selection of Brazilian commercial genotypes. Two varieties of the Solo group and two hybrids of the Formosa group (20 plants for genotype), four SCAR (Sequence Characterized Amplified Region) and one RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) markers were used. All hermaphrodite and female plants were correctly predicted by RAPD BC210, showing its high potential for marker assisted selection in important commercial genotypes used in Brazil. The SCAR markers did not show the true sex identification of these genotypes, revealing the presence of false positives and negatives in the analyses