Relacionamentos históricos entre áreas endêmicas na região tropical da América do Sul utilizando a Análise de Parcimônia de Brooks (BPA)

Areas of endemism are the smallest units of biogeographical analysis. One of its definitions is that these areas harbor organisms with restricted distributions caused by non random historical factors. The aim of this study was to examine historical relationships among areas of endemism in the Neotropics using Brooks Parsimony Analysis (BPA). We applied BPA to 12 unrelated taxa distributed within two sets of endemic areas in order to: (1) compare the proposed endemic area classifications; (2) examine whether Amazonia and Atlantic Forest are true biogeographic units and, (3) examine whether the inclusion of open area formations influence area relationships of the surrounding forests. General area cladograms revealed a basal split between Amazonian and Atlantic forests, suggesting that these areas have been isolated for a long period of time. All Atlantic forest endemic areas formed a monophyletic cluster, showing a sequence of vicariant events from north to south. The hypothesis that Amazonia is a composite area, made up of different historical units, is herein corroborated. When Cerrado and Caatinga (grasslands and savannas) are included, internal area relationships within Amazonia change, indicating that area classification schemes comprising forests and open formations should be preferred given the complementary history of these areas.Áreas de endemismo são consideradas as menores unidades de análise biogeográfica, podendo ser definidas como regiões de concentração de organismos de distribuição restrita, gerada por fatores históricos. O presente estudo buscou examinar os relacionamentos históricos entre áreas de endemismo na região tropical da América do Sul por meio do método da Análise de Parcimônia de Brooks (BPA). Para tal, foram selecionados 12 taxa filogeneticamente distintos, distribuídos dentro de duas classificações de áreas endêmicas previamente propostas, visando: (1) comparar as classificações de áreas endêmicas; (2) examinar se a Amazônia e a Mata Atlântica são unidades biogeográficas verdadeiras; (3) avaliar se a inclusão de áreas de vegetação aberta influencia os relacionamentos entre áreas florestais vizinhas. Os cladogramas gerais de áreas revelaram uma separação basal entre as áreas Amazônicas e Atlânticas, sugerindo um longo período de isolamento. As áreas endêmicas da Mata Atlântica foram agrupadas em um único grupo, com uma seqüência de eventos vicariantes do norte em direção ao sul. A hipótese de que a Amazônia é uma área composta por unidades históricas distintas foi corroborada. A inclusão do Cerrado e Caatinga, alterou os relacionamentos internos entre áreas Amazônicas, indicando que os esquemas de classificação de áreas endêmicas que incluem tanto áreas florestais quanto abertas devem ser preferidos devido a complementaridade entre as histórias evolucionárias destas áreas.Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnológico (CNPq)CJB

Genetic resources: the basis for sustainable and competitive plant breeding

Plant genetic resources are the fuel for breeding, which in the search for higher yield and adapted genotypes, manipulates genes in order to meet the needs of farmers, and especially, of the current market. However, the use of accessions available in germplasm banks is low. Topics discussed in this paper emphasize the importance of plant genetic resources, and warn about problems related to genetic vulnerability; also, they discuss about aspects of costs involved in conservation and suggest recommendations for strengthening the area in Brazil

Association mapping of loci related to soybean yield

O mapeamento associativo em soja tem sido recentemente utilizado como alternativa para o mapeamento de locos envolvidos no controle de características quantitativas em plantas. Dentre as vantagens, a técnica possibilita explorar a variabilidade genética disponível em bancos de germoplasma, permitindo maior resolução para a identificação de novos locos e alelos envolvidos no controle de características quantitativas. Um painel associativo composto por 89 genótipos provenientes de diversas regiões do mundo foi caracterizado em relação a 20 características fenotípicas e 114 marcadores moleculares microssatélites. Foram identificados 905 alelos, com média de 7,94 alelos/loco além de ampla variabilidade fenotípica, incluindo materiais mais produtivos em relação às testemunhas comerciais. Para associação entre marcadores e fenótipos, foi utilizada a abordagem de modelo linear misto (MLM), o qual incorpora informações de estrutura populacional e parentesco. Dos 114 marcadores utilizados, 78 foram responsáveis por 285 associações significativas com base nos diferentes métodos de correção para múltiplos testes, sendo 29 marcadores associados a uma única característica. As características produtividade de grãos, massa de 100 sementes, teor de óleo e teor de proteína foram associadas a 36 marcadores, sendo 30% destas associações previamente descritas na literatura. Algumas destas associações foram selecionadas para verificar o efeito alélico sobre o genótipo observado, gerando informações preliminares para a aplicação futura de seleção assistida por marcadores (SAM). O tamanho dos blocos de ligação foram estimados em ~20 cM (r2 < 0,05) e ~2 cM (r2 < 0,1), sugerindo a necessidade de 140 ou 1.300 marcadores para saturação completa do genoma no caso do painel associativo analisado. Os resultados obtidos deverão ser investigados futuramente a fim de confirmar as associações em diferentes populações.Association mapping has recently been used in soybean as an alternative to linkage mapping of loci controlling quantitative traits. Among the advantages, the technique allows to explore the genetic diversity available in germplasm banks, which may result in greater resolution for the identification of new loci and alleles. An association panel comprising 89 genotypes from different regions of the world was characterized with using 20 phenotypic traits and 114 microsatellite markers. A total of 905 alleles were identified, with an average of 7.94 alleles / locus, besides a wide phenotypic variability, including more productive genotypes when compared to the commercial checks. Association between markers and phenotypes was performed using a mixed linear approach (MLM), which incorporates information regarding population structure and kinship. Among the 114 markers used, 78 were responsible for 285 significant associations based on different criteria to correct for multiple tests, and 29 markers were associated with a single trait. Seed yield, 100 seeds weight, oil and protein content were associated with 36 markers, with 30% of these associations previously reported in the literature. Some of these associations were selected to determine the allelic effects over the traits, in order to generate preliminary data for marker assisted selections (MAS). Estimated size of haplotype blocks were ~20 cM (r2 <0.05) and ~2 cM (r2 <0.1), suggesting that 140 or 1,300 markers would be necessary to cover the association panel\'s genome. Future studies should confirm marker-trait associations here found using different populations

Áreas de endemismo na América do Sul e seus relacionamentos históricos: análise de parcimônia de endemismos (PAE) e análise de parcimônia de brooks (BPA)

Orientador: Claudio José Barros de CarvalhoMonografia(Bacharelado) - Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciencias Biológicas. Curso de Graduaçao em Ciencias Biológica

Divergência genética entre acessos brasileiros de cúrcuma utilizando descritores morfo-agronômicos

Turmeric (Curcuma longa L.) is a vegetatively-propagated crop which is used as a natural dye in the food industry and also presents many biological active compounds. Turmeric conventional breeding is difficult and often limited to germplasm selection. The aim of this study was to evaluate the genetic divergence among turmeric accessions available in Brazil using seven morpho-agronomical descriptors. Overall genetic divergence was low, although some divergent genotypes were identified. Four main groups of genotypes were identified and could be further used in breeding programs. Canonical variable analysis suggested that some descriptors were more important to discriminate accessions and also that one of the descriptors could be discarded. The results provided useful insights for better management of the germplasm collection, optimizing conservational and breeding efforts.A cúrcuma (Curcuma longa L.) é uma planta propagada vegetativamente que, além de ser utilizada como corante natural pela indústria alimentícia, apresenta diversos compostos biologicamente ativos. O melhoramento convencional da cultura é difícil, sendo usualmente limitado à seleção de germoplasma. O presente estudo avaliou a divergência genética entre os acessos de cúrcuma disponíveis no Brasil, utilizando sete descritores morfo-agronômicos. Foi verificada uma pequena divergência entre os acessos, embora alguns genótipos discrepantes pudessem ser identificados. Os acessos foram alocados em quatro agrupamentos principais, a serem considerados em futuros programas de melhoramento. A análise por variáveis canônicas indicou que alguns descritores colaboraram mais na discriminação dos acessos, enquanto que outros podem ser descartados. Os resultados fornecem subsídios importantes para o melhor uso e conservação da coleção