Validation of microsatellite markers for assisted selection of soybean resistance to cyst nematode races 3 and 14

O objetivo deste trabalho foi validar marcadores microssatélites associados à resistência às raças 3 e 14 do nematóide-de-cisto (Heterodera glycines Ichinohe) da soja (Glycine max L.), para serem utilizados em programas de seleção assistida por marcadores moleculares (SAM). Microssatélites dos grupos de ligação A2, D2 e G da soja foram testados em duas populações, e suas eficiências de seleção foram determinadas. As populações foram 65 famílias F2:3, do cruzamento Msoy8001 (resistente) x Conquista (suscetível), e 66 famílias F2:3, do cruzamento S5995 (resistente) x Renascença (suscetível), avaliadas para a resistência às raças 3 e 14, respectivamente. Famílias com índice de fêmeas de até 30% foram consideradas moderadamente resistentes. Marcadores dos grupos de ligação A2 e G apresentaram associação com a resistência à raça 3. Os marcadores Satt309 e GMENOD2B explicaram a maior proporção da variância fenotípica nos diferentes grupos. As combinações Satt309+GMENOD2B e Satt309+Satt187 apresentaram eficiência de seleção de 100%. A resistência à raça 14 foi associada com marcadores do grupo de ligação G, e a eficiência de seleção da combinação Satt309+Satt356 foi de 100%. Os diferenciais de seleção fenotípica e de seleção assistida mostraram que os dois tipos de seleção podem proporcionar ganhos similares.The objective of this work was to validate microsatellite markers associated with resistance to soybean cyst nematode (Heterodera glycines Ichinohe) races 3 and 14, in soybean (Glycine max L.) genotypes, for use in marker-assisted selection (MAS) programs. Microsatellites of soybean linkage groups A2, D2 and G were tested in two populations, and their selection efficiencies were determined. The populations were 65 F2:3 families from Msoy8001 (resistant) x Conquista (susceptible) cross, and 66 F2:3 families of S5995 (resistant) x Renascença (susceptible) cross, evaluated for resistance to races 3 and 14, respectively. Families with female index up to 30% were considered moderately resistant. Markers of A2 and G linkage groups were associated with resistance to race 3. Markers Satt309 and GMENOD2B explained the greatest proportion of phenotypic variance in the different groups. The combinations Satt309+GMENOD2B and Satt309+Satt187 presented 100% selection efficiency. Resistance to race 14 was associated with markers of G linkage group, and selection efficiency in the Satt309+Satt356 combination was 100%. The selection differential obtained by phenotypic and marker assisted selection showed that both can result in similar gains

DNA de alta qualidade isolado a partir do córtex de Euterpe edulis Mart. (Arecaceae)

Euterpe edulis is an arboreal species of high size that occurs naturally in the Atlantic Forest and in ‘Cerrado’ forests. For these characteristics, it is difficult to collect young, healthy and fresh leaves to obtain the genomic DNA of sufficient quality for the species, required for molecular biology studies. To facilitate the collection of biological material field, this study proposed the isolation from plant tissue in the cortex. Isolation and analyzes were carried out compared with the DNA obtained from young leaves coming from plants and tissue of the cortex of adult plants. The integrity of the DNA obtained was confirmed by electrophoresis, revealing the genomic DNA degradation and the low quality of the purification was checked by absorbance ratios criteria 260/280 nm and 260/230 nm, with a similar pattern in both types of tissues evaluated. DNA concentrations ranged from 81.9 to 310.1 ng/µl and cortex, from 105.2 to 404.8 ng/µl. The confirmation of the quality of the DNA obtained was determined by microsatellite amplification, where the products showed bands defined for both plant materials. Thus, the genomic DNA isolated from the cortex of Euterpe edulis, constitutes an additional plant tissue to obtain a genomic DNA of equal quality, quantity and integrity of the obtained sheets with the advantage of the collecting being facilitated in the field.Euterpe edulis (palmiteiro juçara) é uma arbórea de porte alto que ocorre naturalmente em florestas da Mata Atlântica e Cerrado. Por estas características é difícil coletar folhas jovens, sadias e frescas para obtenção de DNA genômico de boa qualidade para a espécie, necessário para estudos de biologia molecular. Visando facilitar coletas a campo de material biológico, neste estudo foi proposta uma nova metodologia de extração a partir de tecidos vegetais do córtex. Foram comparadas extrações e análises realizadas com DNA obtido de folhas jovens oriundas de mudas e de tecido do córtex de plantas adultas. A integridade do DNA obtido foi confirmada por eletroforese, revelando DNA genômico com pouca degradação e a qualidade da purificação foi verificada pelos critérios de razões de absorbâncias de 260/280 nm e 260/230 nm, apresentando padrão similar nos dois tipos de tecidos avaliados. As concentrações de DNA em folha variaram de 81,9 a 310,1 ng/μL, e no córtex, de 105,2 a 404,8 ng/μL. A confirmação da qualidade do DNA obtido foi determinada por amplificação de microssatélites onde os produtos apresentaram bandas definidas para os dois materiais vegetais. Assim o DNA genômico extraído a partir do córtex de Euterpe edulis, constitui um tecido vegetal adicional para obtenção de DNA genômico de igual qualidade, quantidade e integridade que o obtido de folhas, com a vantagem da coleta ser facilitada a campo

DIVERSIDADE GENÉTICA DE Psidium guineense EM DUAS LOCALIDADES NO ESPÍRITO SANTO

Resumo: Psidium guineense Swartz pertence à família Myrtaceae, oferece potencial para exploração comercial e em virtude das propriedades nutricionais e farmacêuticas desperta a atenção da indústria. Entretanto, por ser uma espécie poliplóide, estudos de diversidade genética são escassos, dado a dificuldade das análises. O objetivo deste estudo foi avaliar a diversidade genética de duas populações P. guineense em dois municípios do estado do Espírito Santo, utilizando sete marcadores microssatélites. Todos os locos analisados foram polimórficos com média de 11,14 por locus. O método UPGMA agrupou os genótipos em dois grupos principais, diferenciando as populações das duas localidades. Dois índividuos de Águia Branca alocaram-se separadamente dos demais, demonstrando divergência genética. Os marcadores SSR utilizados neste estudo demonstraram eficiência na detecção de polimorfismos moleculares, revelando que houve grande diversidade genética entre os indivíduos das duas populações amostradas, sendo importantes para o melhoramento e conservação da espécie

Diversidade genética de matrizes e progênies de Euterpe edulis Mart. em área manejada e em populações naturais por marcadores microssatélites

Euterpe edulis, an endangered palm tree from the Atlantic Forest, has ecological and economic importance through the use of fruit pulp. Identifying genetically divergent matrices in populations is useful for species conservation and breeding. The present study aimed to estimate the genetic diversity of morphologically divergent plants that may be used as stock specimens as well as that of their progeny families, in a managed area and in areas of natural populations of the species in the state of Espírito Santo, Brazil. Twenty-one matrices were evaluated, of which 13 were obtained from areas managed for the sustainable exploitation of fruits (previously evaluated for fruit traits) and eight from natural populations in the state of Espírito Santo. For each matrix, 10 progenies were evaluated, constituting 21 families. From microsatellite marker genotyping, the characterization of the parent plants and their progenies was performed by the observed (Ho) and expected (He) heterozygosities and the inbreeding index (f), as well as the molecular variance analysis of the plants from the different plants. The matrices of the managed area of Rio Novo do Sul presented higher Ho and He, and lower f, indicating greater diversity. Lower Ho (0.36) and He (0.41) and higher f (0.15) were observed for Pinheiros matrices, indicating lower diversity and inbreeding. Analysis of variance between the collection sites of the matrices revealed greater intrapopulation than interpopulation genetic variation. The matrices collected from natural populations, Linhares and, especially, from Pinheiros, present less genetic diversity. In the managed area, the individuals presented greater diversity for the matrices and their progenies, indicating potential for the conservation and sustainable use of the genetic resource in this area. The matrices indicated for breeding, with the possibility of generating descendants with higher morphological performance for fruits and high diversity were RNS_154 and RNS_76.Euterpe edulis, uma palmeira ameaçada de extinção da Mata Atlântica, tem importância ecológica e econômica pelo uso da polpa dos frutos. A identificação de matrizes geneticamente divergentes nas populações é útil para a conservação e o melhoramento da espécie. Neste trabalho, objetivou-se estimar a diversidade genética de plantas divergentes morfologicamente que possam ser utilizadas como matrizes, e de suas famílias de progênies em uma área manejada e em áreas de populações naturais da espécie no estado do Espírito Santo. Foram avaliadas 21 matrizes, das quais 13 obtidas em área manejada para a exploração sustentável dos frutos (anteriormente avaliadas quanto a caracteres de frutos) e oito oriundas de populações naturais no estado do Espírito Santo. Para cada matriz avaliou-se 10 progênies, constituindo 21 famílias. A partir de genotipagem por marcadores microssatélites, a caracterização das plantas matrizes e suas progênies foi realizada pelas heterozigosidades observada (Ho) e esperada (He) e o índice de endogamia (f), bem como a análise de variância molecular das plantas oriundas dos diferentes locais de coleta. As matrizes da área de cultivo manejada de Rio Novo do Sul apresentaram maiores Ho e He, e menor f, indicando maior diversidade. Menores Ho (0,36) e He (0,41) e maior f (0,15) foram observados para as matrizes de Pinheiros, indicando menor diversidade e maior endogamia. A análise da variância entre os locais de coleta das matrizes revelou maior variação genética intrapopulacional que interpopulacional. As matrizes coletadas em populações naturais, Linhares e, especialmente, de Pinheiros, apresentam menor diversidade genética. Na área manejada, os indivíduos apresentaram maior diversidade para as matrizes e suas progênies, indicando potencial para a conservação e uso sustentável do recurso genético nesta área. As matrizes indicadas para cruzamento, com possibilidade de gerar descendentes com maior desempenho morfológico para frutos e alta diversidade foram RNS_154 e RNS_76

AGRUPAMENTO DE CAFÉS CONILON ESPECIAIS POR CONDUTIVIDADE ELÉTRICA

Métodos apropriados para a avaliação da qualidade sensorial do café conilon foram desenvolvidos recentemente e exigem provadores experientes e especializados. A análise da condutividade elétrica de exsudados dos grãos de café é um método auxiliar para determinação da qualidade do café, baseado no fato de a condutividade elétrica ser maior em grãos de café de menor qualidade por estes possuírem membranas menos íntegras, que lixiviam maior conteúdo de íons e solutos. Neste trabalho objetivou-se avaliar a capacidade de se discriminar cafés conilon especiais de cafés comerciais através da análise da condutividade elétrica dos grãos. Foram avaliadas 10 amostras de café conilon, cinco de cafés especiais e cinco de cafés comerciais. A análise de condutividade elétrica foi um método eficiente para discriminar os cafés especiais dos cafés comerciais, agrupando-os em dois grupos distintos pelo método UPGMA. Os valores de condutividade são maiores em cafés de menor qualidade, com grãos menores e maior percentagem de defeitos

Inheritance of resistance to soybean cyst nematode races 3 and 14 in soybean RIL and F2 populations

O objetivo deste trabalho foi avaliar, em soja, as heranças da resistência ao nematóide de cisto da soja, raças 3 e 14. As seguintes populações foram avaliadas: uma linhagem endogâmica recombinante (RILs) [Hartwig (resistente) x Y23 (suscetível)], para as raças 3, 14 e 9; uma população de famílias F2:3 [(M-SOY 8001 (resistente) x MB/BR 46 – Conquista (suscetível)], para a raça 3; e uma população de famílias F2:3 [S5995 (resistente) x BRSMG Renascença (suscetível)], para a raça 14. Foram identificados nas populações RILs quatro genes epistáticos que condicionaram resistência à raça 14 e três genes epistáticos para a resistência às raças 3 e 9. A falta de um dos genes proporcionou resistência moderada em todas as situações. Na população F2:3 de M-SOY 8001 x MB/BR 46 – Conquista, foi identificado um gene recessivo para resistência moderada à raça 3 e dois genes recessivos para a resistência completa. Na população F2:3 do cruzamento S5995 x BRSMG Renascença foram identificados dois genes recessivos que condicionaram resistência moderada à raça 14. Estes resultados visam contribuir no delineamento de cruzamentos, que envolvem estes parentais, com maior possibilidade de acumular genes que conferem resistência às diversas raças do nematóide de cisto da soja.The objective of this work was to evaluate the soybean inheritance of resistance to cyst nematode races 3 and 14. The following populations where evaluated: one population of recombinant inbred lines (RILs) [Hartwig (resistant) x Y23 (susceptible line)] for races 3, 14 and 9; one population of families F2:3 [M-SOY 8001 (resistant) x MB/BR 46 – Conquista (susceptible)] for race 3; and one population of families F2:3 [(S5995 (resistant) x BRSMG Renascença (susceptible)] for race 14. In RIL populations, four epistatic genes were identified which conditioned resistance to race 14, and three epistatic ones for resistance to races 3 and 9. The lack of one gene provided moderate resistance under all situations. The highest number of genes for resistance to race 14 points out that genes responsible for lower effects might be involved. In population F2:3 from M-SOY 8001 x MB/BR 46 – Conquista, one recessive gene for moderate resistance and two recessive genes complete resistance to race 3 were identified. Two recessive genes conditioning moderate resistance to race 14 were identified in population F2:3 from the crossing S5995 x BRSMG Renascença. These results will be useful in designing crossings, involving these parentals, with higher possibility to accumulating genes that provide resistance to several SCN races

Simultaneous selection of Coffea canephora by means of combination of factor analysis and selection indexes

O objetivo deste trabalho foi avaliar a possibilidade do emprego de índices de seleção em complexos fatoriais, de modo a auxiliar na seleção simultânea de caracteres de Coffea canephora var. Conilon, na predição de ganhos por seleção. Foram analisados e avaliados quatorze características e 40 genótipos de dois experimentos, pertencentes ao programa de melhoramento genético de café 'Conilon' do Incaper, Marilândia, ES, e em Sooretama, ES. Os experimentos foram instalados em delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições e duas plantas úteis por parcela. O uso dos complexos fatoriais eliminou o problema da multicolinearidade e permitiu a adequada utilização da teoria de índice de seleção, para melhoramento simultâneo de caracteres. Foram utilizados os índices de seleção de Smith e Hazel e de Pesek & Baker, e o primeiro foi a melhor alternativa na obtenção de ganhos simultâneos adequados. A utilização conjunta das técnicas multivariadas de análise de fatores, para simplificação estrutural prévia no número de caracteres, e de índices de seleção na predição de ganhos simultâneos são alternativas eficientes no melhoramento genético da cultura.The objective of this work was to evaluate the possibility of using selection indexes in factorial complexes, in the simultaneous selection of characters of Coffea canephora (Conilon var.), when predicting the selection gains. Fourteen characters and 40 genotypes were analyzed in two experiments of the genetic improvement program of 'Conilon' coffee, developed by Incaper, carried out in Marilândia and Sooretama, ES, Brazil. The experiments were conducted on a randomized block design, with four replicates and two useful plants in each plot. Factorial complexes eliminated the multicolinearity problem, allowing the appropriate use of the selection index theory for simultaneous improvements of characters. The selection indexes by Smith and Hazel and Pesek & Baker were used, and the first one was the best alternative to obtain adequate simultaneous gains. The combined use of multivariate techniques of the factor analysis, for previous structural simplification in the number of characters, and selection indexes to predict simultaneous gains are efficient alternatives in the coffee cropping genetic improvement

QTLs for resistance to soybean cyst nematode, races 3, 9, and 14 in cultivar Hartwig

O objetivo deste trabalho foi identificar locos associados a características quantitativas (QTL) de efeito maior e menor para a resistência às raças 3, 9 e 14 do nematoide do cisto da soja (NCS) na cultivar Hartwig, mapear novos QTLs de resistência para estas raças e verificar a existência de interações epistáticas entre QTLs. A cultivar Hartwig é uma importante fonte de resistência ao NCS. Linhagens endogâmicas recombinantes (LER) obtidas do cruzamento entre 'Hartwig' (resistente) e Y23 (suscetível) foram avaliadas quanto à resistência às três raças. Novas regiões genômicas de resistência ao NCS foram identificadas por microssatélites. Quatro QTLs, que explicaram entre 12 e 34% da variância fenotípica, foram detectados para a resistência à raça 3 nos grupos de ligação (GL) A2, G, J e M. O QTL no GL G também é importante para a resistência à raça 9. Interações epistáticas foram detectadas entre loci, o que indica resistência às raças 9 e 14. Há QTLs de maior e menor efeito para a resistência ao NCS.The objective of this work was to identify major and minor-effect quantitative trait loci (QTL) for resistance to races 3, 9, and 14 of soybean cyst nematode (SCN) in Hartwig cultivar; to map new resistance QTLs for these races; and to check for the existence of epistatic interactions between QTLs. Cultivar Hartwig is an important resistance source to SCN. Recombinant inbred lines (RIL) obtained from a cross between 'Hartwig' (resistant) and Y23 (susceptible) were evaluated regarding resistance to the three races. New genomic regions for resistance to SCN were identified by microsatellites. Four QTLs, which explained between 12 and 34% of phenotypic variance, were detected for resistance to race 3 in linkage groups (LG) A2, G, J, and M. The QTL in LG G is also important for resistance to race 9. Epistatic interactions were detected between loci, which indicate resistance to races 9 and 14. There are high and low-effect resistance QTLs to SCN

Repeatability analysis of guava fruit and leaf characteristics

Psidium guajava L. (guava) is an important species that presents high genetic variability due to its mixed reproductive system, which is desired in breeding programs. Repeatability is an important tool for the selection of genotypes in pre-breeding studies. When genetic variability is present, the knowledge regarding the number of samples to be used in repeatability studies is indispensable. This study aims to determine the number of necessary measures while optimizing resources and maintaining the reliability of the results for the variables evaluated in P. guajava. The experiment was carried out with genotypes from three Brazilian States: Espírito Santo, São Paulo, and Minas Gerais, and a total of 79 P. guajava genotypes were collected. The following characteristics were evaluated: young leaf length and width; developed leaf length and width; fruit length; fruit diameter and fruit cavity diameter; and fruit weight and pulp weight. For the evaluated characteristics, deviance, permanent phenotypic and temporary environment variance, coefficients of repeatability and determination, accuracy and the number of estimated measurements required were determined. We established that the number of measurements required in repeatability analysis for a coefficient of repeatability with a reliability of 80% is four, for the measurements of developed leaf width, pulp weight, fruit diameter, and fruit cavity diameter

Repeatability and harvest numbers in selecting sugarcane clones

Os objetivos deste trabalho foram estabelecer estimativas dos coeficientes de repetibilidade (r) e determinar a previsibilidade (R2) e o número de medições necessárias das características toneladas de colmos por hectare, toneladas de sacarose no caldo da cana por hectare e teor de sacarose dos colmos, pol porcento cana, em genótipos de cana-de-açúcar. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com três repetições em quatro experimentos e quatro repetições nos demais experimentos. As estimativas de repetibilidade foram obtidas pelos métodos estatísticos da análise de variância, componentes principais com base na matriz de correlações e análise estrutural (correlação, r – médio). As estimativas dos coeficientes de repetibilidade revelaram valores muito semelhantes. A repetibilidade média geral nas três características foi superior a 0,60, demonstrando regularidade do desempenho dos genótipos nas várias medições (cortes) e confiabilidade na discriminação genotípica superior a 87%. Verificou-se, nas três características, a necessidade do emprego de no mínimo três cortes, para que a seleção possa ser praticada com previsibilidade do valor real do genótipo acima de 80%.This work aimed at the establishment of the repeatability coefficients (r), determination of the predictability degree (R2) and the needed measurement numbers for tons of cane per hectare, percentage of pol (sucrose) in the juice of cane and tons of pol in the juice of cane per hectare in sugarcane genotypes. A randomized block experimental design, with three replicates in four experiments and four replicates in the other experiments was used. The repeatability estimates were obtained by the statistical methods: anova; main components based on correlation matrix; and structural analysis (correlation, average r). The estimates of the repeatability coefficients showed values with very similar magnitude. The general average repeatability for those three traits was above 0.60, therefore showing regularity in the genotype performance at several measurements (cuts) and reliability in the genotype discrimination that was higher than 87%. The results showed that for those three traits there is a need for the use of, at least, three cuts so that the selection can be accomplished with predictability of a real value above 80% for the genotype