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Genetics and Molecular Biology, Volume: 23, Issue: 2, Published: 2000
  • Detection of microsatellite instability but not truncating APC mutations in gastric adenocarcinomas in Brazilian patients Human And Medical Genetics

    Bevilacqua, Roberta A.U.; Corvello, Cassandra M.; Duarte, Ana Paula; Simpson, Andrew J.G.

    Abstract in Portuguese:

    Um papel crucial para o gene da polipose cólica adenomatosa (APC) na carcinogênese colo-retal já está estabelecido, mas sua participação nos tumores gástricos permanece controversa. Mutações no APC foram detectadas com uma freqüência relativamente alta em tumores gástricos em pacientes japoneses, mas tais mutações foram relatadas como sendo muito raras em britânicos e em pacientes da região norte-central da Itália. Nós relatamos aqui a análise de 40 adenocarcinomas gástricos esporádicos primários e 35 adenocarcinomas cólicos esporádicos primários (de pacientes residentes em São Paulo, Brasil), quanto a mutações no gene APC entre os códons 686 e 1693, usando o teste da proteína truncada (PTT). Embora 19 mutações que levem a formação de uma proteína truncada tenham sido detectadas em 35 adenocarcinomas do colo (54,2%), não se encontrou nenhuma nos adenocarcinomas gástricos. Como um controle interno, as amostras tumorais foram também avaliadas quanto à presença de alterações de microssatélites, que também são características comuns a ambos os tipos de tumores. Encontrou-se instabilidade de microssatélites em uma amostra de tumor cólico e em 7 de tumores gástricos. Este fato sugere que, no que diz respeito a mutações do APC, os adenocarcinomas gástricos de pacientes brasileiros são semelhantes aos que ocorrem na Europa, e confirmam a diferença fundamental que existe tanto entre os carcinomas gástricos que ocorrem em diferentes regiões geográficas como entre a etiologia molecular de adenocarcinomas gástricos e colo-retais que ocorrem em São Paulo, Brasil.

    Abstract in English:

    A crucial role for the adenomatous polyposis colonic (APC) gene in colorectal carcinogenesis has been conclusively established, but, the role of APC in gastric tumors remains controversial. APC mutations have been detected at a relatively high frequency in gastric tumors of Japanese patients, yet such mutations have been reported to be extremely rare in British patients and patients from north-central-Italy. We here report the analysis of 40 primary sporadic gastric adenocarcinomas and 35 primary sporadic colon adenocarcinomas (from patients resident in São Paulo, Brazil), for mutations in the APC gene between codons 686 and 1693 using the protein truncation test. Although 19 truncating mutations were detected in 35 colon adenocarcinomas (54.2%) none were found in any of the gastric adenocarcinomas. As an internal control the tumor samples were also evaluated for microsatellite alterations, which are also common features of both tumor types. Microsatellite instability was present in 1 colon and 7 gastric tumor samples. This suggests that in relation to APC mutations gastric adenocarcinomas from Brazilian patients are similar to those that occur in Europe, and support a fundamental difference both between gastric carcinomas that occur in different geographical regions and between the molecular etiology of gastric and colorectal adenocarcinomas occurring in São Paulo, Brazil.
  • X-linked adrenoleukodystrophy: clinical and laboratory findings in 15 Brazilian patients Human And Medical Genetics

    Vargas, Carmen R.; Coelho, Daniella de M.; Barschak, Alethéa G.; Souza, Carolina F.M. de; Puga, Ana C.S.; Schwartz, Ida V.D.; Jardim, Laura; Giugliani, Roberto

    Abstract in Portuguese:

    Adrenoleucodistrofia (X-ALD) é uma desordem peroxissomal com padrão de herança ligada ao X, fenotipicamente heterogênea, caracterizada por uma progressiva desmielinização da substância branca do sistema nervoso central e por insuficiência adrenal. Foram investigados por nós 15 pacientes do sexo masculino com sinais clínicos sugestivos de X-ALD, com idade entre 7 e 39 anos, diagnosticados entre 108 pacientes encaminhados para investigação por suspeita clínica. Os níveis plasmáticos dos ácidos graxos de cadeia muito longa (VLCFA) foram dosados em nosso laboratório através de cromatografia gasosa (GC). Onze (73%) casos da forma infantil de X-ALD (ALD) e 4 (27%) casos de adrenomieloneuropatia (AMN) foram diagnosticados. Insuficiência leucodistrofia adrenal e fraqueza muscular foram os sinais mais freqüentes, aparecendo em 80, 53 e 40% dos casos, respectivamente. O conhecimento dos médicos sobre a possibilidade da X-ALD parece ser pequeno, o que pode ser concluído a partir da elevada idade no diagnóstico e do grande intervalo entre o início dos sintomas e o diagnóstico. Neste trabalho, que relata a primeira série brasileira de pacientes com X-ALD, procuramos enfatizar os sinais e sintomas que são relevantes para a suspeita diagnóstica, uma vez que a identificação precoce dos casos parece ser importante para o sucesso do tratamento. Além disso, o diagnóstico permite a identificação de portadores, os quais podem se beneficiar do aconselhamento genético e do diagnóstico pré-natal.

    Abstract in English:

    Adrenoleukodystrophy (X-ALD) is an X-linked recessively inherited peroxisomal disorder, phenotypically heterogeneous, characterized by progressive white-matter demyelination of the central nervous system and adrenocortical insufficiency. We investigated 15 male X-ALD patients varying in age from 7 to 39, diagnosed among 108 suspected patients referred for investigation. Plasma levels of very long chain fatty acids (VLCFA) were measured at our laboratory using gas chromatography (GC). Eleven cases of childhood X-ALD and four cases of adrenomyeloneuropathy (AMN) were diagnosed. Adrenal leukodystrophy insufficiency and limb weakness were the most frequent symptoms, appearing in 12, 8 and 6 of the patients, respectively. Physician awareness of X-ALD seems inadequate to judge by age at diagnosis and lengthy interval between the start of symptoms and diagnosis. This is the first published series of Brazilian patients with X-ALD. We determined signs and symptoms relevant for diagnosis, as early identification seems important for treatment outcome. In addition, diagnosis identifies carriers, who could benefit from genetic counselling and prenatal diagnosis.
  • Barber-Say syndrome: further delineation of the clinical spectrum Human And Medical Genetics

    Cortés, Fanny M.; Troncoso, Ledia A.; Alliende, Angélica R.; Curotto, Bianca L.

    Abstract in Portuguese:

    Apresentamos uma paciente de 14 anos, de sexo feminino, portadora de um quadro de múltiplas anomalias congênitas: hipertelorismo, telecanto, macrostomia, agenesia da hélice em ambos os pavilhões auriculares, pele grossa e redundante e hirsutismo severo, que corresponde ao 5º caso reportado de síndrome de Barber-Say. Esta paciente tem praticamente o mesmo fenótipo que a paciente descrita por Martínez Santana et al. (Am. J. Med. Genet. 47: 20-23, 1992), incluindo o mesmo padrão dermatoglífico que não havia sido descrito até então.

    Abstract in English:

    We report on a 14-year-old girl who presented a multiple congenital anomaly pattern: ablepharon, hypertelorism, telecanthus, macrostomia, helix agenesis of both ears, redundant thick skin and severe hirsutism, the 5th reported case of Barber-Say syndrome. Our patient had almost the same phenotype as that of the patient cited by Martínez Santana et al. (Am. J. Med. Genet. 47: 20-23, 1993) including the same until then undescribed dermatoglyphic pattern.
  • Fibroblasts of skin fragments as a tool for the investigation of genetic diseases: technical recommendations Human And Medical Genetics

    Coelho, Janice Carneiro; Giugliani, Roberto

    Abstract in Portuguese:

    Biópsias de pele são freqüentemente indicadas para a investigação e/ou confirmação de um distúrbio genético. Embora relativamente simples e não invasivo, este procedimento deve ser executado com cuidado de modo a aumentar as chances de sucesso, evitando o desconforto para o paciente e os custos para o laboratório gerados por uma eventual necessidade de repetição da análise. Este trabalho destaca a importância da biópsia de pele para o diagnóstico de doenças genéticas e descreve as normas gerais para coleta, acondicionamento, transporte e processamento da amostra. Sua leitura é recomendável para profissionais que pretendem utilizar esta importante, e às vezes fundamental, ferramenta diagnóstica.

    Abstract in English:

    Skin biopsies are frequently indicated for investigation and/or confirmation of genetic disorders. Although relatively simple and noninvasive, these procedures require care in order to increase probability of success and to avoid patient discomfort and unnecessary repeated analyses and associated laboratory fees. The present report highlights the importance of skin biopsies in genetic disorder diagnosis and presents general rules for collecting, storing, transporting and processing samples. We recommend its reading to professionals intending to use this important and sometimes fundamental diagnostic tool.
  • Cockayne syndrome: report of a Brazilian family with confirmation of impaired RNA synthesis after UV-irradiation Human And Medical Genetics

    Karam, Simone M.; Costa, Jaderson C.; Jardim, Laura; Pires, Ricardo F.; Lehmann, Alan R.; Giugliani, Roberto

    Abstract in Portuguese:

    A síndrome de Cockayne (CS) é uma desordem autossômica recessiva caracterizada por nanismo, déficit de crescimento, deterioração neurológica, fotossensibilidade e uma progressiva aparência facial característica. Neste artigo relatamos a primeira família brasileira com CS, cujo diagnóstico foi confirmado pela demonstração de uma síntese diminuída de RNA na cultura de fibroblastos expostos à radiação ultravioleta. Apesar do curso progressivo da doença e da inexistência de um tratamento efetivo, o diagnóstico faz-se muito importante, pois a família pode se beneficiar do aconselhamento genético e/ou do diagnóstico pré-natal.

    Abstract in English:

    Cockayne syndrome (CS) is an autosomal recessive disorder characterized by dwarfism, growth deficiency, neurological deterioration, skin photosensitivity and a characteristic progressive facial appearance. In the present study we report the first Brazilian CS family in which diagnosis was confirmed by the demonstration of decreased RNA synthesis in cultured fibroblasts exposed to UV-C radiation. Despite the progressive course of the disease and the unavailability of an effective treatment, diagnosis may be very important for the benefits to be gained by the afflicted family from genetic counseling and/or prenatal diagnosis.
  • Human and medical genetics in Brazil Human And Medical Genetics

    Beiguelman, Bernardo

    Abstract in Portuguese:

    O presente trabalho pretende ser uma curta análise histórica das condições para o desenvolvimento da Genética Humana e Médica no Brasil.

    Abstract in English:

    The present paper intends to be a brief historical analysis of the conditions for the development of Human and Medical Genetics in Brazil.
  • New brazilian member of the USA National Academy of Sciences Human And Medical Genetics

  • Phylogenetic correlograms and the evolution of body size in South American owls (Strigiformes) Evolution Genetics

    Diniz-Filho, José Alexandre Felizola; Sant'Ana, Carlos Eduardo Ramos de

    Abstract in Portuguese:

    Nos últimos anos diversos modelos têm sido propostos a fim de realizar inferências sobre processos microevolutivos com base em padrões macroevolutivos obtidos a partir de dados comparativos. Dentre esses, o movimento Browniano e o processo Ornstein-Uhlenbeck (O-U) têm sido utilizados para modelar principalmente deriva genética e seleção estabilizadora, respectivamente. Esses modelos produzem curvas diferentes de relação entre variância interespecífica e distância no tempo, de modo que eles podem ser distingüidos com base em correlogramas filogenéticos. Neste trabalho, nós analisamos a variação interespecífica no tamanho do corpo de 19 espécies de corujas (Strigiformes) sul-americanas através de correlogramas filogenéticos, construídos utilizando índices I de Moran em quatro classes de distância. A filogenia entre as espécies foi definida com base em dados de hibridização de DNA. O correlograma observado foi então comparado a 500 correlogramas obtidos através de simulações de evolução por movimento Browniano e pelo processo O-U, sobre essa mesma filogenia. Esses correlogramas foram comparados entre si utilizando análises de variância (ANOVA e MANOVA) e através das correlações entre os índices I de Moran e as classes de distância filogenética. O correlograma observado indica a existência de um gradiente filogenético de variação até cerca de 45 milhões de anos, quando os índices se estabilizam, e é similar aos correlogramas obtidos através do processo O-U, considerando tanto a correlação do gradiente quanto a sua alocação aos dois grupos de processos através de análise discriminante. Esse padrão é esperado, considerando a importância do tamanho do corpo e sua correlação com diversos caracteres ecológicos e de história de vida, que produzem muitas restrições que podem de fato ser modeladas por um processo O-U expressando seleção estabilizadora.

    Abstract in English:

    During the last few years, many models have been proposed to link microevolutionary processes to macroevolutionary patterns, defined by comparative data analysis. Among these, Brownian motion and Ornstein-Uhlenbeck (O-U) processes have been used to model, respectively, genetic drift or directional selection and stabilizing selection. These models produce different curves of pairwise variance between species against time since divergence, in such a way that different profiles appear in phylogenetic correlograms. We analyzed variation in body length among 19 species of South American owls, by means of phylogenetic correlograms constructed using Moran's I coefficient in four distance classes. Phylogeny among species was based on DNA hybridization. The observed correlogram was then compared with 500 correlograms obtained by simulations of Brownian motion and O-U over the same phylogeny, using discriminant analysis. The observed correlogram indicates a phylogenetic gradient up to 45 mya, when coefficients tend to stabilize, and it is similar to the correlograms produced by the O-U process. This is expected when we consider that body size of organisms is correlated with many ecological and life-history traits and subjected to many constraints that can be modeled by the O-U process, which has been used to describe evolution under stabilizing selection.
  • Electrophoretic characterization of Aspergillus nidulans strains with chromosomal duplications Genetics Of Microorganisms

    Queiroz, Marisa V. de; Pizzirani-Kleiner, Aline Aparecida; Azevedo, João Lúcio

    Abstract in Portuguese:

    Linhagens de Aspergillus nidulans que apresentam duplicação cromossômica Dp(I-II) foram caracterizadas por eletroforese em campo pulsado. Foram analisados variantes morfologicamente deteriorados e melhorados. O cariótipo eletroforético demonstrou que em ambas as linhagens duplicadas (A e B) a banda de 4,2 Mb, que corresponde ao cromossomo II, não estava presente e foi encontrada uma nova banda. Foram feitas hibridizações usando os genes uapA (cromossomo I) e wA (cromossomo II), que demonstraram que a nova banda corresponde ao cromossomo II mais o segmento duplicado do cromossomo I. O tamanho da duplicação foi determinado como aproximadamente 1,0 Mb. A análise das bandas cromossômicas da linhagem morfologicamente melhorada mostrou que o segmento duplicado do cromossomo I foi completamente perdido. Os variantes morfologicamente deteriorados V9 e V17 mostraram o mesmo cariótipo eletroforético apresentado pelas linhagens duplicadas. Contudo, o variante deteriorado V5 perdeu parte do cromossomo I e apresentou um rearranjo envolvendo o cromossomo V. Esse rearranjo pode ter resultado do tratamento mutagênico usado para a obtenção dos marcadores genéticos. Os resultados obtidos nesse trabalho demonstram que a técnica de eletroforese em campo pulsado é uma ferramenta excelente para a localização de rearranjos cromossômicos.

    Abstract in English:

    Pulsed-field gel electrophoresis was used to characterize strains of Aspergillus nidulans with a chromosomal duplication Dp(I-II). Morphologically deteriorated and improved variants of these strains were also analyzed. The electrophoretic karyotype demonstrated that in two duplicated strains (A and B) the 4.2 Mb band, which corresponds to chromosome II, was absent and a new band was observed. Hybridization studies using the uapA (chromosome I) and wA (chromosome II) genes demonstrated that the new band corresponded to chromosome II plus the duplicated segment of chromosome I. The size of the chromosomal duplication was approximately 1.0 Mb. Analysis of the chromosomal bands of a morphologically improved strain showed that the duplicated segment of chromosome I was completely lost. The morphologically deteriorated variants V9 and V17 had the same karyotype as the duplicated strains. However, the deteriorated variant V5 lost part of chromosome I and had a rearrangement involving chromosome V. This rearrangement may have resulted from the mutagenic treatment used to obtain the genetic markers. Pulsed-field gel electrophoresis was found to be an excellent tool for locating chromosomal rearrangements.
  • Fast, non-toxic, and inexpensive n-butanol preparation of recombinant plasmids Genetics Of Microorganisms

    Brieger, Jürgen; Weidt, Eberhard J.; Decker, Jochen

    Abstract in Portuguese:

    Atualmente vários protocolos comerciais e não comerciais para preparação de plasmídeos estão disponíveis. Contudo, os kits são caros e muitos dos protocolos contêm substâncias químicas tóxicas. Apresentamos neste trabalho um novo, otimizado e portanto muito vantajoso protocolo para preparação de plasmídios usando n-butanol. A preparação pode ser efetuada rapidamente, sem adição de substâncias químicas tóxicas e a um custo total de aproximadamente um centavo (americano) por preparação.

    Abstract in English:

    Various commercial and non-commercial plasmid preparation protocols are currently available. However, the kits are expensive and many of the protocols contain toxic chemicals. Here we present a novel, optimized and, therefore, very advantageous plasmid preparation protocol using n-butanol. The preparation can be performed quickly and no toxic chemicals are used, at overall costs of about one cent per plasmid preparation.
  • Heat shock-induced apoptosis in germ line cells of Triatoma infestans Klug Insect Genetics

    Mello, Maria Luiza S.; Maria, Sílvya S.; Tavares, Maria Cristina H.

    Abstract in Portuguese:

    Uma vez que em Triatoma infestans a sobrevivência de células somáticas e dos próprios espécimes é afetada por choques de temperatura, foi estudada a indução de morte celular em células da linhagem germinativa masculina de ninfas de 5o. estadio 7 e 30 dias após choque de 1 h a 40ºC. Os preparados foram submetidos à reação de Feulgen e ao teste imunocitoquímico TUNEL. Foi encontrada apoptose induzida pelo choque de temperatura, sendo que respostas positivas ao TUNEL foram vistas na cromatina e em cromossomos de espermatogônias e em espermátides e espermatozóides. As espermatogônias foram afetadas principalmente 7 dias após o choque, enquanto algumas espermátides e espermatozóides exibiram fragmentação de DNA apenas 30 dias após o choque. Admite-se que a velocidade com a qual avança o processo de morte celular varie nessas células. Diferenciação celular não é impedida em parte das células afetadas, permitindo que a fragmentação de seu DNA ocorra mais tardiamente, inclusive no fim da espermatogênese.

    Abstract in English:

    The survival of Triatoma infestans and of somatic cells from this species is affected by heat shock. In this study, we examined the cell death responses of male germ line cells from 5th instar nymphs 7 and 30 days after heat shock exposure (40ºC, 1 h). The preparations were stained by the Feulgen reaction and the TUNEL immunocytochemical assay. Apoptosis was elicited by heat shock, with positive TUNEL responses in spermatogonial chromatin and chromosomes, spermatids and sperm cells. Spermatogonia were most affected seven days after the shock whereas some spermatids and sperm cells exhibited DNA fragmentation only thirty days after heat shock. The rate of cell death varied among the cells. In some cases, cellular differentiation was unaffected by heat shock, with DNA fragmentation occurring towards the end of spermatogenesis.
  • Population structure and morphometric variance of the Apis mellifera scutellata group of honeybees in Africa Insect Genetics

    Radloff, Sarah; Hepburn, Randall

    Abstract in Portuguese:

    Populações africanas de abelhas comuns classificadas como Apis mellifera scutellata Lepeletier foram analisadas morfometricamente usando-se técnicas estatísticas multivariadas. A população consistia de aproximadamente 15.000 abelhas operárias provenientes de 825 colônias individuais de 193 localidades do leste da África, estendendo-se da África do Sul até a Etiópia. A análise de fatores estabeleceu um agrupamento primário designado A. m. scutellata. A formação de agrupamento morfológico e a inclusividade (classificação correta) são altamente sensíveis aos intervalos de distância da amostragem. Dentro da região de A. m. scutellata há abelhas maiores associadas às altas altitudes montanhosas, que são tradicionalmente classificadas como A. m. monticola Smith, mas é evidente que estas abelhas não formam um grupo uniforme. As características de variação das medidas morfométricas mostram domínios de populações locais significantemente diferentes. Estas populações altamente variáveis ocorrem em sua maioria em margens de transição de zonas climáticas e de vegetação, e algumas vezes com alterações mais localizadas de temperatura. Agora também é evidente que as A. m. scutellata introduzidas há aproximadamente 50 anos na região neotropical constituíam uma amostra particularmente homogênea que exibia todos os caracteres esperados em uma população com efeito fundador ou "gargalo".

    Abstract in English:

    The honeybee populations of Africa classified as Apis mellifera scutellata Lepeletier were analysed morphometrically using multivariate statistical techniques. The collection consisted of nearly 15,000 worker honeybees from 825 individual colonies at 193 localities in east Africa, extending from South Africa to Ethiopia. Factor analysis established one primary cluster, designated as A. m. scutellata. Morphocluster formation and inclusivity (correct classification) are highly sensitive to sampling distance intervals. Within the A. m. scutellata region are larger bees associated with high altitudes of mountain systems which are traditionally classified as A. m. monticola Smith, but it is evident that these bees do not form a uniform group. Variance characteristics of the morphometric measurements show domains of significantly different local populations. These high variance populations mostly occur at transitional edges of major climatic and vegetational zones, and sometimes with more localised discontinuities in temperature. It is also now evident that those A. m. scutellata introduced nearly fifty years ago into the Neotropics were a particularly homogenous sample, which exhibited all the traits expected in a founder effect or bottleneck population.
  • Highly polymorphic DNA markers in an Africanized honey bee population in Costa Rica Insect Genetics

    Lobo Segura, Jorge Arturo

    Abstract in Portuguese:

    Dois marcadores genéticos (a região intergénica mitocondrial COI-COII e o microsatélite A7), com altos níveis de variabilidade em populações de abelhas melíferas da África do Sul e Europa, foram analisados em uma amostra de enxames naturais da Costa Rica. As freqüências alélicas e haplotípicas na amostra africanizada mostraram altos níveis de diversidade nestes loci. A maioria dos alelos são de origem africana, embora alguns alelos de origem européia foram observados. As mudanças nas freqüências dos alelos de origem africana entre as abelhas da África do Sul e as abelhas da população africanizada são de baixa magnitude e podem ter sido causadas pelo efeito fundador que ocorreu na introdução da abelha africana na América do Sul.

    Abstract in English:

    Two genetic markers (the mtDNA COI-COII intergenic region and the microsatellite A7) with high levels of variability in South African and European honey bees were analyzed in wild swarms of Africanized honey bees (Apis mellifera) from Costa Rica. Allelic or haplotypic frequencies revealed high levels of genetic variability at these loci in this population. Most of the alleles were African alleles, although some European-derived alleles were also present. Differences in the frequencies of African alleles between African and Africanized samples were minor, which could be explained by founder effects occurring during the introduction of African honey bee populations into South America.
  • Genetic variability among and within races of Heterodera glycines Ichinohe assessed by RAPD markers Insect Genetics

    Silva, Adailton T. da; Penna, Júlio C.V.; Goulart, Luiz R.; Santos, Maria A. dos; Arantes, Neylson E.

    Abstract in Portuguese:

    Heterodera glycines Ichinohe, o nematóide de cisto da soja (SCN), foi detectado no Brasil em 1.992 e desde então tem provocado perdas consideráveis à produtividade da soja brasileira. Populações de SCN apresentam grande diversidade genética, o que dificulta o manejo dessa cultura em áreas infestadas. Os objetivos desta pesquisa foram investigar a possível variação genética de dezesseis populações de SCN amostradas nas regiões Centro Oeste e Sudeste do Brasil, utilizando a técnica do RAPD (amplificação casualizada de DNA polimórfico), bem como estabelecer marcadores RAPD específicos para a raça 3 do SCN. Nossos resultados mostraram que os marcadores RAPD podem ser utilizados em estudos de variabilidade genética entre populações de SCN e dentro de raças deste nematóide, bem como podem ser usados no monitoramento de dinâmica populacional deste patógeno. O "primer" OPA-07 foi considerado satisfatório como marcador molecular para a raça 3, enquanto a análise eletroforética dos fragmentos de DNA amplificados com a utilização do "primer" OPA-10 detectou ligeira variação nas populações de SCN identificadas como raça 3. A população do SCN oriunda de Chapadão do Céu, GO - amostra 2 - foi a geneticamente mais distante, quando comparada às demais usadas neste estudo.

    Abstract in English:

    Heterodera glycines Ichinohe, the soybean cyst nematode (SCN) was detected in Brazil in 1992 and since then it has been causing losses to Brazilian soybean crop yields. SCN populations have great genetic diversity which makes it difficult to manage this disease. The objectives of this research were to investigate the genetic variation of 16 SCN populations sampled in middle western and southeastern Brazil, utilizing random amplified polymorphic DNA (RAPD) techniques, and to establish useful and specific RAPD markers for SCN race 3. RAPD markers demonstrated genetic variability among and within SCN populations, and they could be used for monitoring nematode population dynamics. The OPA-07 primer was a reliable molecular marker for race 3, while electrophoretic profile analysis of DNA fragments amplified with OPA-10 primer detected slight variation within those populations identified as race 3. The SCN population from Chapadão do Céu, GO - sample 2 - was the most genetically distant from the other populations.
  • Characterization of ribosomal DNA (rDNA) in Drosophila arizonae Insect Genetics

    Javier Tovar, Francisco; Silva, Luiz Antônio Ferreira da; Rodarte, Renato Santos; Leoncini, Orilio

    Abstract in Portuguese:

    O DNA ribossômico (rDNA) é uma família multigênica composta de um ou mais aglomerados de unidades de repetição (RU). Cada unidade consiste de seqüências altamente conservadas que codificam os rRNAs 18S, 5.8S e 28S, intercaladas com seqüências regulatórias pouco conservadas entre as espécies. Neste trabalho analisamos o rDNA de Drosophila arizonae, um membro do complexo mulleri (grupo Repleta). Usando padrões de restrição genômicos, clonagem e mapeamento de alguns fragmentos de rDNA representativos, estabelecemos um mapa de restrição do rDNA representativo desta espécie. Neste drosofilídeo, a RU tem um tamanho médio de 13.5-14 kb e os sítios de restrição estão completamente conservados com relação a outras drosófilas. Além disto, este rDNA possui um elemento transponível tipo R1 presente em algumas unidades. Neste trabalho não tivemos evidências da presença de elementos R2 no rDNA desta espécie.

    Abstract in English:

    Ribosomal DNA (rDNA) is a multigenic family composed of one or more clusters of repeating units (RU). Each unit consists of highly conserved sequences codifying 18S, 5.8S and 28S rRNA genes intercalated with poorly conserved regulatory sequences between species. In this work, we analyzed the rDNA of Drosophila arizonae, a member of the mulleri complex (Repleta group). Using genomic restriction patterns, cloning and mapping of some representative rDNA fragments, we were able to construct a representative restriction map. RU in this species are 13.5-14 kb long, restriction sites are completely conserved compared with other drosophilids and the rDNA has an R1 retrotransposable element in some RU. We were unable to detect R2 elements in this species.
  • Asymptotic weight and maturing rate in mice selected for body conformation Animal Genetics

    Di Masso, Ricardo J.; Silva, Patricia S.; Font, María Teresa

    Abstract in Portuguese:

    Padrões de crescimento de 4 linhagens de camundongos selecionados para a conformação do corpo foram analisadas com a função logística, de modo a se obterem informações basais a respeito da relação entre o peso assintótico e a taxa de maturação do peso corporal. Duas linhagens foram selecionadas divergentemente, favorecendo a correlação fenotípica entre o peso corporal e o comprimento da cauda (seleção agonística: CBi+, peso corporal elevado e cauda longa; CBi-, peso corporal reduzido e cauda curta), enquanto que as outras duas linhagens foram geradas por uma seleção disruptiva feita contra a correlação entre os caracteres acima citados (seleção antagonística: CBi/C, peso corporal elevado e cauda curta; CBi/L, peso corporal reduzido e cauda longa). Os parâmetros logísticos A (peso assintótico) e k (taxa de maturação) comportaram-se em camundongos CBi/C e CBi- e em fêmeas CBi+ conforme esperado, em termos da relação genética negativa entre o tamanho maduro e a precocidade de maturação. Um padrão alterado de crescimento foi encontrado em camundongos CBi/L e em machos CBi+, porque no primeiro genótipo, selecionado para reduzido peso corporal, o tempo decorrido para a maturação aumentou, enquanto que no último, selecionado para elevado peso corporal, houve um aumento não significante no mesmo caráter. De acordo com o critério de seleção, fontes diferentes de variação genética para o peso corporal puderam ser exploradas: uma inversamente associada com precocidade de maturação (seleção agonística) e a outra independente da taxa de maturação (seleção antagonística), mostrando que a variação genética de A é parcialmente independente de k.

    Abstract in English:

    Growth patterns of four lines of mice selected for body conformation were analyzed with the logistic function, in order to provide baseline information about the relationship between asymptotic weight and maturing rate of body weight. Two lines were divergently selected favoring the phenotypic correlation between body weight and tail length (agonistic selection: CBi+, high body weight and long tail; CBi-, low body weight and short tail), whereas the other two lines were generated by a disruptive selection performed against the correlation between the aforementioned traits (antagonistic selection: CBi/C, high body weight and short tail; CBi/L, low body weight and long tail). The logistic parameters A (asymptotic weight) and k (maturing rate) behaved in CBi/C and CBi- mice and in CBi+ females as expected in terms of the negative genetic relationship between mature size and earliness of maturing. An altered growth pattern was found in CBi/L mice and in CBi+ males, because in the former genotype, selected for low body weight, the time taken to mature increased, whereas in the latter, selected for high body weight, there was a non-significant increase in the same trait. In accordance with the selective criterion, different sources of genetic variation for body weight could be exploited: one inversely associated with earliness of maturing (agonistic selection), and the other independent of maturing rate (antagonistic selection), showing that genetic variation of A is partly independent of k.
  • A putative resistant DNA marker for wool yellowing susceptibility in sheep Animal Genetics

    Benavides, M.V.; Damak, S.; Maher, A.P.

    Abstract in Portuguese:

    Ovinos resistentes e suscetíveis para predição da cor amarela na lã foram amostrados de um rebanho da raça Merino Australiano com o objetivo de comparar diferenças em cDNAs através da técnica de exposição diferencial de mRNA (differential display of mRNA). Uma banda de cDNA foi expressa somente no grupo dos animais resistentes. Não houve identidade desta banda com seqüências do banco de dados do GenBank ou TIGR, no entanto a banda chamada de cDNA#R mostrou homologias curtas com três seqüências que codificam proteínas envolvidas em funções de membrana. O uso deste gene candidato como marcador genético de animais resistentes ao amarelamento necessita ser avaliado em rebanhos mais numerosos para confirmar os resultados.

    Abstract in English:

    An Australian Merino flock was screened for low (resistant) and high (susceptible) yellow predictive colour (YPC) breeding values in order to compare extreme individuals using the differential display of mRNA technique. One differentially expressed cDNA band was visualised only in the resistant group. This band showed no identity with the DNA sequences of public databases; however, they showed short homologies with three database sequences related to transmembrane signalling functions. The use of these candidate genes as DNA markers needs to be confirmed against sheep with a wide range of susceptibility to wool yellowing to verify the results.
  • Genetic diversity in a Brazilian bovine herd based on four microsatellite loci Animal Genetics

    Almeida, Sabrina E. Matos; Machado, Márcia S.N.; Steigleder, Clara Sabina; Gama, Cleonice L.; Hutz, Mara Helena; Henkes, Luiz Ernani; Moraes, José Carlos F.; Weimer, Tania de Azevedo

    Abstract in Portuguese:

    Microssatélites ou repetições curtas em tandem (STRs) são marcadores moleculares de relativa abundância no genoma e apresentam alto grau de polimorfismo, constituindo-se numa excelente ferramenta para a caracterização das populações. Este trabalho estimou a variabilidade genética de quatro microssatélites (BMS3013, BMS3004, HEL10 e TGLA122) em um rebanho híbrido de bovinos brasileiros (5/8 Aberdeen Angus x 3/8 Nelore), com os objetivos de verificar o efeito do cruzamento e das práticas seletivas na composição genética do rebanho e avaliar as relações genéticas destes animais com outras populações bovinas mundiais. Verificou-se uma baixa diversidade no BMS3013, mas alta variabilidade nos STRs BMS3004, HEL10 e TGLA122. No TGLA122 dois alelos novos estão sendo descritos pela primeira vez (TGLA122*155 e TGLA122*163). É possível que esses genes sejam característicos de Zebu, uma vez que não ocorrem em outras raças taurinas investigadas até o momento. Uma baixa diversidade interpopulacional foi observada entre as populações taurinas, e os agrupamentos obtidos nas filogenias baseadas no TGLA122 foram coerentes com a origem geográfica dos rebanhos. Assim, apesar do TGLA122 ser altamente polimórfico e apresentar altos níveis de diversidade intrapopulacional, ele é um marcador muito eficiente para a construção de filogenias bovinas. Detectou-se uma grande similaridade entre Brangus Ibagé e Red Angus, apesar do Brangus Ibagé ser um rebanho híbrido com 3/8 de genes Nelore. É possível que o ambiente onde esses animais vivem ou as práticas seletivas aplicadas ao rebanho estejam favorecendo o genótipo de Angus.

    Abstract in English:

    Microsatellites or short tandem repeats (STRs), DNA markers relatively abundant in the genome, have a high degree of polymorphism and therefore great potential for characterizing populations. The present study estimates genetic variability in a set of four microsatellites (BMS3013, BMS3004, HEL10 and TGLA122) in a Brazilian hybrid bovine breed (5/8 Aberdeen Angus x 3/8 Nelore). The objectives were to determine the effect of crossbreeding and selection in these animals' genetic diversity as well as to discover the herd's genetic relationship with that of other breeds. Low diversity was verified in BMS3013 and high diversity was detected in BMS3004, HEL10 and TGLA122. Two alleles in TGLA122 are described here for the first time (TGLA122*155 and TGLA122*163). These genes are possibly characteristics of Zebu animals since they have not been found in other taurine samples so far investigated. Low interpopulational diversity was observed among taurine cattle populations, and clusters obtained on TGLA122 phylogenetic trees agreed with the bovine herd's geographic origin. Therefore, despite TGLA122's high polymorphism and high levels of intrapopulational diversity, the system engenders consistent bovine phylogenies. We detected an intriguingly high similarity between Brangus Ibagé and Red Angus since the former is a hybrid having 3/8 of Nelore genes. Either these animals' environment or genetic selective practices applied to the breed probably favor the Angus genotype.
  • Mitochondrial DNA polymorphism and heteroplasmy in populations of the three species of Tropidurus of the nanuzae group (Squamata, Tropiduridae) Animal Genetics

    Passoni, José Carlos; Benozzati, Maria Lúcia; Rodrigues, Miguel Tréfaut

    Abstract in Portuguese:

    O grupo nanuzae de lagartos compreende três espécies, Tropidurus nanuzae, T. divaricatus e T. amathites. A primeira é encontrada ao longo da Serra do Espinhaço, na região leste do Brasil, e as outras duas na região norte do Estado da Bahia, nas dunas continentais do Rio São Francisco, em margens opostas. Essas três espécies foram analisadas quanto a polimorfismos de tamanho de fragmentos de restrição (RFLP) do DNAmit, tendo sido caracterizados 53 sítios de restrição. Polimorfismos de sítio e de tamanho de alguns fragmentos específicos foram caracterizados, bem como casos de heteroplasmia envolvendo variações de tamanho. Em T. divaricatus, estas variações correspondem a 50-200 pb, provavelmente localizadas na região controle da molécula; em T. amathites, a variação é provavelmente devida a uma duplicação ou deleção de um segmento de 400 pb. A taxa de mutação envolvendo tamanho de fragmentos mostrou-se menor em T. amathites, quando comparada a T. divaricatus. Índices relativamente baixos de diversidade de nucleotídeos foram detectados em todas as populações analisadas, os menores sendo encontrados nas populações de T. nanuzae. T. divaricatus de Alagoado mostrou-se a população mais polimórfica, seguida da população de Ibiraba. É sugerido que estas duas populações possam estar recuperando a diversidade quanto ao DNAmit após possíveis reduções nos tamanhos populacionais. O maior grau de polimorfismo encontrado em T. divaricatus talvez reflita uma expansão populacional recente nesta espécie.

    Abstract in English:

    The nanuzae group of lizards includes three species, Tropidurus nanuzae, T. divaricatus and T. amathites. The first species is found along Serra do Espinhaço, in eastern Brazil, and the other two in the northern region of the Brazilian State of Bahia, in continental dunes on both margins of the São Francisco River. Restriction fragment length polymorphisms (RFLP) of the mtDNA in these species were detected in 53 restriction sites. Site and fragment length polymorphisms were characterized, and cases of heteroplasmy involving length variation were observed. In T. divaricatus, these variations involved changes of 50-200 bp, probably in the control region of the molecule. In T. amathites, variation was apparently due to duplication/deletion of a 400-bp segment. Fragment length mutation rate varied among the species, being smaller in T. amathites than in T. divaricatus. Relatively low nucleotide diversity values were detected in these populations, the smallest being found in T. nanuzae. The most polymorphic population was T. divaricatus from Alagoado, followed by that of the same species from Ibiraba, suggesting both probable recovery of mtDNA genetic diversity after putative reductions in population size, and recent population expansion.
  • Aspects of gene regulation in the diploid and tetraploid Odontophrynus americanus (Amphibia, Anura, Leptodactylidae) Animal Genetics

    Cianciarullo, Aurora M.; Naoum, Paulo C.; Bertho, Álvaro L.; Kobashi, Leonardo S.; Beçak, Willy; Soares, Maurilio J.

    Abstract in Portuguese:

    A eritropoese e a atividade de transcrição de DNA de hemoglobina foram analisadas em Odontophrynus americanus diplóides e tetraplóides. Dados de conteúdo celular relativo de DNA, RNA e mitocôndrias obtidos por citometria de fluxo mostraram uma atividade gênica aumentada em ambos os animais durante a eritropoese in vivo estimulada por tratamento com fenilhidrazina, com valores maiores em eritrócitos tetraplóides imaturos. No décimo dia de recuperação da anemia foram encontradas grandes quantidades de RNA mensageiro em ambos espécimens. Com base no conteúdo mitocondrial, as células tetraplóides apresentaram um metabolismo energético mais intenso. O. americanus diplóides apresentaram três vezes mais células eritróides que os animais tetraplóides, caracterizando um mecanismo regulador da produção de células eritróides. Determinações hematológicas mostraram que as células tetraplóides contêm 30% mais hemoglobina que as células diplóides. Uma vez que 25-30% mais ribossomos estão presentes nas células tetraplóides, parece que um mecanismo regulador da síntese de hemoglobina esteja relacionado ao nível transcricional. Como as inclusões citoplasmáticas semelhantes a corpos de Heinz, porém associadas com RNA ou RNP, são encontradas em ambos os espécimens, é possível que outro mecanismo regulador esteja presente, similar ao das "hidden breaks" descritas em peixes poliplóides, acumulando rRNA transcrito em excesso e não traduzido. Estas diferenças em níveis fisiológicos e moleculares, detectadas durante a eritropoese, reforçam que divergências em nível de especiação estão em curso entre os O. americanus diplóides e tetraplóides.

    Abstract in English:

    Erythropoietic and hemoglobin DNA transcriptional activities were analyzed in the diploid and the tetraploid Odontophrynus americanus. Flow cytometric analyses of DNA, RNA and mitochondrial contents showed increased genic activity in both diploid and tetraploid animals during erythropoiesis in vivo elicited by pretreatment phenylhydrazine. Generally, higher values were seen in immature tetraploid erythroid cells. On the 10th day of recovery from anemia, large amounts of messenger RNA were found in both specimens. Based on the mitochondrial content, the tetraploid cells had more intense energy metabolism than the diploid cells. Diploid O. americanus had about three times more erythroid cells than tetraploid specimens, indicating that there were differences in the regulatory mechanisms of erythroid cells. Hematological parameters showed that tetraploid cells had 30% more hemoglobin than the diploid, suggesting a regulatory mechanism of hemoglobin synthesis at the transcriptional level. Cytoplasmic inclusions resembling Heinz bodies were found in both types of cells. In the tetraploid cells they were previously found associated with RNA or RNP, suggesting that other regulatory system which controls the accumulation of nontranslated RNA transcribed in excess must be present. These differences at the physiological and molecular levels during erythropoiesis reinforce the hypothesis that speciation is occurring between diploid and tetraploid O. americanus.
  • Sympatric occurrence of two cytotypes of Astyanax scabripinnis (Characiformes, Characidae) Animal Genetics

    Maistro, Edson Luis; Oliveira, Claudio; Foresti, Fausto

    Abstract in Portuguese:

    Foram analisados citogeneticamente quatro exemplares de Astyanax scabripinnis coletados simpatricamente no ribeirão Tamanduá (Estado de São Paulo, Brasil). Três deles, denominados de citótipo I, apresentaram 2n = 50 cromossomos (6M + 26SM + 4ST + 14A) e um número fundamental (FN) igual a 86, e um exemplar, denominado de citótipo II, apresentou 2n = 48 cromossomos (6M + 28SM + 4ST + 10A) e FN = 86. Ao lado das diferenças no número diploide, os citótipos mostraram uma clara diferença na distribuição da heterocromatina constitutiva. Um par de cromossomos portadores de RONs foi detectado nos dois citótipos e um exemplar com o citótipo I apresentou RONs múltiplas (três pares cromossômicos). Translocações Robertsonianas e aumento ou perda de heterocromatina são propostas para explicar a divergência cariotípica observada. Alguns aspectos relacionados à evolução cromossômica em Astyanax scabripinnis são discutidos.

    Abstract in English:

    Among four specimens of Astyanax scabripinnis sympatrically collected from the Tamanduá stream (State of São Paulo, Brazil), three, named cytotype I, had 2n = 50 chromosomes (6M + 26SM + 4ST + 14A) and a fundamental number (FN) of 86, and one specimen, named cytotype II, had 2n = 48 chromosomes (6M + 28SM + 4ST + 10A) and FN = 86. Besides the difference in diploid number, the cytotypes showed a clear difference in the distribution of constitutive heterochromatin. One NOR-bearing chromosome pair was detected in both cytotypes and one specimen of cytotype I had multiple NORs (tree chromosome pairs). Robertsonian translocations and an increase or loss of heterochromatin are proposed to explain the karyotypic divergence observed. Some aspects related to the chromosome evolution of Astyanax scabripinnis are discussed.
  • Study of the karyotype of Oryzoborus maximiliani (Passeriformes - Aves) using young feather pulp cultures Animal Genetics

    Goldschmidt, Beatriz; Nogueira, Denise Monnerat; Silva, Katia Pacheco Araujo; Souza, Lucia Moreno de

    Abstract in Portuguese:

    Foram estudados citogeneticamente vinte exemplares da espécie Oryzoborus maximiliani provenientes de criatórios do Estado do Rio de Janeiro. Foi aplicada a técnica de cultura de curta duração de polpa de penas jovens, permitindo a investigação nas aves vivas. O cariótipo da espécie foi estabelecido (2n = 72) com identificação do par sexual. Considerações evolutivas são abordadas.

    Abstract in English:

    The investigation of the karyotype of Oryzoborus maximiliani in living birds utilizing young feather pulp culture is described. The species karyotype was established as 2n = 72 with unequivocal identification of the sexual chromosome pair. Evolutionary considerations are raised.
  • Isoenzymatic variation in the germplasm of Brazilian races of maize (Zea mays L.) Plant Genetics

    Gimenes, Marcos Aparecido; Lopes, Catalina Romero

    Abstract in Portuguese:

    Existem mais de 200 raças de milho (Zea mays L.), as quais são divididas em três grupos (raças comerciais antigas, raças comerciais recentes e raças indígenas). As raças indígenas, embora não tenham valor comercial, possuem muitas características importantes que podem ser utilizadas em programas de melhoramento de milho. A maior parte do germoplasma brasileiro das raças de milho indígena foi coletada, no mínimo, 40 anos atrás e nada é conhecido sobre a variabilidade presente neste germoplasma. Quinze populações de 4 raças indígenas de milho (Caingang, Entrelaçado, Lenha e Moroti) e 5 cultivares indígenas foram analisados utilizando-se 5 sistemas isoenzimáticos codificados por 14 locos. A análise revelou um baixo nível de variabilidade entre as amostras estudadas. O número médio de alelos/loco foi três, com 64,3% de locos polimórficos e uma heterozigosidade média esperada de 0,352. Por população, a média de número de alelos por loco polimórfico foi 1,6, em média 47,5% dos locos foram polimórficos e a heterozigosidade média foi 0,195. A distância genética média entre as populações foi 0,821 e a proporção da variabilidade genética, que é atribuída ao componente entre populações (Gst), foi 0,156. Os dados sugerem que um efeito de fundador poderia explicar a baixa variabilidade detectada.

    Abstract in English:

    There are more than 200 races of maize (Zea mays L.) divided into three groups (ancient commercial races, the recent commercial races, and indigenous races). Although the indigenous races have no commercial value, they have many important characteristics which can be incorporated into maize breeding programs. Most Brazilian indigenous germplasm race stocks were collected at least 40 years ago, and nothing is known of the genetic variability present in this germplasm. The genetic variability was assayed in 15 populations from four indigenous races of maize (Caingang, Entrelaçado, Lenha and Moroti) and five indigenous cultivars, using five isoenzymatic systems encoded by 14 loci. The analysis revealed a low level of variability among the samples studied. Overall, the mean number of alleles/polymorphic locus was three, 64.3% of the loci analyzed being polymorphic and the estimated heterozygosity was 0.352. The mean number of alleles/polymorphic locus per population was 1.6. A mean of 47.5% of the loci were polymorphic. The mean expected heterozygosity was 0.195, the mean genetic identity was 0.821 and the proportion of total genetic diversity partitioned among populations (Gst) was 0.156. A founder effect could explain the low variability detected.
  • Diallel crosses among maize lines with emphasis on resistance to foliar diseases Plant Genetics

    Paterniani, Maria Elisa Ayres Guidetti Zagatto; Sawazaki, Eduardo; Dudienas, Christina; Duarte, Aildson Pereira; Gallo, Paulo Boller

    Abstract in Portuguese:

    Cruzaram-se dez linhagens-elite de milho em esquema dialélico completo e os híbridos simples obtidos foram avaliados em quatro Núcleos Experimentais do Instituto Agronômico de Campinas, SP, Brasil. Os ensaios foram instalados sob delineamento de blocos casualizados com três repetições, incluindo quatro testemunhas comerciais. As parcelas consistiram em duas linhas de 5 m espaçadas por 0,90 m, contendo 50 plantas. Avaliaram-se os caracteres: dias para o florescimento masculino (DPS), altura da planta (PH) e da espiga (EH), produtividade de grãos corrigida para estande ideal de 50 plantas e 14% de umidade (GY corr.) e resistência a Phaeosphaeria maydis (Pm) e a Puccinia polysora (Pp). Estimaram-se os efeitos da capacidade geral e específica de combinação das linhagens. Houve grande variabilidade genética entre os híbridos, sendo que os melhores (HS 04 x 10 e HS 10 x 11) não diferiram das testemunhas comerciais. As linhagens de maior potencial para síntese de híbridos no conjunto em questão foram: L 10, L 11 e L 13, por aliarem alta GCA para produtividade, resistência moderada a P. maydis e redução da altura da espiga. A maior contribuição para redução da mancha de Phaeosphaeria foi proveniente de L 5. A magnitude da GCA em relação à variação total corroborou a natureza preponderantemente aditiva da resistência às doenças estudadas. A presença da SCA significativa (P < 0,01) foi também confirmada, indicando a existência de efeitos de dominância.

    Abstract in English:

    Ten elite maize (Zea mays L.) lines were crossed in a complete diallel scheme and the single-cross hybrids obtained were assessed at four experimental stations of the Agronomic Institute of Campinas, in São Paulo State, Brazil. The experiments were set up in a randomized complete block design with three replications, including four commercial checks. The experimental plots consisted of two 5-m rows spaced at 0.9 m, with a total of 50 plants. The traits assessed included: days to mid-tassel pollen shed (DPS), plant height (PH), ear height (EH), grain yield, corrected for a 50-plant stand and 14% moisture (GY corr.), and resistance to Phaeosphaeria maydis and Puccinia polysora. General and specific combining ability effects (GCA and SCA) were determined. There was extensive genetic variability among hybrids with the best hybrids (HS 04 x 10 and HS 10 x 11) not differing from the commercial checks. The lines with the greatest potential for hybrid synthesis included: L 10, L 11 and L 13, because they had higher GCA for yield, moderate resistance to P. maydis and reduced EH. The greatest contribution to reduction of the Phaeosphaeria stain was obtained with L 5. The magnitude of the GCA relative to the total variation indicated that additive effects predominated for resistance to P. maydis and P. polysora. Significant SCA (P < 0.01) was also found, indicating dominance effects as well.
  • Yield stability in maize (Zea mays L.) and correlations among the parameters of the Eberhart and Russell, Lin and Binns and Huehn models Plant Genetics

    Scapim, Carlos Alberto; Oliveira, Valter Rodrigues; Braccini, Alessandro de Lucca e; Cruz, Cosme Damião; Andrade, Carlos Alberto de Bastos; Vidigal, Maria Celeste Gonçalves

    Abstract in Portuguese:

    O conhecimento sobre a estabilidade e adaptabilidade de comportamento de genótipos contém informações muito úteis para a recomendação de cultivares para condições de cultivo conhecidas a priori, de modo que a avaliação da resposta dos genótipos às variações ambientais deve ser etapa obrigatória em programas de melhoramento. Para caracterizar 20 cultivares de milho, foram realizados dez ensaios (oito localidades do Estado de Minas Gerais, em dois anos) no delineamento de blocos ao acaso, pelo Centro Nacional de Pesquisa de Milho e Sorgo (CNPMS) da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa). Três procedimentos estatísticos foram adotados para a análise da estabilidade e adaptabilidade dos cultivares e avaliou-se o grau de associação entre os parâmetros dos três métodos por meio da correlação classificatória de Spearman. 'DINA 170', 'G-96C', 'C 505', 'DINA 70' e 'C 435' destacaram-se com produtividades médias superiores a 6.000 kg/ha. O coeficiente de regressão (betai) de Eberhart e Russell foi negativo e significativamente correlacionado (P < 0,01) com o índice de superioridade (Pi) de Lin e Binns, indicando que os cultivares mais responsivos tenderam a apresentar menor Pi. Pi não se correlacionou com as medidas não-paramétricas Si(2) e Si(3) de Huehn e com sigma²di de Eberhart e Russell (P > ou = 0,05), mas correlacionou-se positiva e significativamente com Si(1) (P < 0,05), indicando que genótipos mais produtivos e responsivos (com menor Pi) também podem ser estáveis (com menor Si(1)), embora tal situação não seja comumente observada na literatura. Huehn afirma que as estimativas de Si(1) indicam somente estabilidade, quando os dados são corrigidos. Os parâmetros de estabilidade Si(1), Si(2), Si(3) e sigma²di correlacionaram-se positiva e significativamente entre si (P < 0,01), indicando que as estimativas de estabilidade do modelo não-paramétrico de Huehn não acrescentaram maiores informações, além das obtidas pelo método de Eberhart e Russell, ao mesmo tempo que mostram que estimativas de estabilidade de modelos não-paramétricos são alternativas úteis às estimativas de modelos paramétricos. 'DINA 170', com maior média geral, caracterizou-se como um cultivar adaptado para ambientes favoráveis e permaneceu entre os mais produtivos no conjunto de ambientes avaliados. 'G-96C' comportou-se como um cultivar de média adaptação a todos os ambientes (cultivar ideal) e estável, enquanto 'C 505' e 'C 435' podem ser considerados alternativos para a 'G-96C'. 'DINA 70', também de adaptabilidade geral, caracterizou-se como de baixa estabilidade.

    Abstract in English:

    Assessment of the stability and adaptability of a genotype to different environments is useful for recommending cultivars for known conditions of cultivation and should be a requirement in breeding programs. Twenty maize (Zea mays L.) cultivars were tested at eight locations in Minas Gerais by the National Center for Maize and Sorghum Research (CNPMS) of the Brazilian Enterprise for Agricultural Research (EMBRAPA) for two years. The experiments involved a randomized complete block design in which three procedures were used to analyze cultivar stability and adaptability. The level of association among the parameters obtained by the three methods was assessed using Spearman's rank correlation. Hybrids 'DINA 170', 'G-96C', 'C 505', 'DINA 70' and 'C 435' had a mean yield greater than 6,000 kg/ha. Eberhart and Russell's regression coefficient (betai) was negative and correlated significantly (P < 0.01) with Lin and Binn's superiority index (Pi), indicating that the most responsive cultivars tended to have smaller Pi. Pi did not correlate with Huehn's nonparametric measurements Si(2) and Si(3) nor with Eberhart and Russell's sigmadi² (P > or = 0.05), but correlated positively with Si(1) (P < 0.05), indicating that superior genotypes (with lower Pi) could also be stable, a finding not commonly reported in the literature. The stability parameters, Si(1), Si(2), Si(3) and sigmadi², correlated positively among each other (P < 0.01), indicating that the stability estimates of the Huehn's nonparametric model did not add important information to those obtained by the Eberhart and Russell's method. Estimates from the Huehn's method, however, showed that stability estimates from nonparametric models are useful alternatives to parametric models. 'DINA 170', which had a greater general mean, was characterized as a cultivar adapted to favorable environments, and was among the most productive in the different environments assessed. The cultivar 'G-96C' showed medium adaptation to all environments (ideal cultivar) and had good stability. Cultivars 'C 505' and 'C435' were alternatives for 'G-96C'. 'DINA 70' showed good adaptability but had low stability.
  • Optimization of PCR amplification of maize microsatellite loci Plant Genetics

    Ogliari, Juliana Bernardi; Boscariol, Raquel L.; Camargo, Luis E.A.

    Abstract in Portuguese:

    Locos de microssatélites são úteis como marcadores genéticos pois são numerosos, ocorrem em todos os cromossomos e possuem um alto nível de polimorfismo. Além disso, podem ser amplificados por meio da PCR e resolvidos em géis de agarose. O maior problema, no entanto, reside no fato de que os primers utilizados em sua amplificação apresentam diferentes comprimentos e composição de nucleotídeos, o que gera a necessidade de otimizar programas de PCR para cada loco. Este trabalho descreve programas de PCR "touchdown" utilizados com sucesso na amplificação de um conjunto de 125 locos de microssatélites de milho escolhidos por serem representativos de todos os cromossomos. Os programas variaram tanto em relação à temperatura de anelamento (Tm), como na concentração dos primers. Assim, os primers puderam ser agrupados em quatro grupos: um grupo maior, constituído por primers que mostraram boa amplificação quando utilizados em um programa básico já publicado porém com concentrações diferentes de primers; um segundo grupo que amplificou em programas alternativos, nos quais as Tm foram modificadas de modo a incluir as Tm de ambos os primers ou a maior Tm do par de primers, estimadas em base da composição nucleotídica dos primers; um terceiro grupo foi composto por primers que amplificaram em programas com Tm mais elevadas que as estimadas, e um quarto grupo, com apenas dois pares de primers, em que a situação oposta ocorreu.

    Abstract in English:

    Maize (Zea mays L.) microsatellite loci are useful as genetic markers because they are numerous, occur in every chromosome, and have a high content of polymorphism information. Furthermore, they can be amplified by PCR and the resulting fragments resolved on agarose gels. A major problem, however, is that the primers used in their amplification often have different length and nucleic acid content, requiring optimization of PCR amplification programs for each locus. We developed "touchdown" PCR programs successfully used in the amplification of a set of 125-maize microsatellite loci, chosen as representative of all chromosomes. The programs varied both in relation to the annealing temperature (Tm) and primer concentration. Primers could be divided into four groups. A large group included primers that amplified well in a basic previously published amplification program but with different primer concentrations. A second group amplified in alternative programs in which the annealing temperatures were changed so as to include the Tm of either both primers or the highest Tm of the primer pair estimated based on their nucleotide composition. A third group included primers that amplified in programs with Tm higher than those estimated, and in a fourth group, with just two pairs of primers, the opposite situation prevailed.
  • RAPD markers linked to a block of genes conferring rust resistance to the common bean Plant Genetics

    Faleiro, Fábio Gelape; Vinhadelli, Wender Santos; Ragagnin, Vilmar Antonio; Corrêa, Ronan Xavier; Moreira, Maurilio Alves; Barros, Everaldo Gonçalves de

    Abstract in Portuguese:

    A ferrugem, causada pelo fungo Uromyces appendiculatus, pode ocasionar perdas significativas na produtividade do feijoeiro-comum (Phaseolus vulgaris L.). Marcadores RAPD fortemente ligados a genes de resistência à ferrugem podem ser usados em programas de melhoramento para auxiliar no desenvolvimento de cultivares resistentes. Nesse sentido, o objetivo do presente trabalho foi o de identificar marcadores RAPD ligados a um bloco de genes de resistência à ferrugem presente no cultivar Ouro Negro. Para isso, foram utilizados 214 indivíduos F2 originados do cruzamento Ouro Negro (resistente) x US Pinto 111 (suscetível universal). As plantas foram inoculadas com uma mistura de 8 raças de U. appendiculatus e a análise da segregação revelou uma herança monogênica dominante. Foi empregada a metodologia de bulk segregant analysis. Os bulks foram amplificados pela técnica de RAPD com 1280 primers. Foram encontrados dois marcadores flanqueando o bloco gênico que confere resistência à ferrugem: OX11(630) (5,8 ± 1,6 cM) e OF10(1050) (7,7 ± 1,7 cM). Considerando os indivíduos F2, a seleção indireta de plantas resistentes com base no uso dos dois marcadores simultaneamente leva a 100% de eficiência. Os marcadores identificados nesse trabalho estão sendo extremamente úteis no programa de melhoramento da Universidade Federal de Viçosa.

    Abstract in English:

    Rust, caused by the fungus Uromyces appendiculatus, may cause a significant loss to common bean (Phaseolus vulgaris L.) yield. RAPD markers tightly linked to the resistance genes may be used in breeding programs to aid the development of rust-resistant bean cultivars. In this sense, the objective of the present work was to identify RAPD markers linked to a rust resistance gene block present in the cultivar Ouro Negro. Two hundred and fourteen F2 individuals from a cross between the resistant cultivar Ouro Negro and the susceptible cultivar US Pinto 111 were inoculated with a mixture of eight races of U. appendiculatus. The segregation ratio obtained suggested that resistance is monogenic and dominant. Bulked segregant analysis was used in conjunction with the RAPD technique to search for markers linked to rust resistance genes. Two molecular markers flanking the rust resistance gene block were identified, one at 5.8 ± 1.6 cM (OX11(630)) and the other at 7.7 ± 1.7 cM (OF10(1,050)) of the gene. Simulated indirect selection efficiency in the F2 population using the two markers was 100%. The molecular markers identified in this work are currently being used for the selection of disease-resistant plants in the commom bean breeding program of the Federal University of Viçosa.
  • Family number in common bean selection Plant Genetics

    Ferreira, Wilton Duarte; Ramalho, Magno Antonio Patto; Ferreira, Daniel Furtado; Souza, Moacil Alves de

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo desse trabalho foi obter informações que possam auxiliar os melhoristas de feijão, quando da decisão sobre a escolha do número de famílias de uma população segregante que deverá ser avaliada para maior eficiência com a seleção. Para isso, utilizaram-se dados experimentais de avaliação de nove populações segregantes do programa de melhoramento do feijoeiro da Universidade Federal de Lavras, conduzidos no período de 1992 a 1997, com o número de famílias variando de 169 a 295 e com a estimativa de herdabilidade (h²) para a produtividade de grãos, na média das famílias, no intervalo de 5.3 a 82.0%. Utilizando o desempenho médio das famílias, foram simulados diferentes tamanhos de amostras, variando de 10 em 10, a partir de tamanho 30, até o número total de famílias avaliadas em cada caso. Foram efetuadas 1.000 simulações para cada tamanho de amostra. Com os dados foram estimados a variância fenotípica média, a mínima, a máxima e o erro padrão da variância. Utilizando a distribuição de chi² foi estimada a probabilidade de ocorrência de um dado valor da variância fenotípica entre média das famílias, para cada tamanho de amostra, considerando h² nula, ou com valores correspondentes a 0.25, 0.50 ou 0.75 da herdabilidade obtida com todas as famílias sendo avaliadas. Constatou-se que, nas condições da precisão experimental em que são conduzidos os programas de melhoramento do feijoeiro na região, com a utilização de um número de famílias inferiores a 100, a probabilidade de sucesso com a seleção é reduzida.

    Abstract in English:

    The objective of the present study was to determine the number of families necessary for selection in a segregant population. Nine segregant populations from the bean improvement program of the Federal University of Lavras were evaluated. The number of families varied from 169 to 295, and the average family heritability estimate (h²) for grain production varied from 5.3 to 82.0%. Different sample sizes were simulated using the average family performance. The first sample consisted of 30 families, with each additional sample containing 10 more families, until the total number of families evaluated was reached for each population. One thousand simulations per sample size were performed. These data were used to determine the average, minimum and maximum phenotypic variance and the standard error of the variance. The probability of occurrence of a certain level of phenotypic variance for the corresponding values of 0.0, 0.25, 0.50 and 0.75 of heritability was determined for all families, using a chi² distribution. Based on the results obtained and considering the experimental precision and conditions of the bean improvement programs in this region, the use of less than 100 families would reduce the probability of successful selection.
  • Sequence characterization of hypervariable regions in the soybean genome: leucine-rich repeats and simple sequence repeats Plant Genetics

    Barros, Everaldo G. de; Tingey, Scott; Rafalski, J. Antoni

    Abstract in Portuguese:

    A base genética da soja cultivada é relativamente estreita. Essa observação foi confirmada por análises de características agronômicas entre diferentes genótipos e, mais recentemente, pelo uso de marcadores moleculares. Durante a construção de um mapa de RFLP da soja (Glycine soja x Glycine max), os dois progenitores foram analisados com mais de 2000 sondas, das quais 25% eram polimórficas. Entre as sondas que revelaram polimorfismos, uma pequena proporção, cerca de 0,5%, hibridizou com regiões que eram altamente polimórficas. Neste trabalho, são apresentados o seqüenciamento e análise de cinco dessas sondas. Três dessas sondas contêm segmentos que codificam repetições ricas em leucina que são homólogas a genes de resistência a doenças já conhecidos em plantas. As duas outras sondas são relativamente ricas em AT e contêm segmentos do tipo (A)n/(T)n. Segmentos de DNA correspondentes a uma das sondas (A45-10) foram amplificados a partir de nove genótipos de soja. Seqüenciamento parcial desses amplicons sugere que deleções e/ou inserções são responsáveis pelo extensivo polimorfismo observado. Nós propomos que os genes que codificam proteínas com repetições ricas em leucina e regiões de seqüências repetidas simples, que são passíveis do fenômeno de slippage (deslizamento), estão entre as regiões mais variáveis do genoma da soja.

    Abstract in English:

    The genetic basis of cultivated soybean is rather narrow. This observation has been confirmed by analysis of agronomic traits among different genotypes, and more recently by the use of molecular markers. During the construction of an RFLP soybean map (Glycine soja x Glycine max) the two progenitors were analyzed with over 2,000 probes, of which 25% were polymorphic. Among the probes that revealed polymorphisms, a small proportion, about 0.5%, hybridized to regions that were highly polymorphic. Here we report the sequencing and analysis of five of these probes. Three of the five contain segments that encode leucine-rich repeat (LRR) sequence homologous to known disease resistance genes in plants. Two other probes are relatively AT-rich and contain segments of (A)n/(T)n. DNA segments corresponding to one of the probes (A45-10) were amplified from nine soybean genotypes. Partial sequencing of these amplicons suggests that deletions and/or insertions are responsible for the extensive polymorphism observed. We propose that genes encoding LRR proteins and simple sequence repeat region prone to slippage are some of the most hypervariable regions of the soybean genome.
  • Genetic relatedness between cassava (Manihot esculenta Crantz) and M. flabellifolia and M. Peruviana based on both RAPD and AFLP markers Plant Genetics

    Colombo, Carlos; Second, Gérard; Charrier, André

    Abstract in Portuguese:

    A taxonomia do gênero Manihot em grande parte não está resolvida e a origem genética da mandioca (M. esculenta Crantz) continua controvertida. Na tentativa de contribuir para elucidar sua história evolutiva, as relações de proximidade genética da mandioca com duas espécies selvagens que provavelmente participaram da sua história evolutiva, M. flabellifolia e M. peruviana, foram estudadas através de dois tipos de marcadores moleculares, os RAPDs e os AFLPs. Para tanto, foram empregados 33 acessos clonais de mandioca de reconhecida diversidade genética e 15 acessos das espécies selvagens M. flabellifolia e M. peruviana das regiões central e norte do Brasil, importantes centros de ocorrência natural destas espécies. Noventa e duas bandas polimórficas RAPD e 73 AFLP foram utilizadas para análise dos resultados. Ambos marcadores foram incapazes de diferenciar as duas espécies selvagens utilizadas, confirmando a grande semelhança botânica entre elas. Em relação à mandioca cultivada, os resultados revelaram grande proximidade genética entre estas e as espécies selvagens. Metade do total de bandas amplificadas apresentaram-se monomórficas entre todos os genótipos avaliados. O valor médio de similaridade genética (Jaccard) entre a mandioca e as espécies M. flabellifolia/M. peruviana é de 0.59. As relações de proximidade genética entre a mandioca e M. flabellifolia/M. peruviana foram confirmadas quando outras cinco espécies selvagens foram também incorporadas em relação ao polimorfismo gerado pelos RAPDs. A análise de agrupamento (neighbor-joining) realizada com genótipos de mandioca, de M. flabellifolia/M. peruviana e das demais espécies selvagens reuniu numa extremidade os genótipos de mandioca e M. flabellifolia/M. peruviana e na outra extremidade três espécies mexicanas (M. aesculifolia, M. michaelis e M. chlorostica). Entre estes dois grupos se posicionaram outras duas espécies selvagens cuja ocorrência natural é na região central e no nordeste brasileiro (M. glaziovii e M. reptans). Embora não conclusivos, os resultados apresentados são coerentes com a hipótese de que as espécies M. flabellifolia e M. peruviana poderiam ter originado a espécie cultivada. No entanto, outras espécies pouco estudadas (M. procumbens, M. fruticulosa, M. pentaphylla e M. pruinosa) foram recentemente citadas como geneticamente muito próximas da mandioca. Assim, um estudo abordando maior número de espécies e com marcadores mais apropriados, a exemplo dos microsatélites, merece ser feito.

    Abstract in English:

    The taxonomy of the genus Manihot is still uncertain and the genetic origin of cassava (M. esculenta Crantz) continues to be controversial. We studied the degree of genetic relatedness between cassava and two naturally occurring species (M. flabellifolia and M. peruviana) which are probably involved in the evolution of cassava, using RAPD and AFLP molecular markers. Thirty-three clonal accessions of cassava of known genetic diversity and 15 accessions of the wild species M. flabellifolia and M. peruviana were analyzed using 92 polymorphic RAPD bands and 73 polymorphic AFLP bands. The genetic markers were unable to differentiate the two wild species, which confirms their botanical similarity. Half of the total number of amplified bands were monomorphic in all of the genotypes evaluated. The mean genetic similarity (Jaccard) between cassava and the species M. flabellifolia/M. peruviana was 0.59. A grouping analysis (neighbor-joining method) with RAPD markers of cultivated cassava, M. flabellifolia/M. peruviana and the other wild species located the genotypes of cassava and M. flabellifolia/M. peruviana at one extremity and the three Mexican species (M. aesculifolia, M. michaelis and M. chlorostica) at the other. An intermediate position between these groups was occupied by two wild species (M. glaziovii and M. reptans) native to central and northeastern Brazil. These results are consistent with the hypothesis that the species M. flabellifolia and M. peruviana gave rise to the cultivated species.
  • Hordein variation in Brazilian barley varieties (Hordeum vulgare L.) and wild barley (H. euclaston Steud. and H. stenostachys Godr.) Plant Genetics

    Echart-Almeida, Cinara; Cavalli-Molina, Suzana

    Abstract in Portuguese:

    No presente trabalho foi utilizada a técnica de eletroforese vertical SDS-PAGE com o objetivo de analisar os padrões de polipeptídeos de hordeína de variedades brasileiras de cevada (Hordeum vulgare L.) e de duas espécies nativas de Hordeum do Sul do Brasil (H. euclaston Steud. e H. stenostachys Godr.). A análise de representantes das três espécies permitiu a identificação de 40 bandas de polipeptídeos de hordeína com peso molecular variando de 30.000 a 94.000 Da. Das 14 variedades analisadas, 12 mostraram polimorfismo intravarietal. O número de bandas variou de 10 a 17 nas diferentes variedades e de 3 a 13 considerando sementes individuais, com um total de 26 bandas em H. vulgare. Fenogramas usando cada semente como OTU mostraram que as sementes da maioria das variedades não formaram blocos distintos, espalhando-se em diferentes agrupamentos, junto com componentes de diferentes cultivares. As sementes de diferentes plantas das duas espécies nativas também apresentaram grande variação. Os pesos moleculares dos polipeptídeos de hordeína das espécies nativas foram bastante diferentes daqueles de H. vulgare. Os resultados indicaram que há uma maior similaridade entre as duas espécies nativas e maior distanciamento destas com a cevada cultivada, embora H. stenostachys seja um pouco mais relacionada com H. vulgare que H. euclaston.

    Abstract in English:

    SDS-PAGE was used to analyze the hordein polypeptide patterns of Brazilian barley varieties (Hordeum vulgare L.) and of two native species of Hordeum from southern Brazil (H. euclaston Steud. and H. stenostachys Godr.). Forty different hordein polypeptide bands with molecular weights ranging from 30 to 94 kDa were found in the seeds of the three species studied. Twelve of the 14 varieties examined showed intravarietal polymorphism. The number of bands ranged from 10 to 17, depending on the variety, and from 3 to 13 among individual seeds, with a total of 26 bands in H. vulgare. Phenograms using each seed as an operational taxonomic unit (OTU) showed that the seeds from most varieties did not form distinct clusters. Seeds from different plants of the native species varied considerably. The molecular weights of the hordein polypeptides of the two native species were quite different from those of H. vulgare. There was a greater similarity between the native species than with H. vulgare, although H. stenostachys was slightly closer to the cultivated species than H. euclaston.
  • A rat pancreatic ribonuclease fused to a late cotton pollen promoter severely reduces pollen viability in tobacco plants Plant Genetics

    Bernd-Souza, R.B.; Sa, M.F. Grossi de; Ellis, D.D.; McCown, B.H.

    Abstract in Portuguese:

    Foram investigados os efeitos da expressão de uma ribonuclease de origem animal em um sistema vegetal, ligando-se esta ao promotor do gene pólen-específico G9 de algodão. Examinou-se a expressão dos genes quiméricos G9-uidA e G9-RNase em plantas de tabaco e determinou-se que o fragmento de 1.2 kb do promotor do gene G9 foi suficiente para manter a especificidade temporal e espacial da expressão, em sistema heterólogo. A expressão do gene GUS foi detectada somente em pólen, do estágio 6 do desenvolvimento da antera até a antese, com atividade máxima em pólen de anteras no estágio 10. Estudos neste estágio com linhagens transgênicas contendo G9-RNase mostraram que um clone transgênico apresentava reduções na viabilidade do pólen de 79 para 8% e de 89 para 40% nos testes de germinação e coloração com diacetato de fluoresceína, respectivamente, sugerindo letalidade na expressão do gene de RNase. Estes resultados indicam que a RNase animal apresenta um efeito deletério em planta e oferece possibilidade de uso na obtenção da esterilidade masculina.

    Abstract in English:

    The effects of an animal RNase fused to the late cotton pollen-specific promoter G9 in a plant system were investigated. Expression of the chimeric genes G9-uidA and G9-RNase in tobacco plants showed that the 1.2-kb promoter fragment of the G9 gene was sufficient to maintain tissue and temporal specificity in a heterologous system. GUS (beta-glucuronidase) expression was detected only in pollen from anther stage 6 through anthesis, with maximal GUS activity in pollen from stage 10 anthers. Investigating the effects of the rat RNase on pollen viability at stage 10, we found that pollen viability was reduced from 79 to 8% and from 89 to 40%, in pollen germination and fluoresceine diacetate assays, respectively, in one G9-RNase transgenic line, suggesting a lethal effect of the RNase gene. This indicates that the rat RNase produces deleterious effects in this plant system and may be useful for engineering male sterility.
  • Incorporating different proportions of exotic maize germplasm into two adapted populations Plant Genetics

    Santos, Manoel Xavier dos; Pollak, Linda Maria; Pacheco, Cleso Antônio Patto; Guimarães, Paulo Evaristo Oliveira; Peternelli, Luiz Alexandre; Parentoni, Sidney Netto; Nass, Luciano Lourenço

    Abstract in Portuguese:

    Os melhoristas de milho que utilizam germoplasmas exóticos nos programas de melhoramento têm a preocupação de não perder as características desejáveis dos materiais adaptados. Buscando atender esta demanda, o presente trabalho teve por objetivo determinar a proporção ideal de germoplasma exótico que deve ser incorporado em populações melhoradas (F2 = 50% exótico; RC1 = 25% exótico; RC2 = 12,5% exótico; RC3 = 6,25% exótico), para formar as populações base para seleção e determinar a heterose entre os germoplasmas exóticos e adaptados. Em 1993/94 e 1994/95, os parentais, F1, F2, RC1, RC2, RC3 e quatro testemunhas foram avaliados em seis ambientes da região central do Brasil, utilizando-se o delineamento em látice simples 8 x 9. De um modo geral, à medida que a proporção de germoplasma exótico decresceu, valores médios mais altos foram obtidos para o caráter peso de espigas. Alguns retrocruzamentos produziram mais que as populações melhoradas BR 105 (7.500 kg/ha) e BR 106 (8.430 kg/ha). Os melhores resultados foram obtidos quando houve a incorporação de 6,25 ou 12,5% de genes exóticos. Esta tendência foi observada para acamamento, quebramento e espigas doentes, mas não para altura de planta e de espiga. A heterose média para peso de espiga variou de -16,1 a 40,3%. Heteroses médias com valores positivos e negativos também foram encontradas para outros caracteres. Os resultados obtidos mostraram o potencial em se utilizar germoplasmas exóticos para a obtenção de híbridos. Sugere-se, após a escolha dos germoplasma, algum esquema de seleção recorrente para adaptar e melhorar as populações exóticas.

    Abstract in English:

    Maize breeders frequently wish to use exotic germplasm in their breeding programs without losing specific characteristics of their adapted material. The objective of this study was to determine the optimal proportions of exotic germplasm to incorporate into adapted populations (F2 = 50% exotic, BC1 = 25% exotic, BC2 = 12.5% exotic and BC3 = 6.25% exotic) to form the initial foundation population and to determine the heterosis between adapted x exotics. We used six exotic populations of different origins and two adapted populations representing a Brazilian heterotic pattern. In 1993-94 and 1994-95, the parents, F1, F2, BC1, BC2, BC3 and four checks were evaluated in six environments in central Brazil using an 8 x 9 simple rectangular lattice design. Higher mean values for yield were obtained as the proportion of exotic germplasm decreased. Some backcrosses produced more than the adapted populations BR 105 (7.59 ton/ha) and BR 106 (8.43 ton/ha). The best results were obtained when incorporating 6.25 or 12.5% of exotic genes. This trend was true for root lodging, stalk lodging and ear diseases but not for plant and ear height. The midparent heterosis for yield varied from -16.1 to 40.3%. Midparent heterosis with positive and negative values were also found for the other traits. The results indicate the potential of exotic germplasm for developing good hybrids. After choosing the best exotic source, some recurrent selection might be appropriate in order to adapt and improve the exotic populations.
  • Heterochromatin differentiation in holocentric chromosomes of Rhynchospora (Cyperaceae) Plant Genetics

    Vanzela, André L.L.; Guerra, Marcelo

    Abstract in Portuguese:

    Cromossomos holocêntricos de seis espécies de Rhynchospora (R. ciliata, R. pubera, R. riparia e R. barbata (2n = 10), R. nervosa (2n = 30) and R. globosa (2n = 36)) foram corados com os fluorocromos CMA3/DAPI ou tratados para bandeamento C e seqüencialmente corados com Giemsa ou CMA3/DAPI. Variabilidade no padrão de bandas foi encontrada entre as espécies estudadas. A heterocromatina foi observada em regiões terminais e intersticiais dos cromossomos, indicando que os cromossomos holocêntricos de Rhynchospora mostram um padrão de distribuição de heterocromatina similar àqueles dos cromossomos monocêntricos de plantas.

    Abstract in English:

    Holocentric chromosomes of six species of Rhynchospora, R. ciliata, R. pubera, R. riparia and R. barbata (2n = 10), R. nervosa (2n = 30) and R. globosa (2n = 36), were stained with CMA3/DAPI fluorochromes or treated with C-banding and sequentially stained with Giemsa or CMA3/DAPI. Variability in banding pattern was found among the species studied. Heterochromatin was observed on terminal and interstitial chromosome regions, indicating that the holocentric chromosomes of Rhynchospora show a heterochromatin distribution pattern similar to those plant monocentric chromosomes.
  • Maximization of genetic gain in rubber tree (Hevea) breeding with effective size restriction Plant Genetics

    Costa, Reginaldo Brito da; Resende, Marcos Deon Vilela de; Araújo, Antônio José de; Gonçalves, Paulo de Souza; Silva, Marcelo de Almeida

    Abstract in Portuguese:

    O presente trabalho objetivou estimar os coeficientes de herdabilidade e comparar os ganhos genéticos obtidos através dos métodos: seleção individual, entre e dentro de progênies, combinada e índice multi-efeitos, considerando-se a restrição do tamanho efetivo populacional (Ne) com vistas ao melhoramento a longo prazo de uma população de seringueira [Hevea brasiliensis (Willd ex Adr. de Juss.) Muell.-Arg.]. Vinte e duas progênies de meio-irmãos foram plantadas na Estação Experimental de Jaú, SP, no delineamento de blocos ao acaso, com cinco repetições e dez plantas por parcela. Aos três anos de idade foram avaliados os caracteres: número de anéis de vasos laticíferos, produção de borracha seca, espessura de casca e circunferência do caule. Os resultados demonstraram haver variabilidade significativa entre progênies e grandes possibilidades de ganho genético para os caracteres produção de borracha, espessura de casca e circunferência do caule. A restrição do Ne promove maiores reduções do ganho genético na seleção combinada e no índice multi-efeitos que na seleção entre e dentro e individual, para o caráter produção de borracha. No presente estudo, a utilização simultânea dos valores de acurácia e ganho genético através do limite inferior do intervalo de confiança do ganho tornou preferível a utilização do método de seleção individual.

    Abstract in English:

    The heritability coefficients and the genetic gains associated with individual, combined and among and within progeny selection, and with multi-effect index selection in long-term rubber tree [Hevea brasiliensis (Willd. ex Adr. de Juss.) Muell.-Arg.] breeding were determined using effective population size (Ne) restriction. Twenty-two half sib progenies were planted at the Jaú Experimental Station, São Paulo State, Brazil, in a complete randomized block design, with five replications and 10 plants per plot. The following traits were assessed when the plants were three years old: number of laticiferous vessel rings (NR), dry rubber production (RP), bark thickness (BT) and stem girth (SG). Significant variability was found among progeny with good chances of obtaining genetic gain for RP, BT and SG. Effective population size restriction caused a greater reduction in genetic gain for RP with combined selection and with the multi-effect index than for individual or among and within progeny selection. The simultaneous use of accuracy values and genetic gain from the lower limits of the confidence intervals for gain indicated that individual selection is to be preferred in Hevea breeding programs.
  • Karyotype morphology and evolution in some Lathyrus (Fabaceae) species of southern Brazil Plant Genetics

    Klamt, Adriane; Schifino-Wittmann, Maria Teresa

    Abstract in Portuguese:

    Os cariótipos de Lathyrus nervosus Lam., L. pubescens Hook. et Arn., L. paranensis Burk. e L. crassipes Gill ap. Hook et Arn., quatro espécies de Lathyrus nativas do Rio Grande do Sul, são detalhadamente descritos pela primeira vez. Todos os taxa apresentaram 2n = 14 cromossomos. As fórmulas cariotípicas foram 2 m + 12 sm para L. nervosus, L. pubescens e L. paranensis e 4 m + 10 sm para L. crassipes. Em todas as espécies o menor par de cromossomos apresentava uma constrição secundária com um satélite no braço longo. Foi verificada variabilidade intraespecífica para posição e número de constrições secundárias em L. nervosus e L. pubescens. Todas as espécies apresentaram uma morfologia cariotípica semelhante mas diferiram no comprimento total do complemento em até 20% entre os valores mais altos para L. nervosus e os mais baixos para L. crassipes. Estes resultados sugerem que as mudanças no tamanho cromossômico ocorridas durante a evolução das espécies foram homogêneas para todo o complemento e, juntamente com informações sobre ciclo de vida e modo de reprodução, apoiam ser L. crassipes um taxon derivado, aceitando-se uma tendência evolutiva para diminuição do tamanho cromossômico.

    Abstract in English:

    The karyotypes of Lathyrus nervosus Lam., L. pubescens Hook. et Arn., L. paranensis Burk. and L. crassipes Gill ap. Hook et Arn., native to Rio Grande do Sul (southern Brazil), are described in detail for the first time. All taxa have 2n = 14 chromosomes. The karyotypic formulae were 2 m + 12 sm for L. nervosus, L. pubescens and L. paranensis and 4 m + 10 sm for L. crassipes. In all species, the smallest chromosome pair bore a secondary constriction with a satellite in the long arm. Intraspecific variability in the position and number of secondary constrictions was observed in L. nervosus and L. pubescens. All of the species had a conservative and similar karyotype morphology, but differed in total complement size by as much as 20% between the highest (L. nervosus) and lowest (L. crassipes) values. These results suggest that changes in chromosome size during evolution have been similar for all the chromosomes of the complement. Together with data on the life cycle and mode of reproduction, these results also indicate that L. crassipes is a derived taxon, if an evolutionary trend towards a decrease in chromosome size is accepted.
  • Development of pollen grain in yellow passion-fruit (Passiflora edulis f. flavicarpa; Passifloraceae) Plant Genetics

    Souza, Margarete Magalhães de; Pereira, Telma Nair Santana

    Abstract in Portuguese:

    Visando elucidar os processos que ocorrem durante a formação dos grãos de pólen em maracujá amarelo (Passiflora edulis f. flavicarpa), foram coletados botões em diferentes estádios de desenvolvimento. As anteras foram desidratadas, embebidas em parafina, cortadas a 10 mm e, após a coloração diferencial com safranina e verde rápido, montadas em bálsamo do Canadá e observadas sob microscópio óptico. A formação do gameta masculino seguiu padrão normal para angiospermas. A observação foi iniciada na fase final de massa esporogênica indo até a formação do grão de pólen, tendo sido também observadas as modificações ocorridas nos tecidos do microsporângio. A microsporogênese foi caracterizada pela diferenciação do tecido esporogênico em células-mãe de micrósporos, passando por meiose e resultando em tétrades. A microgametogênese iniciou-se com a liberação dos micrósporos da calose, os quais passaram por mitose, além de degeneração das paredes radiais e tangenciais do tapete, compressão das camadas parietais mais próximas ao tapete e alargamento do endotécio, encerrando-se com a formação dos grãos de pólen maduros.

    Abstract in English:

    To clarify events occurring during pollen grain formation in yellow passion-fruit (Passiflora edulis f. flavicarpa), floral buds were collected at different stages of development. After bracket, petal and sepal removal the anthers were fixed, dehydrated, embedded in paraffin wax, sectioned at 10 mum and after differential dying with safranin O and fast green, mounted in Canada balsam and observed under optical microscope. Formation of the male gamete followed the normal pattern for angiosperms. Observation covered final sporogenic mass phase up to pollen grain formation; microsporangium tissue modifications were also observed. Microsporogenesis was characterized by sporogenic tissue differentiation in microsporic mother cells, followed by meiosis and resulting in tetrads. Microgametogenesis began with callose microspore release, subsequent mitosis, in addition to radial and tangential tapetum wall degradation, parietal layer compression nearer to the tapetum and endothecium widening, terminating in mature pollen grain formation.
  • Mode of reproduction of Brazilian species of Adesmia (Leguminosae) Plant Genetics

    Tedesco, Solange B.; Dall'Agnol, Miguel; Schifino-Wittmann, Maria Teresa; Valls, José F.M.

    Abstract in Portuguese:

    Foram estudadas 15 espécies do gênero Adesmia DC. (Leguminosae), quanto ao modo de reprodução. Em seis espécies do gênero Adesmia, o modo de reprodução foi determinado através de três tratamentos: polinização mútua, estímulo mecânico e controle. As 54 plantas submetidas aos tratamentos foram cultivadas em casa de vegetação e mantidas isoladas individualmente, através de armações de tela de náilon. As flores foram marcadas e submetidas aos distintos tratamentos. Adicionalmente, foram observadas 200 plantas de outras 9 espécies do mesmo gênero quanto à ocorrência de autofecundação na ausência de polinizadores. As 200 plantas apenas isoladas e observadas foram cultivadas em vasos e mantidas em casa de vegetação telada, sem acesso de polinizadores. Os resultados mostraram que, das espécies investigadas pelos três tratamentos, A. bicolor, A. muricata, A. punctata e A. riograndensis são versáteis, pois permitiram a reprodução por fecundação cruzada e autofecundação. As duas últimas, para se autofecundarem, necessitaram de estímulo mecânico. Adesmia incana se reproduziu por autofecundação, mas não se descarta a possibilidade de ocorrer fecundação cruzada. Adesmia tristis se reproduziu quase que totalmente por fecundação cruzada e é possível a ocorrência de mecanismos de autoincompatibilidade. Das nove espécies apenas observadas, Adesmia securigerifolia se reproduziu por autofecundação, formando elevado número de sementes por planta. A. arillata, A. araujoi, A. ciliata, A. psoraleoides, A. rocinhensis, A. reitziana, A. sulina e A. vallsii não produziram sementes por autofecundação espontânea. Estas espécies são de fecundação cruzada ou necessitam do estímulo do polinizador.

    Abstract in English:

    Mode of reproduction was studied in 15 species of Adesmia DC. (Leguminosae). In six species, three treatments were used: mutual pollination, mechanical stimulation and control. Fifty-four plants of these six species were grown in a greenhouse, individually isolated in nylon screen boxes. Flowers were labelled and submitted to the different treatments. In addition, the frequency of spontaneous self-pollination in the absence of pollinators was studied in 200 plants of nine other species. These 200 plants were kept in a greenhouse, which avoided contact with any possible pollinator. Adesmia bicolor, A. muricata, A. punctata and A. riograndensis produced seed both by cross- and self-pollination. Adesmia punctata and A. riograndensis need mechanical stimulation for self-pollination. Adesmia incana reproduced by self-pollination; however, the possibility of cross-pollination cannot be totally ruled out. Adesmia tristis reproduced mainly by cross-pollination and a mechanism of self-incompatibility is suggested. Among the nine species that were not exposed to pollinators, A. securigerifolia produced a large amount of seed, indicating that it is a self-pollinating species. Adesmia arillata, A. araujoi, A. ciliata, A. psoraleoides, A. rocinhensis, A. reitziana, A. sulina and A. vallsii did not produce any seed under the experimental conditions, suggesting that they are cross-pollinated or that they need mechanical stimulation to reproduce.
  • Multivariate analysis as a tool for measuring the stability of morphometric traits in Lycopersicon plants from in vitro culture Plant Genetics

    Pratta, Guillermo; Zorzoli, Roxana; Picardi, Liliana Amelia

    Abstract in Portuguese:

    Nesta experiência a estabilidade fenotípica dos caracteres métricos perímetro do culmo na base, no meio e no alto e número de flores por racemo foi medida mediante a prova de progênie com análise multivariada. Desta forma, uma nova metodologia para avaliação da estabilidade genética depois de um ciclo de regeneração in vitro foi proposta. Os componentes principais foram calculados para dois grupos de plantas de Lycopersicon spp.: o não regenerado e a progênie das plantas regeneradas. A ANOVA foi empregada como controle da análise de componentes principais. As diferenças entre grupos não foram estatisticamente significantes para nenhum caráter. Ambos os grupos apresentaram autovalores e autovetores similares. Os resultados obtidos indicaram que a estrutura fenotípica das plantas não foi modificada. Assim, nenhuma variação foi causada pela cultura in vitro. A análise multivariada mostrou ser uma metodologia apropriada para a medida da estabilidade dos caracteres métricos depois de um ciclo de regeneração.

    Abstract in English:

    The phenotypic stability of morphometric traits in Lycopersicon spp. (stem perimeter at the base, middle and top, and number of flowers per cluster) was measured by multivariate analysis through a progeny test in order to estimate the genetic stability of these traits. Principal components were calculated for two groups of Lycopersicon spp., non-regenerated plants and the progeny of regenerated plants. Analysis of variance was performed to support principal component analysis. Both groups presented similar eigenvalues and eigenvectors, while no significant differences were found between any of the traits studied. These results indicated that the phenotypic structure was the same among the progeny of regenerated and non-regenerated plants, so that no variation would occur in in vitro culture. Multivariate analysis proved to be an appropriate methodology for the measurement of the stability of morphometric traits after one regeneration cycle.
  • Evaluation of occupational genotoxic risk in a Brazilian hospital Mutation And Mutagenesis

    Maluf, Sharbel Weidner; Erdtmann, Bernardo

    Abstract in Portuguese:

    Vários procedimentos terapêuticos, diagnósticos e profiláticos usados em hospitais apresentam um risco genético. Para avaliar o risco genotóxico ocupacional, 42 trabalhadores do Hospital de Clínicas de Porto Alegre, RS, Brasil, ocupacionalmente expostos a chumbo (uso de soldas), óxido de etileno (área de esterilização), drogas antineoplásicas (enfermeiros e farmacêuticos) e radiação ionizante foram comparados com 42 indivíduos não expostos. A análise de linfócitos binucleados apresentou um aumento estatisticamente não significativo (P = 0.058) na freqüência de micronúcleos. Quando analisados separadamente, os grupos expostos a drogas antineoplásicas e radiação ionizante apresentaram um aumento estatisticamente significativo (P = 0.038 e P = 0.0217, respectivamente) na freqüência de micronúcleos. As freqüências de pontes dicêntricas e anomalias de fuso sugerem a ação de clastogênicos nestes dois grupos. Fatores como idade, sexo e hábitos de fumo e álcool não apresentaram correlação com as alterações genéticas observadas. Estes resultados sugerem que os procedimentos de segurança adotados foram muito importantes para proteger os trabalhadores da exposição a agentes mutagênicos e que estas medidas devem ser melhoradas nas áreas de radiologia e quimioterapia.

    Abstract in English:

    Many therapeutic, diagnostic and prophylactic procedures used in hospitals are of potential genetic risk. An evaluation was made of genotoxic occupational risk in 42 workers from the Hospital de Clínicas de Porto Alegre, RS, Brazil, who had been occupationally exposed to lead (solder), ethylene oxide (sterilization area), antineoplastic drugs (nurses and pharmacists) or ionizing radiation. They were compared with 42 unexposed individuals. There was an increase in the frequency of binucleated cytochalasin-blocked lymphocytes with micronuclei, though it was not significant (P = 0.058). The groups exposed to antineoplastic drugs and radiation had a significant increase in micronuclei frequency (P = 0.038 and P = 0.022, respectively). The high frequencies of dicentric bridges suggest the action of clastogenics in these two groups. These results suggest that the safety procedures adopted were very important to protect workers from exposure to mutagenic agents and should be improved in the radiological and chemotherapeutical areas.
  • Micronucleus frequencies in Astyanax bimaculatus (Characidae) treated with cyclophosphamide or vinblastine sulfate Mutation And Mutagenesis

    Matsumoto, F.E.; Cólus, I.M.S.

    Abstract in Portuguese:

    Duas drogas reconhecidas como mutagênicas, ciclofosfamida e vimblastina sulfato, foram avaliadas usando o teste do micronúcleo em uma espécie de peixe nativa, Astyanax bimaculatus, para detectar que droga e quais doses são as mais adequadas para serem usadas como controles positivos para esta espécie. Esta espécie de peixe brasileira foi escolhida devido à escassez de estudos toxicológicos com espécies de peixes nativos e também porque ela é amplamente consumida em algumas regiões do Brasil. Um total de 3000 eritrócitos por espécimen foram contados. As doses de 16 e 8 mg/kg de peso corporal de ciclofosfamida e de vimblastina sulfato, respectivamente, foram as mais efetivas na indução de micronúcleos. A ciclofosfamida mostrou ser o melhor agente mutagênico para ser usado como um controle positivo para Astyanax bimaculatus.

    Abstract in English:

    Two known mutagenic drugs, cyclophosphamide and vinblastine sulfate, were tested using the micronucleus test in the native fish species, Astyanax bimaculatus, in order to determine which of these drugs and the doses which would be the most adequate for use as positive controls in this species. This Brazilian fish species was chosen because few toxicity studies have used native fish species and this particular species is widely consumed in various regions of Brazil. Three thousand erythrocytes per specimen were scored. Doses of 16 and 8 mg/kg body weight of cyclophosphamide and vinblastine sulfate, respectively, were the most effective in causing micronuclei. Cyclophosphamide was the most mutagenic of the two drugs and is recommended for use as a positive control in A. bimaculatus.
  • A simple method for the detection of recombinogenic substances in filamentous fungi Mutation And Mutagenesis

    Baracho, Marta dos Santos; Baracho, Ivanhoé Rodrigues

    Abstract in Portuguese:

    Muitos são os testes conhecidos para detectar produtos mutagênicos e recombinogênicos em fungos. Pelo fato de os fungos serem eucarióticos, estes testes permitem detectar não só substâncias que produzem aberrações cromossômicas, mas também substâncias recombinogênicas. Este trabalho apresenta um novo método para testar substâncias que afetam a instabilidade de fungos. A metodologia proposta fez uso de uma linhagem duplicada de Aspergillus nidulans e empregou a estatística circular para análise dos dados. O fungo foi inoculado no centro de placas de Petri e em uma das extremidades da placa foi pincelada a substância a ser testada. O ângulo de aparecimento de setores foi medido e os dados analisados pelo teste de Rayleigh. O método utilizado revelou-se um método rápido e adequado para testar substâncias recombinogênicas. Ele foi amplamente testado, utilizando várias substâncias.

    Abstract in English:

    Several tests are available for detecting mutagenic and recombinogenic products in fungi. Since fungi are eukaryotic, these tests permit the detection of substances that produce chromosomal aberrations, or that are recombinogenic. We have developed a new method for testing substances that affect fungal stability using a duplication strain of Aspergillus nidulans and circular statistics for data analysis. The fungus was inoculated on the center of Petri dishes and the substance to be tested was applied to a defined area of the dish. Position of resulting sectors was measured by an angle and the data were analyzed by the Rayleigh test. Extensive testing with different compounds showed this method to be rapid and efficient for screening recombinogenic substances.
  • Untitled document Thesis Abstracts

  • William D. Hamilton e a evolução do comportamento social e do altruísmo

    Kerr, Warwick Estevam
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