UFV - Dissertações
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Item Herança da resistência de acesso ao cafeeiro Amphillo a Meloidogyne paranaensis(Universidade Federal de Viçosa, 2023-08-03) Silva, Arlam Fernandes da; Buonicontro, Dalila Sêni; Moura, Eveline Teixeira CaixetaMeloidogyne paranaensis é hoje umas das principais ameaças à cafeicultura brasileira, dada a sua elevada agressividade ao cafeeiro associado à sua gradativa disseminação para as principais regiões produtoras de café. O seu manejo é dependente do uso da resistência genética associada a outras estratégias de controle. Fontes de resistência a esse nematoide foram encontradas em cafeeiros silvestres de Coffea arabica. Esses cafeeiros resistentes representam importante fonte de variabilidade genética para o desenvolvimento de novas cultivares resistentes a Meloidogyne spp.Objetivou-se estudar a herança da resistência do acesso silvestre de C. arabica, Amphillo, ao nematoide da espécie M. paranaensis. Foram fenotipados 304 genótipos da geração F 2 oriunda do cruzamento de MG 0179-P3-R1♀ e Catiguá MG2-P14♂, em que o genitor feminino das progênies testadas, o acesso MG 0179-P3-R1 que carrega a característica da resistência, era resultante do cruzamento entre germoplasma ‘Amphillo’ e linhagens da cultivar Catuaí Vermelho. Os indivíduos do primeiro experimento foram inoculados com 5.000 ovos, e os do segundo experimento foram inoculados com 10.000 ovos, ambos de M. paranaensis. Os experimentos foram conduzidos em casa de vegetação. Aos 180 dias da inoculação, foi realizada a fenotipagem para o caractere relacionado à resistência, com base no fator de reprodução (FR). Um total de 234 indivíduos foram resistentes (FR < 1) e 70 suscetíveis (FR ≥ 1) a M. paranaensis. Os valores de FR foram submetidos ao teste Qui-quadrado a nível de 5% de significância para determinar a segregação para 1, 2 e 3 genes, os resultados obtidos pelo teste Qui-quadrado sugerem quatro interpretações. Na primeira, a resistência é governada por um gene, com dominância completa, demonstrados pela segregação de 3:1 (χ 2=0,6316; P=42,68%). Na segunda, a resistência é governada por dois genes, um dominante e outro recessivo, indicada pelo padrão de segregação de 13:3 (χ2=3,6491; P=5,61%). Na terceira, a resistência é governada por três genes, um gene dominante independente, um gene dominante e outro recessivo complementar, indicado pelo padrão de segregação 51:13 (χ 2=1,3832; P=23,96%). Na quarta interpretação, inferiu-se que é governada por três genes, um gene dominante independente e dois recessivos complementares, indicado pelo padrão de segregação 49:15 (χ2=0,0286; P=86,56%). Conclui-se, que a herança da resistência do Amphillo MR 2-161 a M. paranaensis é controlada por pelo menos um gene com dominância completa, complementado por um ou mais genes de dominância incompleta. Palavras-chave: Nematoides das galhas radiculares. Resistência genética. Coffea arabica.Item Painéis de marcadores de baixa densidade para a predição genômica de Coffea arábica L.(Universidade Federal de Viçosa, 2021-07-22) Arcanjo, Edilaine Silva; Nascimento, Ana Carolina Campana; Azevedo, Camila Ferreira; Nascimento, MoysésOs processos de melhoramento genético são primordiais para o desenvolvimento de novas cultivares. Em decorrência da importância da cafeicultura brasileira, esse setor tem sofrido transformações através das pesquisas em programas de melhoramento. Os progressos do Coffea arábica atingidos pelo melhoramento genético têm propiciado a aquisição e recomendação de inúmeras cultivares que possuem características que a elas foram adicionadas por essa técnica. Entretanto, um dos maiores impasses do melhoramento genético vegetal é que para a obtenção de uma nova cultivar, o processo é muitas vezes lento e demorado. Dessa forma, o uso da biotecnologia, com a utilização dos marcadores moleculares, apresentou-se como uma alternativa para amenizar esse problema. Neste contexto, foi proposto a seleção genômica ampla (Genome Wide Selection-GWS), que parte do pressuposto que todos os segmentos do genoma colaboram para a variação genética e cada segmento está em alto desequilíbrio de ligação (LD) com no mínimo um marcador genético conhecido. A GWS fundamenta-se nos marcadores moleculares do tipo SNP (Single Nucleotide Polymorphism), que são abundantemente distribuídos ao longo do DNA. Com o advento dos SNPs, os valores genéticos genômicos estimados (GEBVs) puderam ser calculados através dos efeitos desses marcadores. Desse modo, os SNPs têm proporcionado a melhor cobertura do genoma; no entanto, normalmente a execução da seleção genômica requer uma grande genotipagem populacional para os indivíduos de treinamento e os candidatos à seleção, o que pode ocasionar em um aumento do custo total do programa de melhoramento. Assim, este trabalho teve por objetivo avaliar a viabilidade do uso de painéis de marcadores de baixa densidade na predição do GEBV de características economicamente importantes de C. arábica, com a finalidade de reduzir os custos de genotipagem a partir da utilização de chips customizados. Os resultados obtidos neste estudo demonstraram que o uso desses painéis na GWS pode ser uma ferramenta útil para o melhoramento dessa espécie, uma vez que modelos baseados nestes painéis apresentaram boas estimativas de capacidades preditivas e substanciais valores de concordância em termos de seleção quando comparados à modelos de maior densidade de marcadores. Palavras-chave: Melhoramento Genético. Café. Seleção Genômica. G-BLUP.Item Potencial de cafeeiros híbridos de Timor para tolerância à deficiência hídrica(Universidade Federal de Viçosa, 2023-07-20) Miranda, Felipe Rodrigues; DaMatta, Fábio Murilo; Martins, Samuel Cordeiro VitorAs mudanças climáticas globais causam incertezas para a agricultura atual. As previsões apontam que secas, o principal estresse a prejudicar as plantas, se tornarão cada vez mais presentes e impactantes. Isso causa preocupações quanto ao futuro de culturas de extrema importância socioeconômica no Brasil, como o café. Nesse cenário, abordagens que favoreçam a produção mesmo em condições de restrição hídrica ganham um destaque ainda maior, dentre elas, o melhoramento genético. Trabalhos recentes verificaram genes relacionados à resistência a doenças serem coexpressos em cafeeiros tolerantes à seca. Em decorrência de tais observações se suscitou o presente trabalho. Quatro genótipos de cafeeiro (Catiguá MG2 e três genótipos de Híbridos de Timor) foram submetidos ao déficit hídrico, imposto de forma lenta, para avaliar características fisiológicas e verificar se existe uma diferença genotípica de tolerância à seca. O status hídrico das plantas sob seca, avaliado pelo potencial hídrico de antemanhã, foi essencialmente similar entre os genótipos testados. De forma geral, impactos nas trocas gasosas foram observados em todos os genótipos após a imposição da deficiência hídrica, como decréscimos na taxa fotossintética líquida em paralelo a reduções na condutância estomática. Sugere-se que as reduções na performance fotossintética estiveram associadas a limitações estomáticas e não-estomáticas à fotossíntese. As plantas sob seca responderam, ainda, via aumentos na temperatura da copa e reduções na transpiração da planta inteira. Foi observado ajustamento osmótico nos genótipos H.T. 376-31 e H.T. 408-11, em condições de seca. Além da mudança ativa em seu potencial osmótico, o genótipo H.T. 376-31, juntamente com o Catiguá MG2, exibiu reduções no módulo global de elasticidade e aumentos na capacitância foliar. De modo geral, houve aumento na expressão do sistema antioxidante enzimático de todos os genótipos, e apenas no genótipo H.T. 408-11 houve danos oxidativos, a julgar-se pelas maiores concentrações de peróxido de hidrogênio e aldeído malônico. À luz dos dados apresentados e nas presentes condições experimentais, não houve diferenças claras entre os genótipos testados no que respeita à tolerância diferencial à seca. Palavras-chave: Coffea sp.. Fotossíntese. Restrição hídrica. Tolerância à seca.Item Mapeamento citogenético comparativo dos genes DXMT1 e DXMT2 da via de biossíntese da cafeína em Coffea L.(Universidade Federal de Viçosa, 2022-08-05) Saraiva, Verônica da Costa; Clarindo, Wellington RonildoA rota biossintética da cafeína é regulada por diferentes genes da família N- metiltransferases (NMTs). Dentre eles, os genes DXMT1 e DXMT2 codificam enzimas que atuam na última reação da via, convertendo a teobromina em cafeína. Vinte e três genes NMTs são encontrados em espécies de Coffea. No entanto, estudos citogenômicos baseados no mapeamento físico desses genes ainda não foram realizados em Coffea ou em outras espécies vegetais. Esses estudos podem fornecer informações sobre a organização genômica e evolução das espécies, como Coffea eugenioides, Coffea canephora e Coffea arabica. Desse modo, nosso objetivo foi mapear os genes DXMT1 e DXMT2, utilizando uma única sonda, nos cromossomo mitóticos de Coffea diploides (C. eugenioides e C. canephora) e do alotetraploide verdadeiro (C. arabica). A sequência utilizada como sonda para mapear os genes foi sequenciada. Com base nos dados de sequenciamento, a similaridade em relação às sequências dos genes DXMT1 e DXMT2 foi confirmada. Os cariótipos dos Coffea diploides apresentaram 2n = 2x = 22 cromossomos e o alotetraploide 2n = 4x = 44 cromossomos. Por meio da sonda de 400 pb, nós mapeamos simultaneamente as sequências dos genes DXMT1 e DXMT2. Dois sinais de hibridização foram identificados em C. eugenioides para o gene DXMT1 e dois sinais para o gene DXMT2 em C. canephora. O cariótipo de C. arabica apresentou quatro sinais de hibridização, dois sinais para o gene DXMT1 possivelmente herdado de C. eugenioides, e dois para o gene DXMT2 proveniente de C. canephora. Todos os sinais de hibridização estavam localizados em cromossomos submetacêntricos na região intersticial do braço longo. A presença de uma cópia do gene DXMT1 em C. eugenioides, uma do gene DXMT2 em C. canephora e duas cópias em C. arabica, sendo uma do gene DXMT1 e outra cópia do gene DXMT2 fornece evidências adicionais para a origem de C. arabica. Portanto, os resultados fornecem a base para a realização de outras abordagens genômicas e evolutivas no gênero Coffea. Além disso, nosso estudo contribui para a caracterização citogenômica de Coffea e também para outras espécies quepossuem os genes NMTs envolvidos na biossíntese da cafeína. Palavras-chave: Mapeamento físico. Café. Citogenômica comparativa. metabolismo secundário. Sequenciamento. Mapa genético.Item Identificação de análogos a genes de resistência (RGAs) a Hemileia vastatrix no genoma Coffea arabica e avaliação da expressão gênica na interação(Universidade Federal de Viçosa, 2022-05-25) Estanislau, Giovana Gomes; Caixeta, Eveline TeixeiraDas mais de 100 espécies de café, Coffea arabica e Coffea canephora são as de maior interesse comercial. As pragas e doenças que incidem sobre os cafeeiros são responsáveis pela redução da qualidade e produtividade da cultura, além de elevarem os custos de produção e os riscos ambientais advindos da aplicação de agrotóxicos. Um exemplo é a doença causada pelo fungo Hemileia vastatrix. Alternativas de controle das doenças do cafeeiro têm sido desenvolvidas, com destaque à obtenção e uso de cultivares resistentes. Sendo assim, os estudos do genoma e genética funcional de plantas e interações com patógenos aumentaram consideravelmente a compreensão acerca das bases moleculares associadas com o processo de infecção e defesa das plantas. Essas tecnologias têm fornecido oportunidade para selecionar novos alvos a serem incorporados nas novas cultivares com o objetivo de obter resistência duradoura. Um alvo candidato importante a ser explorado são os genes PRRs (Pattern Recognition Receptor) e R (Plant resistance genes), chamados de análogos de genes de resistência (Resistance Gene Analog -RGAs) que compartilham domínios e motivos conservados. Sendo assim, o objetivo desse estudo foi identificar e classificar análogos a genes de resistência (RGAs) no genoma de C. arabica e analisar sua expressão em transcriptoma da interação Coffea-Hemileia vastatrix. Para isso, uma abordagem baseada em predição de domínios funcionais em proteínas codificadas pelos RGAs foi empregada, fazendo uso de duas ferramentas, sendo elas, o RRGPredictor e o DRAGO2.Foram identificadas dezenove classes gênicas e vinte e cinco genes candidatos com potencial envolvidos na resistência de C. arabica a H.vastatrix. No transcriptoma da interação Coffea-H. vastatrix foi observada uma possível atuação dos genes identificados na resistência pré-haustorial do cafeeiro. A identificação desses genes permitirá entender melhor como funciona a interação entre Coffea e Hemileia vastatrix, além de contribuírem para a seleção assistida de cultivares cafeeiras resistentes nos programas de melhoramento. Palavras-chave: Bioinformática. Ferrugem no cafeeiro. Análogos de genes a resistência.Item Modelos mistos na seleção de Coffea arabica, visando resistência a ferrugem e qualidade de bebida(Universidade Federal de Viçosa, 2022-03-31) Tristão, Matheus Oliveira; Caixeta, Eveline TeixeiraO mercado de cafés especiais tem crescido mundialmente, uma vez que a qualidade sensorial da bebida atrai consumidores que buscam por experiências exclusivas de degustação, o que consequentemente agrega valor ao produto. As cultivares de Coffea arabica tradicionalmente plantadas nos parques cafeeiros do Brasil, apesar de terem boa aptidão produtiva e qualidade de bebida, são susceptíveis a Hemileia vastatrix, causador da ferrugem alaranjada. Considerando a importância do melhoramento genético do cafeeiro, o presente estudo propõe avaliar via modelos mistos o potencial produtivo e de qualidade sensorial de bebida referentes a 17 progênies de C. arabica resistentes a H. vastatrix em geração F6. Para isso, obteve-se híbridos oriundos do cruzamento entre a cultivar Catuaí Amarelo IAC 30 e o Híbrido de Timor UFV 445-56, cuja as seleções foram conduzidas pelo método genealógico. Foi avaliada a produção, características morfoagronômicas (vigor, altura de planta, diâmetro de copa, diâmetro de caule, cor de broto, cor de fruto, tamanho de fruto, ciclo e uniformidade de maturação, severidade de cercosporiose e ferrugem), de composição física dos grãos (defeitos, granulometria de peneira e porcentagem de grãos chato e moca) e qualidade sensorial de bebida (fragrância/aroma, sabor, acidez, corpo, ausência de defeitos, doçura, uniformidade, finalização, equilíbrio, final e total). As análises estatísticas foram realizadas via modelos mistos, através da deviance foi aplicado o teste LRT, posteriormente foi estimado os componentes de variância e coeficientes de determinação para cada característica em estudo. Também foram estimadas as correlações genéticas, o estudo da diversidade genética, a importância relativa, e índice de seleção das progênies. Foi observada variabilidade genética entre as progênies para maioria das características avaliadas, tanto para produção, morfoagronômicas e sensoriais de bebida. As progênies se comportaram superiores para produção, resistência a ferrugem e qualidade de bebida em relação as cultivares tradicionais. Todas progênies obtiveram pontuação sensorial acima de 80, internacionalmente classificando- as como cafés especiais Premium e Specialty Origin. A partir do estudo da diversidade genética três grupos foram formados, possibilitando a seleção de genitores para futuros cruzamentos e a recomendação de cultivares. Pelo índice de seleção obteve-se ganhos de 15,85% para produção, 10% para uniformidade de maturação, 9,05% para diâmetro de copa e 4,86% para altura de planta. Palavras-chave: Melhoramento genético. Análise sensorial. Hemileia vastatrix. Modelagem mista.Item Análise sensorial de genótipos de café Arábica resistentes à ferrugem processados por via úmida(Universidade Federal de Viçosa, 2022-08-19) Pereira, Vanessa Vitoriano; Nardino, Maicon; Oliveira, Antonio Carlos Baião deDada a modificação de hábitos dos consumidores de café em relação à qualidade exigida e a necessidade de tornar o cultivo mais sustentável, uma alternativa eficaz é o investimento em genótipos que possuam potencial para produção de cafés especiais para agregação de valor ao produto e, que apresentem resistência à fatores bióticos e abióticos. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o perfil sensorial de genótipos de Coffea arabica portadoras de resistência ao fungo Hemileia vastatrix, agente causal da ferrugem do cafeeiro e submetidos ao processamento pós-colheita por via úmida. A implementação dos experimentos ocorreu nos municípios de Araponga, Paula Cândido e Senhora de Oliveira, pertencentes à Zona da Mata Mineira. O delineamento experimental foi em blocos casualizados com duas repetições, 10 genótipos resistentes à ferrugem e uma testemunha suscetível. As amostras, oriundas das colheitas dos anos de 2016 e 2017, constituídas de frutos no estádio “cereja” foram processadas por via úmida e analisadas por três degustadores profissionais de acordo com a metodologia para avaliação sensorial disponibilizada pela Specialty Coffee Association. Todos os genótipos apresentaram escores totais que correspondem à classificação de cafés especiais, em ambos os anos avaliados, exceto a cultivar referência Catuaí Vermelho IAC 144, que apresentou pontuação total inferior a 80 pontos apenas no segundo ano em Senhora de Oliveira. Cada genótipo apresentou uma expressão diferenciada em relação aos atributos sensoriais de acordo com a localidade e ano de cultivo. Sendo assim, para realizar a recomendação de cultivares, de modo mais assertivo, há de se considerar o trinômio genótipo x local x ano. Palavras-chave: Coffea arabica L.. Hemileia vastatrix Berk. & Br.. Qualidade da bebida. Specialty Coffee Association. Processamento pós-colheita.