ABSTRACT In this study, the aim of this study was to identify the source of resistance using KASP markers developed for Rpp1 – Rpp5 and screening for resistance in field trials in F2 populations. Ten F2 soybean (Glycine max (L.) Merrill) populations derived from crosses between rust-susceptible (55I57RSF IPRO, 63I64RSF IPRO) and rust-resistant sources (PI 200492, PI 594538A, PI 587880A, PI 594723, PI 230970, PI 506764, PI 459025A and PI 200487) were evaluated. All F2 plants were individually evaluated in field conditions for ASR phenotypic reactions and classified according to sporulation level. KASP markers were developed according to assays associated with Rpp genes available at SoyBase. Based on a slight difference in map position and different phenotypic disease reactions of PI 200492, we suggest that PI 594723 carries a resistance gene Rpp1-b. The Rpp1-b gene from PI 594723 was mapped on Chr 18 in a 12.4 cM region. The PIs carrying Rpp1-b (PI 594723, PI 587880A, and 594538A) showed strong resistance to ASR compared to the lines carrying Rpp1 (PI 200492). A total of 26 KASP markers were significantly associated (P < 0.01) with ASR resistance. Among those, M1, M5, and M6 (Rpp1), M13 and M14 (Rpp2), M16, M17 and M20 (Rpp3), M25 and M26 (Rpp4), and M27 and M28 (Rpp5) have the potential to be used in marker-assisted selection strategies.

São poucos os taxonomistas que atuam na identificação de formigas cortadeiras. Os métodos morfométricos utilizados nem sempre permitem uma identificação confiável, em função do acentuado polimorfismo dentro do mesmo formigueiro. O objetivo do trabalho foi testar a possibilidade do uso da ferramenta da biologia molecular para auxiliar na identificação das espécies de formigas cortadeiras do gênero Acromyrmex que ocorrem no Estado do Rio Grande do Sul. O estudo foi realizado com seis espécies de formigas do gênero Acromyrmex coletadas em quatro regiões do RS. Utilizaram-se as técnicas RAPD e AFLP, testando-se inicialmente 50 primers, dos quais apenas 13 foram selecionados por terem amplificado com sucesso fragmentos de todas as espécies estudadas. Embora os 13 primers selecionados tenham produzido fragmentos que permitem várias alternativas de seu uso para a identificação das espécies A. heyeri, A. ambiguus, A. crassispinus, A. striatus, A. laticeps e A. aspersus, a identificação das mesmas poderá ser realizada utilizando-se apenas os primers UBC 354, UBC 348 e UBC 356, que apresentaram fragmentos bem visíveis, que permitem uma identificação segura. Os resultados obtidos com o dendograma e as características morfológicas analisadas mostram que as espécies A. striatus e A. laticeps são menos relacionadas com as demais espécies estudadas, enquanto maior proximidade genética foi observada entre as espécies A. ambiguus e A. crassispinus. Através deste trabalho, pode-se concluir que a identificação das espécies de Acromyrmex pode ser realizada de maneira segura pelas técnicas RAPD e AFLP.

At present, a few number of taxonomists work on identification of leaf cutting ants. Morphological-based methods do not always produce a reliable identification, due to the strong polymorphism observed even in the same colony. This fact leads to hypothesize that, besides those variations, others may also occur related to geographic distribution of the ants. Six Acromyrmex species were sampled at four locations in the State of Rio Grande do Sul and analyzed by RAPD and AFLP. Fifty UBC primers, originated from the University of British Columbia, were evaluated to select a set of primers that could be useful for species identification and genetic variability studies. Only 13 primers, which amplified fragments of all species, were selected. Although the selected primers produced fragments that allowed various ways for identification of A. heyeri, A. ambiguus, A. crassispinus, A. striatus, A. laticeps and A. aspersus, only UBC 354, UBC348 and UBC356 primers allowed a reliable identification showing the most visible fragments. Results by dendogram and morphological-based identification, showed that A. striatus and A. laticeps are less related to the other species. However A. ambiguus e A. crassispinus are the most genetically related ants in the State of Rio Grande do Sul. The results indicate that a reliable identification of Acromyrmex can be carried out by RAPD and AFLP, yet allowing verification of genetic distance between species.

O processo de germinação se constitui num complexo e ordenado conjunto de eventos fisiológicos e bioquímicos em que a semente é submetida logo após iniciar a absorção de água. A retomada do crescimento do embrião por causa da absorção de água envolve a reativação de muitas enzimas já presentes nas sementes e a sínteses de outras que irão hidrolisar as sustâncias de reserva, fornecer poder oxidante, energia, entre outras, para a germinação. A emergência das plântulas nas monocotiledôneas depende, principalmente, da profundidade de semeadura, e de muitos outros fatores tais como atributos genéticos e vigor das sementes, sendo que o embrião é nutrido de forma exclusiva, pelas reservas da semente. No presente trabalho, os padrões isoenzimáticos de Esterase (EST), Fosfatase Acida (ACP), Malato Deshidrogenase (MDH), Álcool Deshidrogenase (ADH) e Glutamato Oxalacetato Transaminase (GOT) de 34 ecótipos de arroz vermelho e 5 cultivares comerciais foram analisados durante o processo de germinação a 20 cm de profundidade com o objetivo de identificar variações de expressão diferencial nos sistemas isoenzimáticos analisados. Os cinco sistemas isoenzimáticos analisados apresentaram variações na expressão enzimática, principalmente quando comparados os padrões observados em semente seca e em plântulas em desenvolvimento. Dos resultados obtidos conclui-se que, há um diferencial de expressão nos genes que comandam a expressão das isoenzimas Esterase (EST), Fosfatase Ácida (ACP), Malato Deshidrogenase (MDH), Álcool Deshidrogenase (MDH) e Glutamato Oxalacetato Transaminase (GOT), nos processos de germinação de sementes de arroz.

The germination process consists of a complex and regulated group of physiologic and biochemical events that happen in the seed soon after beginning water absorption. The restart of the embryo growth due to water absorption involves the reactivation of many enzymes that will hydrolyze reserve substances, to supply redox potential and energy for germination. Plantlet emergence in monocotyledonous depends, principally, on the sowing depth and other factors such as genetic potential and seed vigor, because the embryo is nurtured by the seed stores along. In this study, isoenzimatic patterns of Esterase (EST), Acid Phosphatase (ACP), Malate Dehydrogenase (MDH), Alcohol Dehydrogenase (ADH) and Glutamate Oxalacetate Transaminase (GOT) were analyzed among germination processes at 20 cm in 34 red rice ecotypes and 5 commercial cultivars with the objective of identifying differential expression variations in the isoenzimatic systems analyzed. The five isoenzimatic systems analyzed showed variations in the enzymatic expression, mainly when compared with the patterns of the dry seed with the developing plantlets. From the results obtained it was concluded that ere is differential expression in the isozyme genes Esterase (EST), Acid Phosphatase (ACP), Malate Dehydrogenase (MDH), Alcohol Dehydrogenase (ADH) and Glutamate Oxalacetate Transaminase (GOT), showing participation in the germination process in rice.

Molecular and morphological data analyses matrices are very informative tools for the estimation of genetic distances. We used AFLP markers, morphological traits and combined analysis to estimate the genetic distances between wheat genotypes and ascertain any associations between the two techneques. Nineteen wheat (Triticum aestivum L.) genotypes were analyzed using amplified fragment length polymorphism (AFLP) markers and field evaluated for two years. The matrices obtained by morphological and molecular marker data analyses revealed a significant but moderate correlation (r = 0.47), indicating that such techniques sample distinct genome regions. The combined analysis was found to be highly correlated with AFLP (r = 0.97) and moderately correlated with morphological (r = 0.59) markers. A possible explanation for such results is a bias caused by the much higher number of AFLP (229) than morphological (17) markers. Thus, it is evident that the combined analysis is not efficient when a very dissimilar number of markers are used in each isolated technique. Therefore, to obtain a better knowledge of the degree of divergence among genotypes it is necessary to consider each analysis separately.

Os sistemas enzimáticos comumente utilizados na caracterização de cultivares são produtos da expressão gênica, e, portanto, altamente influenciados pelo estádio de desenvolvimento da plântula, pelo tecido vegetal e pelo ambiente. Esses fatores normalmente não são considerados no momento de realizar uma análise conjunta de vários sistemas enzimáticos para uma determinada espécie, decorrendo assim numa inadequada e ineficiente leitura e interpretação dos resultados. No presente trabalho objetivou-se determinar o momento adequado no qual cada sistema enzimático apresenta máxima expressão fenotípica para ser utilizado na caracterização isoenzimática de cultivares de arroz. Dois lotes, um de alta e um de baixa qualidade fisiológica, para cada uma das variedades de arroz El Paso L144, IRGA 417 e EEA 406, foram analisados utilizando-se os sistemas enzimáticos Esterase, Fosfatase Ácida, Glutamato Desidrogenase, Glutamato Oxalacetato Transaminase, e Malato Desidrogenase. Seis estádios de desenvolvimento (0, 2, 4, 6, 8 e 10 dias) foram avaliados para a extração de proteínas. Dos resultados obtidos pode se inferir que: cada sistema enzimático analisado apresenta um momento adequado para extração de proteínas; não foi possível identificar um estádio de desenvolvimento onde coincidira a máxima expressão fenotípica de todos os sistemas enzimáticos; a análise simultânea de vários sistemas isoenzimáticos, a partir de uma única extração de proteína não é recomendada. A qualidade fisiológica das sementes da cultivar EEA 406 afetou a análise isoenzimática dos sistemas Esterase e Glutamato Oxalacetato Transaminase.

Enzymatic systems commonly used in cultivar characterization are products of gene expression and are, therefore, highly influenced by development stages, the organ from which they are collected and the environment. Usually, these factors are not considered when several enzymatic complexes are used from a single protein extraction, resulting in an inefficient reading and interpretation of the results. This study was carried out to evaluate the adequate stage for protein extraction for each enzymatic complex, when there is a maximum phenotypic expression, to be used in rice isoenzymatic characterization. Two lots, one of high and one of low physiologic quality, for each of the rice varieties El Paso L144, IRGA 417 and EEA 406, were analyzed using the Esterase, Acid Phosphatase, Glutamate Dehydrogenase, Glutamate Oxalacetate Transaminase, and Malate Dehydrogenase analyses. Six development stages (0, 2, 4, 6, 8 and 10 days) were used for protein extraction. Results suggested that each isoenzymatic complex requires an adequate moment for protein extraction; it was not possible to identify a development stage where the maximum phenotypic expression of the Esterase, Acid Phosphatase, Glutamate Dehydrogenase, Glutamate Oxalacetate Transaminase, and Malate Dehydrogenase isoenzymatics complexes presented the same profile; it is not recommended to analyze several isoenzymatics complexes from a single protein extraction; the physiologic quality of EEA 406 seeds affected the Esterase and Glutamate Oxalacetate Transaminase isoenzymatic profiles.

A dissimilaridade genética estimada por meio de marcadores moleculares, quando acompanhada de informações fenotípicas, é importante para a seleção de genótipos para o melhoramento e o mapeamento genético. Desta forma, os objetivos deste estudo foram: i) estimar a dissimilaridade genética entre 30 linhagens de milho contrastantes para a tolerância ao encharcamento; ii) selecionar genitores para mapeamento e melhoramento genético; iii) comparar diferentes métodos de visualização gráfica das distâncias. Foram utilizados 21 iniciadores de RAPD. A dissimilaridade genética foi estimada por meio do complemento do coeficiente de similaridade de Dice, posteriormente foi construído um dendrograma pelo método de agrupamento da distância média e calculado o coeficiente de correlação cofenética entre a matriz de dissimilaridade e o dendrograma gerado. O complemento da matriz de similaridade foi submetido também à análise de componentes principais e de escala multidimensional. Para ambas as análises, foi testada a eficiência das projeções, por meio da correlação entre as distâncias originais e as representadas nos gráficos. As técnicas de agrupamento não revelaram um bom ajuste entre as distâncias apresentadas graficamente e a matriz original de distâncias, com correlações de 0,70, 0,53 e 0,75 para o dendrograma, componentes principais e análise de escala multidimensional, respectivamente. Dentre as técnicas de agrupamento empregadas, a que atendeu de forma mais precisa aos objetivos do trabalho foi a análise multidimensional, uma vez que esta, além de apresentar a maior correlação com a matriz original de distâncias, preservou as distâncias entre todos os pares de genótipos. Além disso, esta técnica é a mais indicada quando o objetivo do trabalho é a definição de cruzamentos, pois ela permite uma observação mais fácil das distâncias entre todos os pares de genótipos.

Associating phenotypic to molecular data can be a powerful tool for the selection of parental genotypes for breeding and mapping purposes. Thus, the objectives of the study were: i) to estimate the genetic dissimilarity among 30 maize inbred lines (15 tolerant and 15 sensitive to flooding); ii) to select potential parents for mapping and breeding; iii) to compare the efficiency of different graphical models in displaying the calculated distances. A total of 21 RAPD primers were used for the estimation of genetic dissimilarity. The genetic dissimilarity was obtained according to the complement of Dice similarity coefficient, clustering procedure was performed by the average linkage method and the cophenetic coefficient was obtained. The complement of Dice similarity coefficient was subjected to principal components and multidimensional scale analyses, and the output efficiency was tested by the correlation between the original distances and those presented in the graphs. The clustering techniques did not reveal a perfect agreement with the original matrix, with correlations of 0.70, 0.53 and 0.75 for the dendrogram, principal components and multidimensional scale analyses, respectively. Among the tested techniques employed, multidimensional scale analyses gave more precise outputs, since this technique showed higher agreement with the original distance matrix, and preserved distances between all genotype pairs. Besides, this technique is the most indicated when the objective is to plan crosses, since it displays the distances between genotype pairs.

A demanda por processos agrícolas racionais, em detrimento da utilização de estratégias convencionais, tem contribuído para o desenvolvimento de técnicas de controle biológico, como a utilização de parasitóides de ovos do gênero Trichogramma Westwood. Um entrave para sua utilização é a dificuldade na identificação das espécies, devido ao diminuto tamanho e à similaridade morfológica. Os marcadores moleculares acessam o genoma, evitando o efeito ambiental e conseqüentemente erros de identificação. Várias técnicas estão disponíveis e a técnica ISSR vem sendo empregada para a diferenciação rápida entre indivíduos próximos, devido ao elevado grau de polimorfismo, reprodutibilidade e baixo custo. Este trabalho objetivou mensurar o nível de diferenciação genética de linhagens de Trichogramma, mediante o emprego da técnica de ISSR. Cinco linhagens foram estudadas: três da espécie T. pretiosum Riley, uma da espécie T. atopovirilia Oatman & Platner e uma da espécie T. bruni Nagaraja. A identificação morfológica dos parasitóides foi realizada na ESALQ/USP, Piracicaba, SP. Após a extração do DNA e sua padronização, realizaram-se as reações de PCR utilizando-se 26 marcadores ISSR, dos quais 11 foram selecionados por apresentarem maior polimorfismo e consistência. Os dados moleculares foram transformados em matriz binária e analisados pelo programa estatístico NTSYS v. 2.1. Os 11 marcadores utilizados geraram 172 bandas polimórficas. A similaridade genética variou de 19% a 96%, permitindo concluir que a técnica ISSR é eficiente na identificação de polimorfismo de DNA em Trichogramma. Além disso, os resultados sugerem uma variação acentuada inter e intra-específica.

Demands for sustainable agricultural systems have forested the development of biological control techniques, such as the use of the egg parasitoid Trichogramma Westwood. However, the arduous identification of the parasitoid at the species level, due to the tiny size and the morphological similarities is an obstacle to increasing its use. Molecular markers are useful to reach the specimen genome and avoid environmental effects that could misguide identification. Several molecular markers techniques are available and the ISSR technique has been used to differentiate close individuals, due to its high polymorphism level, reproducibility and low cost. The objective of this study was to measure the level of genetic differentiation among five lines of Trichogramma, using ISSR markers: three belonging to the species T. pretiosum Riley, one to T. atopovirilia Oatman & Platner and one to T. bruni Nagaraja. Morphological identification of the parasitoids was conducted at ESALQ/USP - Piracicaba, SP. After DNA removal and standatization, PCR reactions were performed with 26 ISSR primers; 11 of them were selected because they presented greater polymorphism and consistency. Molecular data were converted into a binary matrix and analyzed (NTSYS v. 2.1). The 11 primers produced 172 polymorphic sections. Genetic similarity ranged from 19% to 96%, showing that the ISSR technique can efficiently identify DNA polymorphism in Trichogramma. Results also indicate important inter and intra-specific variations among the parasitoid lines.