Biochemical characterization for determination of genetic distances among different indigenous chickpea (Cicer arietinum L. ) varieties of North-West Pakistan / Caracterização bioquímica para determinação de distâncias genéticas entre diferentes variedades indígenas de grão-de-bico (Cicer arietinum L. ) do noroeste do Paquistão

Abstract Genetic distances among different chickpea varieties and evaluation of their free amino acid profiles were determined on the basis of Sodium dodecyle sulphate polyacrylamide gels electrophoresis (SDS-PAGE). Total soluble proteins were resolved on 10% SDS Polyacrylamide gel. Low variability in tested varieties was observed. Dendogram based on electrophoretic data clustered the genotypes into 2 groups. The results showed that the average protein content of all the varieties was 26.01% within the range 22.8% for Thal-2006 to 34.06% Sheenghar-2000 of dry seed weight. On the basis of total protein content Bittal-98, Dasht and Sheen Ghar-2000, Karak-3 and CM-98, Paidar -91 and Fakhr-e-Thal, C-44, Balaksar and KK-1showed similar concentrations for protein contents among each other but showed variation from the rest of the varieties. Different proteins were separated on the basis of changes in their molecular weights by means of Sodium Dodecyl Sulphate Polyacrylamide Gel Electrophoresis (SDS-PAGE). Dasht, CM-98, and Sheen Ghar showed 100% similarity. Balaksar and Fakhr-e- Thal, KK-2 and Chattan and KC-98, KK-1 and Lawaghar were 100% similar among each other but showed variation from the rest of the accessions. The overall dendrogram showed high and low level of variation among the accessions. The concentration of free amino acids varied among the 16 chickpea varieties. A significant difference of both essential and non-essential amino acids was found among the chickpea cultivars. The total concentration of essential amino acid was recorded 40.81 g/100 g protein while non-essential was recorded 59.18343 g/100 g protein in the given cultivars. The highest concentration of essential amino acids was found in C-44 followed by KK-2, KK-1 and Fakhr E Tal while the lowest concentration was recorded in Cm-98, Paidar-91 and Sheen Ghar-2000 respectively. Cultivars TAL-2006, Chattan and Karak-3 showed maximum concentration of both essential and endogenous amino acids. In conclusion; for broadening the genetic pools in breeding programs or to search for exotic characters, for instance new disease resistance alleles, accession with low similarity coefficients (Lawaghar and Battal-98) may be utilized. Furthermore the information acquired from this study could be used to device a proficient breeding approach intended at improving nutritional as well as broadening the genetic base of this essential food crop of Pakistan.

Resumo As distâncias genéticas entre as diferentes variedades de grão-de-bico e a avaliação de seus perfis de aminoácidos livres foram determinadas com base na eletroforese em gel de poliacrilamida com dodecil sulfato de sódio (SDS-PAGE). As proteínas solúveis totais foram resolvidas em SDS-PAGE a 10%. Foi observada baixa variabilidade nas variedades testadas. O dendrograma fundamentado em dados eletroforéticos agrupou os genótipos em dois grupos. Os resultados mostraram que o teor médio de proteínas de todas as variedades foi de 26,01%, na faixa de 22,8% para Thal-2006 a 34,06% para Sheenghar-2000 do peso de sementes secas. Com base no conteúdo total de proteínas, Bittal-98, Dasht, Sheen Ghar-2000, Karak-3, CM-98, Paidar-91, Fakhr-e-Thal, C-44, Balaksar e KK-1 apresentaram concentrações semelhantes para o conteúdo de proteínas entre si, mas tiveram variação quanto ao restante das variedades. Diferentes proteínas foram separadas com base nas alterações de seus pesos moleculares por meio de eletroforese em gel de poliacrilamida com dodecil sulfato de sódio (SDS-PAGE). Dasht, CM-98 e Sheen Ghar mostraram 100% de similaridade. Balaksar, Fakhr-e-Thal, KK-2, Chattan e KC-98, KK-1 e Lawaghar foram 100% semelhantes entre si, mas apresentaram variação em relação ao restante dos acessos. O dendrograma geral mostrou alto e baixo nível de variação entre os acessos. A concentração de aminoácidos livres variou entre as 16 variedades de grão-de-bico. Foi encontrada uma diferença significativa entre os aminoácidos essenciais e não essenciais nas cultivares de grão-de-bico. A concentração total de aminoácidos essenciais foi registrada em 40,81 g / 100 g de proteína, enquanto a não essencial foi registrada em 59,18343 g / 100 g de proteína nas cultivares. A maior concentração de aminoácidos essenciais foi encontrada em C-44, seguida de KK-2, KK-1 e Fakhr-e-Thal, enquanto a menor concentração foi registrada em CM-98, Paidar-91 e Sheen Ghar-2000. As cultivares TAL-2006, Chattan e Karak-3 apresentaram concentração máxima de aminoácidos essenciais e endógenos. Em conclusão, para ampliar os pools genéticos em programas de melhoramento ou procurar caracteres exóticos, por exemplo, novos alelos de resistência a doenças, pode ser utilizada a adesão com baixos coeficientes de similaridade (Lawaghar e Battal-98). Além disso, as informações adquiridas neste estudo poderiam ser usadas para criar uma abordagem de criação eficiente, com o objetivo de melhorar a nutrição e ampliar a base genética dessa cultura alimentar essencial do Paquistão.

Genome-wide development of polymorphic microsatellite markers and their application in peanut breeding program

BACKGROUND: Cultivated peanut (Arachis hypogaea. L) represents one of the most important oil crops in the world. Although much effort has been expended to characterize microsatellites or Simple Sequence Repeats (SSRs) in peanut, the quantity and quality of the markers in breeding applications remain limited. Here, genome-wide SSR characterization and marker development were performed using the recently assembled genome of the cultivar Tifrunner. RESULTS: In total, 512,900 microsatellites were identified from 2556.9-Mb genomic sequences. Based on the flanking sequences of the identified microsatellites, 7757 primer pairs (markers) were designed, and further evaluated in the assembled genomic sequences of the tetraploid Arachis cultivars, Tifrunner and Shitouqi, and the diploid ancestral species, A. duranensis and A. ipaensis. In silico PCR analysis showed that the SSR markers had high amplification efficiency and polymorphism in four Arachis genotypes. Notably, nearly 60% of these markers were single-locus SSRs in tetraploid Arachis species, indicating they are more specific in distinguishing the alleles of the A and B sub-genomes of peanut. In addition, two markers closely related with purple testa color and 27 markers near to FAD2 genes were identified, which could be used for breeding varieties with purple testa and high-oleic acid content, respectively. Moreover, the potential application of these SSR markers in tracking introgressions from Arachis wild relatives was discussed. CONCLUSIONS: This study reported the development of genomic SSRs from assembled genomic sequences of the tetraploid Arachis Tifrunner, which will be useful for diversity analysis, genetic mapping and functional genomics studies in peanut

Resultados evaluación genética para producción de leche hasta el día 270 en búfalas en Colombia, 2018

La sexta evaluación genética, para producción de leche hasta el día 270 en búfalas en Colombia, se realizó en colaboración entre la Universidad CES y la Asociación Colombiana de Criadores de Búfalos (ACB). Se usó la información genealógica de 77.602 búfalos y productiva de 34.195 lactancias de 9.969 búfalas provenientes de 15 bufaleras. Para estimar la heredabilidad y la habilidad predicha de transmisión (PTA) de los animales se usó un modelo animal en el que se incluyó como efectos aleatorios: el genético aditivo, el ambiente permanente y el efecto residual; y como efectos fijos: número de parto y grupo contemporáneo. El promedio de producción de leche fue de 989,2 kg. La heredabilidad estimada fue de 0,31, este valor sugiere que la selección puede ser usada como estrategia para aumentar la producción de leche en el rebaño bufalino de Colombia. En los archivos anexos se presentan los listados de los animales (reproductores y jóvenes) con los mejores PTA.

The sixth genetic evaluation, for milk production up to day 270 in buffalos in Colombia, was carried out in collaboration between the CES University and the Asociación Colombiana de Bufalistas (ACB). The pedigree of 77,602 buffaloes and productive of 34,195 lactations of 9,969 buffalo were used from 15 herds. To estimate the heritability and the Predicted Transmitting Ability (PTA) of the animals, an animal model was used in which random effects were included: the genetic additive, the permanent environment and the residual effect; as fixed effects were used: number of calving and contemporary group. The average milk production was 989.2 kg. The estimated heritability was 0.31, this value suggests that the selection can be used as strategy to increase milk production in the Colombian buffalo herd. In the annexed files the lists of the animals (breeders and youngsters) with the best PTAs are presented.

Biochemical characterization for determination of genetic distances among different indigenous chickpea (Cicer arietinum L.) varieties of North-West Pakistan

Abstract Genetic distances among different chickpea varieties and evaluation of their free amino acid profiles were determined on the basis of Sodium dodecyle sulphate polyacrylamide gels electrophoresis (SDS-PAGE). Total soluble proteins were resolved on 10% SDS Polyacrylamide gel. Low variability in tested varieties was observed. Dendogram based on electrophoretic data clustered the genotypes into 2 groups. The results showed that the average protein content of all the varieties was 26.01% within the range 22.8% for Thal-2006 to 34.06% Sheenghar-2000 of dry seed weight. On the basis of total protein content Bittal-98, Dasht and Sheen Ghar-2000, Karak-3 and CM-98, Paidar -91 and Fakhr-e-Thal, C-44, Balaksar and KK-1showed similar concentrations for protein contents among each other but showed variation from the rest of the varieties. Different proteins were separated on the basis of changes in their molecular weights by means of Sodium Dodecyl Sulphate Polyacrylamide Gel Electrophoresis (SDS-PAGE). Dasht, CM-98, and Sheen Ghar showed 100% similarity. Balaksar and Fakhr-e- Thal, KK-2 and Chattan and KC-98, KK-1 and Lawaghar were 100% similar among each other but showed variation from the rest of the accessions. The overall dendrogram showed high and low level of variation among the accessions. The concentration of free amino acids varied among the 16 chickpea varieties. A significant difference of both essential and non-essential amino acids was found among the chickpea cultivars. The total concentration of essential amino acid was recorded 40.81 g/100 g protein while non-essential was recorded 59.18343 g/100 g protein in the given cultivars. The highest concentration of essential amino acids was found in C-44 followed by KK-2, KK-1 and Fakhr E Tal while the lowest concentration was recorded in Cm-98, Paidar-91 and Sheen Ghar-2000 respectively. Cultivars TAL-2006, Chattan and Karak-3 showed maximum concentration of both essential and endogenous amino acids. In conclusion; for broadening the genetic pools in breeding programs or to search for exotic characters, for instance new disease resistance alleles, accession with low similarity coefficients (Lawaghar and Battal-98) may be utilized. Furthermore the information acquired from this study could be used to device a proficient breeding approach intended at improving nutritional as well as broadening the genetic base of this essential food crop of Pakistan.

Resumo As distâncias genéticas entre as diferentes variedades de grão-de-bico e a avaliação de seus perfis de aminoácidos livres foram determinadas com base na eletroforese em gel de poliacrilamida com dodecil sulfato de sódio (SDS-PAGE). As proteínas solúveis totais foram resolvidas em SDS-PAGE a 10%. Foi observada baixa variabilidade nas variedades testadas. O dendrograma fundamentado em dados eletroforéticos agrupou os genótipos em dois grupos. Os resultados mostraram que o teor médio de proteínas de todas as variedades foi de 26,01%, na faixa de 22,8% para Thal-2006 a 34,06% para Sheenghar-2000 do peso de sementes secas. Com base no conteúdo total de proteínas, Bittal-98, Dasht, Sheen Ghar-2000, Karak-3, CM-98, Paidar-91, Fakhr-e-Thal, C-44, Balaksar e KK-1 apresentaram concentrações semelhantes para o conteúdo de proteínas entre si, mas tiveram variação quanto ao restante das variedades. Diferentes proteínas foram separadas com base nas alterações de seus pesos moleculares por meio de eletroforese em gel de poliacrilamida com dodecil sulfato de sódio (SDS-PAGE). Dasht, CM-98 e Sheen Ghar mostraram 100% de similaridade. Balaksar, Fakhr-e-Thal, KK-2, Chattan e KC-98, KK-1 e Lawaghar foram 100% semelhantes entre si, mas apresentaram variação em relação ao restante dos acessos. O dendrograma geral mostrou alto e baixo nível de variação entre os acessos. A concentração de aminoácidos livres variou entre as 16 variedades de grão-de-bico. Foi encontrada uma diferença significativa entre os aminoácidos essenciais e não essenciais nas cultivares de grão-de-bico. A concentração total de aminoácidos essenciais foi registrada em 40,81 g / 100 g de proteína, enquanto a não essencial foi registrada em 59,18343 g / 100 g de proteína nas cultivares. A maior concentração de aminoácidos essenciais foi encontrada em C-44, seguida de KK-2, KK-1 e Fakhr-e-Thal, enquanto a menor concentração foi registrada em CM-98, Paidar-91 e Sheen Ghar-2000. As cultivares TAL-2006, Chattan e Karak-3 apresentaram concentração máxima de aminoácidos essenciais e endógenos. Em conclusão, para ampliar os pools genéticos em programas de melhoramento ou procurar caracteres exóticos, por exemplo, novos alelos de resistência a doenças, pode ser utilizada a adesão com baixos coeficientes de similaridade (Lawaghar e Battal-98). Além disso, as informações adquiridas neste estudo poderiam ser usadas para criar uma abordagem de criação eficiente, com o objetivo de melhorar a nutrição e ampliar a base genética dessa cultura alimentar essencial do Paquistão.

Yield of essential oil and safrole content based on fresh and dry biomass of long pepper in the Brazilian Amazon / Rendimento do óleo essencial e teor de safrol com base em biomassa fresca e seca de pimenta longa na Amazônia brasileira

Long pepper (Piper hispidinervum) is an Amazonian species of commercial interest due to the production of safrole. Drying long pepper biomass to extract safrole is a time consuming and costly process that can also result in the contamination of the material by microorganisms. The objective of this study was to analyze the yield of essential oil and safrole content of fresh and dried biomass of long pepper accessions maintained in the Active Germoplasm Bank of Embrapa Acre, in the state of Acre, Brazil, aiming at selecting genotypes with best performance on fresh biomass to recommend to the breeding program of the species. Yield of essential oil and safrole content were assessed in 15 long pepper accessions. The essential oil extraction was performed by hydrodistillation and analyzed by gas chromatography. A joint analysis of experiments was performed and the means of essential oil yield and safrole content for each biomass were compared by Student's t-test. There was variability in the essential oil yield and safrole content. There was no difference between the types of biomass for oil yield; however to the safrole content there was difference. Populations 9, 10, 12 and 15 had values of oil yield between 4.1 and 5.3%, and safrole content between 87.2 and 94.3%. The drying process does not interfere in oil productivity. These populations have potential for selection to the long pepper breeding program using oil extraction in the fresh biomass.

A pimenta longa (Piper hispidinervum) é uma espécie amazônica de interesse comercial devido à produção de safrol. A secagem da biomassa para extração do óleo essencial demanda tempo e acarreta custos, podendo também resultar em contaminação do material por microorganismos. O objetivo deste estudo foi analisar o rendimento de óleo essencial e teor de safrol da biomassa verde e seca de acessos de pimenta longa mantida no Banco Ativo de Germoplasma da Embrapa Acre a fim de selecionar genótipos com melhor desempenho em biomassa verde para recomendação ao programa de melhoramento genético da espécie. O rendimento do óleo essencial e o teor de safrol foram avaliados em 15 acessos de pimenta longa. Foi realizada uma análise conjunta de experimentos e as médias do rendimento do óleo essencial e do teor de safrol para cada população foram comparadas pelo teste t de Student. Houve variabilidade do rendimento de óleo essencial e do teor de safrol. Não houve diferença entre os tipos de biomassa para o rendimento do óleo, já para o teor de safrol houve diferença. As populações 9, 10, 12 e 15 mostraram valores de rendimento de óleo entre 4,1 e 5,3%, e teor de safrol entre 87,2 e 94,3%. O processo de secagem não interfere na produtividade de óleo. Estas populações têm potencial para seleção para o programa de melhoramento genético de pimenta longa por meio da extração de óleo essencial da biomassa verde.

Spatialization of climate, physical and socioeconomic factors that affect the dairy goat production in Brazil and their impact on animal breeding decisions / Espacialização de fatores climáticos, físicos e socioeconômicos que afetam a produção de caprinos leiteiros no Brasil e seu impacto sobre as decisões em melhoramento animal

Brazil has high climate, soil and environmental diversity, as well as distinct socioeconomic and political realities, what results in differences among the political administrative regions of the country. The objective of this study was to determine spatial distribution of the physical, climatic and socioeconomic aspects that best characterize the production of dairy goats in Brazil. Production indices of milk per goat, goat production, milk production, as well as temperature range, mean temperature, precipitation, normalized difference vegetation index, relative humidity, altitude, agricultural farms; farms with native pasture, farms with good quality pasture, farms with water resources, farms that receive technical guidance, family farming properties, non-familiar farms and the human development index were evaluated. The multivariate analyses were carried out to spatialize climatic, physical and socioeconomic variables and so differenciate the Brazilian States and Regions. The highest yields of milk and goat production were observed in the Northeast. The Southeast Region had the second highest production of milk, followed by the South, Midwest and North. Multivariate analysis revealed distinctions between clusters of political-administrative regions of Brazil. The climatic variables were most important to discriminate between regions of Brazil. Therefore, it is necessary to implement animal breeding programs to meet the needs of each region.

O Brasil possui diversidade edafoclimática e realidades socioeconômicas e políticas distintas. Isto contribui para diferenciar as regiões político administrativas do país. Objetivou-se espacializar os fatores físicos, climáticos e socioeconômicos que melhor discriminam a produção de caprinos leiteiros no Brasil. Foram analisados índice de produção de leite por cabra; índice de produção de caprinos; índice de produção de leite, amplitude da temperatura; temperatura média; precipitação; índice normalizado de diferença vegetativa; umidade relativa do ar; altitude; estabelecimentos agropecuários; estabelecimentos com pastagem nativa; estabelecimentos com pastagens de boa qualidade; estabelecimentos com recursos hídricos; estabelecimentos que recebem orientação técnica; estabelecimentos de agricultura familiar; estabelecimentos de agricultura não familiar e índice de desenvolvimento humano. Foram realizadas análises multivariadas para espacializar as variáveis climáticas, físicas e socioeconômicas e, assim, discriminar os Estados e Regiões brasileiras. As maiores produções de caprinos e de leite foram observadas na região Nordeste. A região Sudeste apresentou segunda maior produção de leite, seguido pelo Sul, Centro-Oeste e Norte. As médias para produtividade mostraram que as regiões Centro-Oeste e Sudeste apresentaram animais mais especializados a produção de leite. As análises multivariadas evidenciaram distinções entre clusters das regiões político-administrativas do Brasil. As variáveis climáticas foram as mais importantes para discriminar entre as regiões brasileiras. A heterogeneidade dos componentes climáticos, físicos e socioeconômicos evidenciou peculiaridades em cada região. Portanto, é preciso implementar programas de melhoramento genético animal que atendam as necessidades de cada região.

Alternativas para seleção de touros da raça Nelore considerando características múltiplas de importância econômica / Nellore bull selection alternatives using multiple traits of economic importance

Os dados são provenientes de 234 touros da raça Nelore participantes de um teste de progênie, no período de 1996 a 2003. A diferença esperada na progênie (DEP) de sete características: peso aos 120 e 210 dias, efeito materno (DMPP120 e DMPP210), peso e perímetro escrotal aos 365 e 450 dias, efeito direto (DDP365, DDP450, DDPE365 e DDPE450) e idade ao primeiro parto (DDIPP) foi utilizada para classificar os animais em três grupos, assim como identificar quais as características possuíram maior poder discriminatório na formação de cada grupo. Para tanto, foram utilizados procedimentos estatísticos multivariados de análise de agrupamentos k-médias e componentes principais. Os resultados evidenciaram que, dos três grupos formados, dois se destacaram quanto aos valores médios das DEPs. A importância desses dois grupos de touros foi confirmada pela análise de componentes principais, que associou a eles valores superiores de DEPs diretas de peso e perímetro escrotal. A quantidade da variabilidade original retida pelos dois primeiros componentes principais foi de 70,22 por cento. Estes procedimentos mostraram-se eficientes e constituíram importantes ferramentas para classificar touros, discriminar variáveis, bem como resumir informações multivariadas, podendo ser usados como auxílio valioso na seleção de reprodutores para uso nos programas de melhoramento genético.

The data set is from 234 Nelore bulls which participate of a progeny test in the period from 1996 to 2003. The expected progeny diference (EPDs) of seven economic traits, weights at 120 e 210 days of age, maternal effect (DMPP120 and DMPP210), weights and scrotal circumferences at 365 e 450 days of age, direct effects (DDP365, DDP450, DDPE365 and DDPE450), and age at first calving (DDIPP), were used in order to classify these animals in three groups and verify which EPDs showed greatest discriminating power in forming the groups. The statistical applied techniques were: k-means clusters analysis and principal components analysis. From the three groups formed, two of them stood out in relation to values of the EPDs means. Evidence of the importance of these two groups was observed in the principal component analysis that associate to them higher values of direct EPDs of weight and scrotal circumference. The two first principal components accounted for 70.22 percent of the total original variability. Both techniques could be an important tools to sire classification, variable discrimination, as well as to resume multivariate information, and they could be applied to help selection in animal breeding program.