Growth regulators and their reflection on different hop genotypes cultivated under in vitro conditions / Reguladores de crescimento e seu reflexo em diferentes genótipos de lúpulo cultivados in vitro

Hops is a new culture in Brazil. Tissue culture can be an important technique for rapid hop propagation. This paper aims to characterize responses from different genotypes under different growth regulators through the interrelationship of response variables important to hop in vitro growth. Three genotypes were cultivated in six culture media with different combinations of growth regulators, BAP (6-benzylaminopurine), IAA (3-indolacetic acid) and GA3 (gibberellic acid). The means were compared by orthogonal contrasts and the interrelationship of the response variables was performed by path analysis. American genotypes showed favorable root development under the BAP + IAA combination, while the use of IAA improved shoot development. The origin of genotypes was important for defining the best protocol for in vitro cultivation. The path coefficient showed that the variable number of shoots has stronger direct effect on the number of nodal segments. Additionally, in tissue culture assays, the use of a covariable and proper error distribution significantly increased experimental accuracy.

O lúpulo é uma nova cultura no Brasil. A cultura de tecidos pode ser uma técnica importante para a propagação rápida do lúpulo. Este artigo tem como objetivo caracterizar respostas de diferentes genótipos sob diferentes reguladores de crescimento através da inter-relação de variáveis de resposta importantes para o crescimento in vitro. Três genótipos foram cultivados em seis meios de cultura com diferentes combinações de reguladores de crescimento, BAP (6-benzilaminopurina), AIA (ácido 3-indolacético) e GA3 (ácido giberélico). As médias foram comparadas por contrastes ortogonais e a inter-relação das variáveis de resposta foi realizada por análise de trilha. Os genótipos americanos apresentaram desenvolvimento radicular favorável sob a combinação BAP + AIA, enquanto o uso do AIA melhorou o desenvolvimento da parte aérea. A origem dos genótipos foi importante para definir o melhor protocolo para o cultivo in vitro. O coeficiente de trilha mostrou que a variável número de brotos tem um efeito direto mais forte no número de segmentos nodais. Adicionalmente, em experimentos com cultura de tecidos, o uso de uma covariável e distribuição de erro adequada aumentou significativamente a precisão experimental.

Growth curve of Nile tilapia from different families of the AquaAmérica variety / Curva de crescimento de tilápia-do-Nilo de diferentes famílias da variedade AquaAmérica

Selection can affect growth, changing performance and asymptotic values. However, there is little information about the growth of families in fish breeding programs. The aim of this study was to evaluate the performance and growth of families of Nile tilapia AquaAmérica. Twenty AquaAmérica families cultivated in a net cage (13.5 m3) for 181 days were evaluated. The nonlinear Gompertz regression model was fitted to the data by the weighted least squares method, taking the inverse of the variance of weight in different families and at different ages as the weighting variable. The model was adjusted to describe the growth in weight and morphometric characteristics. Two families showed highest (P<0.05) weights at both 133 days (family AA10: 743.2 g; family AA16: 741.2 g) and 181 days (family AA10: 1,422.1 g; family AA16: 1,393.4 g) of the experiment. In both experimental periods, the males showed a heavier weight, with the greatest contrast between the sexes occurring at 181 days. The analysis of the three most contrasting families (AA1, AA9 and AA14) showed that the asymptotic value for weight was higher (P<0.05) in family AA9 (3,926.3 g) than in family AA14 (3,251.6 g), but specific growth rate and age at the inflection point did not differ significantly between families. In conclusion, two of the 20 families were superior; males exhibited a greater growth, mainly in the period of 181 days; and the growth curve differed between the families, especially for asymptotic weight.

A seleção pode impactar a forma de crescimento, mudando o desempenho e os valores assintóticos. No entanto, existem poucas informações sobre o crescimento das famílias em programas de criação de peixes. O objetivo deste estudo foi examinar o desempenho e as curvas de crescimento de famílias de tilápia-do-Nilo AquaAmérica. Foram avaliadas 20 famílias AquaAmérica cultivadas em tanques-rede (13,5 m3) por 181 dias. O modelo de regressão não linear de Gompertz foi ajustado aos dados pelo método dos mínimos quadrados ponderados, tomando o inverso da variância do peso nas diferentes famílias e nas diferentes idades como variável de ponderação. O modelo foi ajustado para descrever o crescimento em peso e características morfométricas. Duas famílias apresentaram pesos maiores (P <0,05) em 133 dias (família AA10: 743,2 g; família AA16: 741,2 g) e 181 dias (família AA10: 1422,1 g; família AA16: 1393,4 g) de experimento em relação a outras famílias. Em ambos os períodos experimentais, os machos apresentaram maior peso, com maior contraste entre os sexos ocorrendo aos 181 dias. A análise das três famílias mais contrastantes (AA1, AA9 e AA14) mostrou que o valor assintótico para o peso foi maior (P <0,05) na família AA9 (3926,3 g) do que na família AA14 (3251,6 g), mas a taxa de crescimento específica e a idade no ponto de inflexão não diferiu significativamente entre as famílias. Em conclusão, duas das 20 famílias eram muito superiores; machos exibiram um maior crescimento, principalmente no período de 181 dias; e a curva de crescimento diferiu entre as famílias, principalmente quanto ao peso assintótico.

Genetic parameters and genetic trends of conformation and management traits in Dairy Gir cattle / [Parâmetros genéticos e tendências genéticas de características de conformação e manejo de bovinos Gir Leiteiro]

The objective of this study was to estimate genetic parameters and genetic trends of different conformation and management traits regularly measured within the context of the National Dairy Gir Breeding Program (PNMGL). The estimation of genetic and residual variances for each trait was performed using average information restricted maximum likelihood (AI-REML) procedure in AIREMLF90 program software. The population was divided into three subpopulations constituted by measured females (with phenotype records), all females, and males. Linear regressions were applied for each trait, considering two periods of birth (1st period: 1938-1996; 2nd period: 1997-2012). The estimated heritability of conformation and management traits varied from 0.01 to 0.53, denoting a perspective of genetic improvement through selection and corrective matings for purebred Dairy Gir populations. The average genetic changes in conformation and management traits were, in general, variable and inexpressive, showing that the selection of Dairy Gir may have had been directed essentially to increase milk yield. The analysis of the two periods of birth indicated that some linear traits present progress (although inexpressive) in the 2nd period (more recent period).(AU)

O objetivo deste estudo foi estimar os parâmetros genéticos e as tendências genéticas para diferentes características de conformação e manejo de animais puros da raça Gir Leiteiro, pertencentes ao Programa Nacional de Melhoramento do Gir Leiteiro (PNMGL). A estimativa das variâncias genéticas e residuais para cada característica foi realizada usando-se o procedimento de máxima verossimilhança restrita (AI-REML), por meio do programa AIREMLF90. A população foi dividida em três subpopulações, constituídas por fêmeas mensuradas (com registros de fenótipo), todas fêmeas e machos. As regressões lineares para cada característica foram ainda divididas em dois períodos de anos de nascimento (1º período: 1938 a 1996; 2º período: 1997 a 2012). As herdabilidades estimadas variaram de 0,01 a 0,53 para as características de conformação e manejo, possibilitando a perspectiva de melhoramento mediante seleção e acasalamentos corretivos na população pura da raça Gir Leiteiro. As mudanças genéticas nas características conformação e manejo foram, em geral, variáveis e inexpressivas, sugerindo que a seleção no Gir Leiteiro possa ter sido direcionada essencialmente para maior produção de leite. Ao serem observados os dois períodos distintos de anos de nascimento, infere-se que algumas características lineares apresentaram progresso (embora inexpressivo) no 2º período analisado.(AU)

Reproductive traits in different Nile tilapia genetic groups / [Características reprodutivas em diferentes grupos genéticos de tilápia do Nilo]

The aim of this study was to evaluate the reproductive traits of the non-inbred and inbred AquaAmérica, GIFT and AquaAmérica × GIFTgenetic groups. Six fish from each genetic group were used (2 females:1 male). Females were examined for the presence of eggs in their mouth at every four days, for 12 weeks. Reproduction occurred in all genetic groups (GIFT: 100%; non-inbred AquaAmérica and AquaAmérica ×GIFT: 75%; inbred AquaAmérica: 50%). Female weight, female standard length, total spawning weight, absolute fecundity, relative fecundity, spawn index and hatching rate did not differ significantly between the genetic groups. However, the non-inbred AquaAmérica variety showed lower values (P<0.05) for egg diameter (2.4mm) and egg weight (4.2mg) and higher values (P<0.05) for relative number of eggs (247.6 eggs/g of egg) than GIFT (egg diameter: 2.8mm; egg weight: 5.7mg; relative number of eggs: 175.4 eggs/g of egg) and AquaAmérica ×GIFT (egg diameter: 2.8mm; egg weight: 5.9mg; relative number of eggs: 168.8 eggs/g of egg). In conclusion, the non-inbred AquaAmérica variety produces smaller, lighter eggs but a higher relative number of eggs than the GIFT variety and the AquaAmérica ×GIFT cross; and inbreeding negatively affects spawning rate.(AU)

O objetivo deste estudo foi avaliar as características reprodutivas dos grupos genéticos AquaAmérica não endogâmicos e endogâmicos, GIFT e AquaAmérica × GIFT. Foram utilizados seis peixes de cada grupo genético (duas fêmeas:um macho). As fêmeas foram examinadas quanto à presença de ovos na boca a cada quatro dias, durante 12 semanas. A reprodução ocorreu em todos os grupos genéticos (GIFT: 100%; AquaAmérica não endogâmica e AquaAmérica × GIFT: 75%; AquaAmérica endogâmica: 50%). Peso e comprimento padrão de fêmea, peso total de desova, fecundidade absoluta, fecundidade relativa, índice de desova e taxa de eclosão não diferiram significativamente entre os grupos genéticos. Entretanto, a variedade não endogâmica da AquaAmérica apresentou valores mais baixos (P<0,05) para diâmetro do ovo (2,4mm) e peso do ovo (4,2mg) e maiores valores (P<0,05) para número relativo de ovos (247,6 ovos/g de ovo ) que GIFT (diâmetro do ovo: 2,8mm; peso do ovo: 5,7mg; número relativo de ovos: 175,4 ovos/g de ovo) e AquaAmérica × GIFT (diâmetro do ovo: 2,8mm; peso do ovo: 5,9mg; número relativo de ovos: 168,8 ovos/g de ovo). Em conclusão, a variedade AquaAmérica não endogâmica produz ovos menores e mais leves, mas um número relativo maior de ovos que a variedade GIFT e o cruzamento AquaAmérica × GIFT; a consanguinidade afeta negativamente a taxa de desova.(AU)

Estudo proteômico de variedades de milho ( Zea mays L. ) obtidas por melhoramento clássico e por recombinação genética / Proteomic study of maize ( Zea mays L. ) varieties obtained by classical breeding and genetic recombination.

O melhoramento genético clássico de sementes milho (Zea mays L.) permitiu desenvolver inúmeras variedades, incluindo o milho com qualidade proteica melhorada (Quality Protein Maize, QPM), que visava aumentar os teores proteicos e as propriedades nutricionais. Por outro lado, novas variedades comerciais foram obtidas por vegetais geneticamente modificados (GM), com foco em parâmetros agronômicos. Em ambos os casos, a segurança dessas variedades para uso como alimento é uma das principais preocupações dos desenvolvedores e dos órgãos de regulamentação. A Equivalência Substancial é a base do sistema de avaliação da segurança de culturas geneticamente modificadas, no entanto alterações na expressão de proteínas não são devidamente analisadas e esclarecidas. As abordagens proteômicas complementam as técnicas de avaliação de biossegurança para alimentos GM, bem como permitem investigar possíveis efeitos indesejáveis derivados do melhoramento clássico. Os objetivos do presente estudo foram caracterizar e comparar os perfis proteicos de variedades de milhos convencionais melhorados (QPM) e geneticamente modificados (GMs), contra suas respectivas linhas convencionais utilizando técnicas proteômicas como eletroforese bidimensional (2-DE) e bottom up shotgun (gel-free). Num primeiro estudo, foram utilizadas três amostras de milho, sendo duas variedades convencionais com QPM (QP1 e QP2) e uma variedade convencional normal (CN). No segundo estudo, foram analisadas duas cultivares de milho GM (GM1 e GM2) e seus respectivos convencionais genitores (CG1 e CG2). As composições químicas de todas as amostras também foram avaliadas quanto a Equivalência Substancial. O extrato bruto proteico foi submetido à análise de eletroforese unidimensional (1-DE), bidimensional (2-DE) e bottom up shotgun (gel-free). As imagens dos mapas proteicos foram analisadas pelo software Image Master 2D Platinum 7.0 (GE). Os spots diferencialmente expressos e selecionados foram sequenciados por MS. Pela composição química das principais frações das amostras de milho foi possível identificar a equivalência substancial entre as amostras convencionais e GMs, bem como QPMs e sua convencional dentro das faixas de variabilidade esperadas da espécie. Nos géis 1-DE foram observadas bandas proteicas com perfis similares entre os grupos de amostras avaliadas para ambos estudos. Nas imagens dos géis 2-DE não houveram alterações extremas entre as amostras de milhos GMs e seus respectivos convencionais genitores (CGs), mas apenas diferenças na intensidade dos spots proteicos. As variedades QPMs e CN apresentaram diferenças devido à distribuição dos spots. Os mapas proteicos das amostras CG1 x GM1 e CG2 x GM2 apresentaram maior semelhança com porcentagens de matchings superiores a 70 %, enquanto as porcentagens de matchings entre variedades diferentes (QPMs e CN) foram menores. No total foram identificadas 219 proteínas das amostras CGs x GMs e QPMs x CN, classificadas quanto aos seus processos biológicos e função molecular. Em conclusão, foram encontradas diferenças entre os cultivares GMs e CGs, indicando uma variação normal entre variedades de milho, que não comprometem a segurança alimentar das amostras estudadas. Quanto às amostras com QPM e CN as diferenças encontradas são devido à sua distância nas linhagens ou germoplasma

The classic genetic breeding of corn seeds (Zea mays) has enabled the development of many varieties, including corn with improved protein quality (Quality Protein Maize, QPM), which aimed to increase protein levels and nutritional properties. On the other hand, new commercial varieties have been obtained out of genetically modified (GM) vegetables, with a focus in agronomic parameters. In both cases, the safety of these varieties for food use is one of the main concerns for the developers and for the regulatory agencies. Substantial Equivalence is the basis of the safety evaluation system for genetically modified crops, however, alterations in the protein expressions are not been properly analyzed and clarified. The protein approaches complement the techniques of biosafety evaluation for GM foods, as well as allow for possible undesirable effects derived from classic improvement to be investigated. The goals of the current studies were to characterize and compare the protein profiles of the different varieties of conventionally improved (QPM) and genetically modified (GM) corn, against their respective conventional lines using proteomic techniques, such as, two-dimensional electrophoresis (2-DE), bottom up shotgun (gel-free) and masses spectrometry (MS). In a first instance of the study, three samples of corn were used, two of conventional varieties with QPM (QP1 and QP2) and one conventional normal variety (CN). In a second instance of the study, two cultures of GM corn (GM1 and GM2) were analyzed and their respective conventional genitors (CG1 and CG2). The chemical compositions of all the samples were also evaluated for their Substantial Equivalence. The protein raw extract was submitted to analysis of one-dimensional (1-DE), two-dimensional (2-DE) electrophoresis, and bottom up shotgun (gel-free). The protein image maps were analyzed by the Image Master 2D Platinum 7.0 (GE) software. The spots which were expressed and selected differentially were sequenced by MS. By the chemical composition of the main fractions of the samples of corn, it was possible to identify the substantial equivalence between the conventional samples and GMs, likewise with OPMs and their conventional in the ranges of variability which were expected for the species. On the 1-DE gel, it was observed protein bands with similar profiles amongst the groups of evaluated samples for both studies. In the images of the 2-DE gel, there were no alterations between the GM corn and their respective conventional genitors (CGs), but only differences in intensity of the protein spots. The OPM and CN varieties presented differences due to the distribution of the spots. The protein maps of samples CG1 vs. GM1 and CG2 vs. GM2 presented greater similarities with the percentages of matchings superior to 70%, while the percentage of matchings among different varieties (QPMs and CN) were smaller. In total, there were 219 proteins identified in the samples CGs vs. GMs and QPMs vs. CN, classified by the biologic processes and molecular function. In conclusion, there were found differences between the cultures of GMs and CGs, indicating a normal variation among the corn varieties, which do not affect the food security of the studied samples. As per the samples with QPM and CN, the differences found were due to the line distances or germplasm

Parâmetros genéticos para características produtivas e biométricas em abelha Melipona quadrifasciata anthidioides LEPELETIER / Genetic parameters for production and biometrics traits in honey bee Melipona quadrifasciata anthidioides LEPELETIER

Os objetivos deste trabalho foram estimar componentes de variância genética aditiva, fenotípica e residual e a herdabilidade para características relacionadas com a produção de mel e com a estrutura do ninho de abelhas Melipona quadrifasciata anthidioides. Sessenta colônias de diferentes regiões da Bahia foram transladadas para caixas padronizadas modelo INPA e divididas, originando as gerações parentais G1 e G2. Foram medidas as características: estimativa da produção de mel; número, largura, volume e altura dos potes de mel; número, altura e diâmetro dos potes de pólen; peso; número, largura e diâmetro dos discos de cria e estimativa da população da colônia. As medidas foram corrigidas para o efeito fixo de mês de mensuração. Os componentes de variância e herdabilidade foram estimados por meio do método de semelhança entre parentes, utilizando-se abordagem Bayesiana. As médias e os desvios padrão variaram de 2,01±0,70cm para diâmetro de potes de pólen a 2.333,0±384,1kg para o peso das caixas. Houve indicação de convergência para todas as cadeias obtidas. As estimativas de variância genética aditiva variaram de 0,02cm para as características largura dos potes de mel a 38.587,72kg para o peso. Para as estimativas de variâncias fenotípicas, os valores variaram de 0,05 para a altura dos potes de pólen a 95.136,43kg para o peso; e para as variâncias residuais, os valores encontrados variaram de 0,02 para a variável largura dos potes de mel a 56.548,71kg para o peso. As estimativas de herdabilidade variaram de 0,35 a 0,53. Os resultados demonstraram que as características avaliadas possuem variação genética aditiva que garante boa resposta à seleção.

The aim of this study was to estimate components of genetic variance, phenotypic and residual and heritability for traits related to the production of honey and the nest structure of bee Melipona quadrifasciata anthidioides. Sixty colonies from different regions of Bahia were transferred to standard INPA model boxes and divided, creating the parental generations G1 and G2. The following characteristics were measured: estimated production of honey, number, width, height and volume of the honey pots, number, height and diameter of pollen storage pots, weight, number, length and diameter of the brood combs and estimate the population of the colony. The measurements were corrected for the fixed effects of month of measurement. The variance components and heritability were estimated by the method of similarity between relatives using the Bayesian approach. The mean and standard deviations ranged from 2.01±0.70cm diameter pots for pollen to 2333.0±384.1kg to the weight of the boxes. There was indication of convergence for all the chains obtained. Estimates of the additive genetic variance ranged from 0.02cm to the width characteristics of honey pots to 38587.72kg for weight. For the estimates of phenotypic variance the values ranged from 0.05 for the height of the pollen pots to 95136.43kg for weight; and the residual variance the values varied from 0.02 for the variable width of the honey pots to 56548.71kg for weight. The results showed that the characteristics assessed have additive genetic variation that ensures good response to selection.

Análisis de patrones morfológicos y anatómicos en la embriogénesis somática del banano Williams (AAA) / Analysis of the morphological and anatomical patterns in the somatic embryogenesis of Williams banana (AAA)

La embriogénesis somática representa una herramienta esencial en el mejoramiento genético y en la micropropagación clonal masiva de bananos mejorados. En el presente trabajo se analizaron los patrones morfológicos y anatómicos que ocurren durante la embriogénesis somática del banano Williams, dirigidos a conocer y mejorar este proceso. En la investigación se establecieron suspensiones celulares embriogénicas (SCE) a partir de callo embriogénico obtenido de manos florales inmaduras masculinas, las cuales originaron abundantes embriones que regeneraron plantas. Hacia los tres meses de cultivo se detectaron embriones somáticos (ES) primarios color blanco-crema en las manos florales de los nudos nueve a doce, contados a partir del ápice floral. Al cuarto mes estos ES primarios dieron origen al callo embriogénico, de color blanco crema, estructura granular, con abundantes ES torpedo en su periferia y con una organización celular en tres diferentes zonas. De este callo se cultivaron porciones pequeñas con ES torpedo en medio de multiplicación durante dos meses, dando origen a la SCE I. La misma se tamizó (250 µm) para establecer la SCE II. El sedimento de células y los agregados celulares embriogénicos de ambas SCE se trasladó a medio de maduración. Transcurridos dos meses los embriones maduros se transfirieron a medio de conversión de embriones, lográndose regenerar plantas completas a partir de las dos semanas. Las SCE produjeron numerosos embriones somáticos maduros y mostraron una buena conversión de embriones a plantas y regeneración de plantas. Este sistema de embriogénesis somática permitió la obtención de plantas funcionales en nueve meses.

Somatic embryogenesis represents an essential tool for the genetic improvement and for the mass clonal micropropagation of the improved banana plant. In this present work morphological and anatomical patterns were analyzed in the somatic embryogenesis of Williams banana, to know and enhance this process. In the investigation embryogenic cell suspensions (ECS) were established from embryogenic callus obtained from floral immature male hands, which gave rise to many somatic embryos that regenerated plants. Towards the three months of culture white-cream primary somatic embryos (SE) were detected in the floral hands of the nodes nine to twelve, counted from the floral apex. At the fourth month this primary SE gave origin to a creamy-white embryogenic callus, with granular structure and abundant SE torpedo on its periphery. Cell organization with three different zones was observed in callus. Small portions of this callus were cultivated in the multiplication medium for two months, to originate ECS I. This ECS was filtered through a mesh (250 µm pore size) to establish the ECS II. The sediment of embryogenic cells and cell clusters of the ECS were moved to maturation media. After two months the mature embryos were transferred to conversion medium, and two weeks later, whole plants were developed. The ECS produced numerous mature SE, which showed good conversion of embryos into plants and plant regeneration. This system of somatic embryogenesis permitted the mass production of functional plants in nine months.

The use of genes for performance enhancement: doping or therapy?

Recent biotechnological advances have permitted the manipulation of genetic sequences to treat several diseases in a process called gene therapy. However, the advance of gene therapy has opened the door to the possibility of using genetic manipulation (GM) to enhance athletic performance. In such ‘gene doping’, exogenous genetic sequences are inserted into a specific tissue, altering cellular gene activity or leading to the expression of a protein product. The exogenous genes most likely to be utilized for gene doping include erythropoietin (EPO), vascular endothelial growth factor (VEGF), insulin-like growth factor type 1 (IGF-1), myostatin antagonists, and endorphin. However, many other genes could also be used, such as those involved in glucose metabolic pathways. Because gene doping would be very difficult to detect, it is inherently very attractive for those involved in sports who are prepared to cheat. Moreover, the field of gene therapy is constantly and rapidly progressing, and this is likely to generate many new possibilities for gene doping. Thus, as part of the general fight against all forms of doping, it will be necessary to develop and continually improve means of detecting exogenous gene sequences (or their products) in athletes. Nevertheless, some bioethicists have argued for a liberal approach to gene doping.

Germinación in vitro de híbridos de Vanilla planifolia y V. pompona / In vitro germination of Vanilla planifolia and V. pompona hybrids

El cultivo de la vainilla se lleva a cabo ampliamente por medio de propagación clonal, de manera asexual por cortes de tallos y la producción de frutos se realiza por autopolinización. Esta práctica inhibe la variación genética y la emergencia de nuevos individuos por recombinación sexual. Por lo anterior, se considera necesario realizar cruzas por propagación sexual entre especies para obtener nuevos individuos con características deseables para el cultivo. En el presente trabajo se obtuvieron híbridos de dos especies de vainilla como parte de un programa de mejoramiento genético. En general, las semillas híbridas obtenidas que presentaron mayor porcentaje de germinación fueron las cruzas interespecíficas interespecíficos de V. planifolia y V. pompona (85%), seguido de la cruza inversa V. planifolia y V. pompona (57,9%). Las semillas producto de V. pompona autopolinizada obtuvieron valores muy bajos de germinación (10,8%), mientras que las obtenidas de V. planifolia autopolinizada no presentaron germinación. El medio de cultivo más eficiente en todos los tratamientos fue el Murashige & Skoog (MS) adicionado con 400 mg/L-1 de glutamina y 80 mg/L-1 de sulfato de adenina.

The cultivation of vanilla is extensive clonal asexual propagation by cuttings and fruit production by artificial self-pollination. This feature tends to inhibit the genetic variation and the emergence of new individuals by sexual recombination. Therefore, sexual propagation between species it is considered necessary to obtain new individuals with desirable characteristics for cultivation. In this paper we were able to obtain hybrids of two species of vanilla. In general, the hybrids seeds obtained whit the higher germination percentage were interspecific crosses of V. planifolia and V. pompona (85%), followed by reverse cross V. planifolia and V. pompona (57.9%). Seeds obtained of V. pompona self-pollination were very low germination (10.8%) while those obtained from V. planifolia self-pollination showed no germination in any media culture. The most efficient medium for all treatments was the Murashige & Skoog (MS) supplemented whit 400 mg/L-1glutamine and 80 mg/L-1 of adenine sulfate.

A criação do bombyx mori (bicho-da-seda) e as principais doenças / Cría del bombyx mori (gusano de seda) y las principales enfermedades / Bombyx mori (silkworm) breeding and main diseases

Este artigo revisa os principais aspectos relacionados à sericicultura, que abrange a criação do Bombyx mori, popularmente conhecido como bicho-da-seda, que representa uma atividade desenvolvida principalmente nas pequenas propriedades rurais, onde predomina o trabalho familiar, representando uma alternativa importante para a melhoria da renda e, contribuindo desta forma para a diminuição do êxodo rural. Além dessas características, a sericicultura é uma atividade de baixo impacto ambiental, que contribui para o desenvolvimento sustentável do país. O presente trabalho tem por objetivo discutir a criação do bicho-da-seda e as principais doenças que acarretam perdas na produção, destacando que o melhoramento genético pode auxiliar na criação de híbridos mais resistentes à doenças e com melhor qualidade e quantidade de seda por casulo.

This article revises the main aspects related to sericulture which includes the breeding of Bombyx mori, popularly known as silkworm. It represents an activity developed mainly in small rural properties, where the family work prevails, representing an important alternative for the income improvement and, thus, contributing to the decrease of rural exodus. Besides, sericulture is an activity with low environmental impact which contributes to the sustainable development of the country. This study aims to discuss silkworm breeding and the main diseases that cause production losses, noting that genetic improvement can help breed more disease-resistant hybrids with better quality and quantity of silk by cocoon.

Este artículo revisa los principales aspectos relacionados con la sericultura, que abarca la cría del Bombyx mori, popularmente conocido como gusano de seda, que representa una actividad desarrollada principalmente en las pequeñas propiedades rurales, donde predomina el trabajo familiar, representando una alternativa importante para la mejora de renta y, contribuyendo así a reducir el éxodo rural. Además de esas características, la sericultura es una actividad de bajo impacto ambiental, que contribuye al desarrollo sostenible del país. Este trabajo pretende discutir la cría del gusano de seda y las principales enfermedades que causan pérdidas en la producción, señalando que el mejoramiento genético puede ayudar a crear híbridos más resistentes a las enfermedades y con mejor calidad y cantidad de seda por capullo.

Isolation of choline monooxygenase (CMO) gene from Salicornia europaea and enhanced salt tolerance of transgenic tobacco with CMO genes.

Glycinebetaine (GB) is an osmoprotectant accumulated by certain plants in response to high salinity, drought, and cold stress. Plants synthesize GB via the pathway choline → betaine aldehyde → glycinebetaine, and the first step is catalyzed by choline monooxygenase (CMO). In the present study, by using RT-PCR and RLM-RACE, a full-length CMO cDNA (1844 bp) was cloned from a halophyte Salicornia europaea, which showed high homology to other known sequences. In order to identify its function, the ORF of CMO cDNA was inserted into binary vector PBI121 to construct the chimeric plant expression vector PBI121-CMO. Using Agrobacterium (LBA4404) mediation, the recombinant plasmid was transferred into tobacco (Nicotiana tabacum). The PCR, Southern blot and RT-PCR analysis indicated the CMO gene was integrated into the tobacco genome, as well as expressed on the level of transcription. The transgenic tobacco plants were able to survive on MS medium containing 300 mmol/L NaCl and more vigorous than those of wild type with the same concentration salt treatment. In salt-stress conditions, transgenic plants had distinctly higher chlorophyll content and betaine accumulation than that of the control, while relative electrical conductivity of transgenic plants was generally lower. The results suggested the CMO gene transformation could effectively contribute to improving tobacco salt-resistance.

Determinação da energia metabolizável de alimentos para codornas japonesas em postura / Metabolizable energy of different feedstuffs tested in female Japanese quails

Foram determinados os valores de energia metabolizável aparente (EMA), de energia metabolizável aparente corrigida por retenção de nitrogênio (EMAn) e do coeficiente de metabolização aparente da energia bruta (CMAEB por cento) do milho, sorgo, farelo de soja, farelo de glúten de milho e óleo de soja refinado. Foram utilizadas 240 codornas japonesas (Coturnix japonica), fêmeas com idade inicial de 60 dias, em delineamento experimental inteiramente ao caso, com seis tratamentos, cinco repetições e oito codornas por unidade experimental. Os tratamentos consistiram de cinco rações experimentais e uma ração referência. Cada ração experimental foi constituída, na base da matéria natural, por 70 por cento da ração referência e 30 por cento do ingrediente a ser testado, com exceção da ração para determinação da EMAn do óleo de soja, com 10 por cento de inclusão e 90 por cento da ração referência. O experimento foi realizado em gaiolas distribuídas em baterias metálicas. Os valores de EMA, EMAn (em kcal/kg de matéria natural) e do CMAEB ( por cento) do milho moído, sorgo, farelo de soja, farelo de glúten de milho e óleo de soja refinado foram, respectivamente: 3.572 e 3.612kcal/kg e 92,6 por cento; 3.108 e 3.149kcal/kg e 80,9 por cento; 2.633 e 2.676kcal/kg e 65,3 por cento; 4.043 e 4.096kcal/kg e 75,0 por cento; 9.335 e 9.379kcal/kg e 98,8 por cento. Os valores de EMA descritos para outras espécies de aves são discrepantes dos obtidos no presente estudo, não sendo recomendado seu uso em formulação de rações para codornas japonesas em postura.

The values of the apparent metabolizable energy (AME), the apparent metabolizable energy corrected for nitrogen retention (AMEn), and the apparent metabolization coefficient of crude energy (AMCCE) were determined in corn, sorghum, soybean meal, corn gluten meal, and refined soybean oil. Two-hundred and forty six-day-old female Japanese quails (Coturnix japonica) were used in a completely randomized design, with five replicates and eight quails per experimental unit. The treatments consisted of six experimental diets and one reference diet. Each experimental diet was constituted, as fed basis, for 70 percent of the reference ration and 30 percent of food that would be tested, except the ration that contained refined soybean oil that was tested, as fed basis, with 10 percent of addition and 90 percent of the reference ration. The biological assay was carried out in wired floor cages distributed in iron batteries. The respective values of AME, AMEn (kcal/kg of natural matter basis), and AMCCE ( percent) of ground corn, sorghum, soybean meal, corn gluten meal, and refined soybean oil were respectively: 3,572, 3,612kcal/kg, and 92.6 percent; 3,108, 3,149kcal/kg, and 80.9 percent; 2,633, 2,676kcal/kg, and 65.3 percent; 4,043, 4,096kcal/kg, and 75.0 percent; and 9,335, 9,379kcal/kg, and 98.8 percent. The values of AME described for other birds species were different from those obtained in this study and are not recommended to be used in ration composition for Japanese quails.

Caracterização genética de Brycon orbignyanus utilizando o sistema seminatural / Genetic characterization of Brycon orbignyanus using the semi-natural system

Avaliou-se o efeito do sistema seminatural na diversidade genética de um estoque de Brycon orbignyanus, utilizado em programas de repovoamento, com o marcador molecular RAPD. Vinte e quatro reprodutores, 12 machos e 12 fêmeas e 95 larvas da progênie foram analisados. Os nove primers utilizados produziram 90 fragmentos, dos quais 94,4 por cento foram polimórficos. Houve diferença significativa na frequência de 20 dos 90 fragmentos entre os reprodutores e sua progênie sem a presença de fragmentos exclusivos. O índice de diversidade genética de Shannon, a porcentagem de fragmentos polimórficos e a diversidade genética de Nei foram mais altos nos indivíduos da progênie. A similaridade genética foi maior nos indivíduos do estoque de reprodutores. A análise de variância molecular mostrou que a maior parte da variação está dentro de cada grupo (89,1 por cento) e não entre os grupos (10,9 por cento). A identidade e a distância genética entre os estoques foram de 0,944 e 0,057, respectivamente. Assim, a utilização do sistema seminatural evitou a mortalidade de reprodutores B. orbignyanus e conservou a variabilidade genética da progênie.

The effect of the semi-natural system on the genetic diversity of a Brycon orbignyanus stock, used in stock enhancement programs, was evaluated with the RAPD molecular marker. Twenty-four broodstocks - 12 males and 12 females - and 95 larvae of the offspring were analyzed. The nine used primers produced 90 fragments, of which 94.4 percent were polymorphic. There was significant difference in the frequency of 20 out of the 90 fragments between the broodstocks and their offspring without the presence of exclusive fragments. The Shannon genetic diversity index, the percentage of polymorphic fragments and the Nei gene diversity were higher in the offspring individuals. Genetic similarity was higher in broodstock individuals. The analysis of molecular variance results showed that the major part of the genetic variation is within the groups (89.1 percent) and not between them (10.9 percent). The identity and genetic distance between the groups were 0.944 and 0.057, respectively. Like this, the use of the semi-natural system avoided the mortality of B. orbignyanus broodstocks and conserved the genetic variability of the offspring.

Biotecnologia na agricultura / Biotechnology in agriculture

A expectativa de o crescimento populacional atingir 9 bilhões de habitantes em 2050 em adição às questões da sustentabilidade e do aquecimento global nos desafiam a aumentar a oferta de alimentos. Uma metodologia alternativa que contribua para a redução do impacto desse cenário envolve a biotecnologia, que, nas últimas décadas, trouxe marcantes oportunidades tecnológicas na agricultura, resultando em relevante desenvolvimento na obtenção de novas variedades de plantas, na melhoria da qualidade de diversos alimentos e atualmente também na bioenergia. As técnicas biotecnológicas envolvendo os marcadores moleculares, a genômica e a transformação genética estão transformando a agricultura e são discutidas neste artigo.

The expected population growth to reach 9 billion by 2050 in addition to issues of sustainability and global warming challenges us to increase the supply of food. An alternative approach to help reducing the impact of this scenario involves biotechnology which in recent decades has brought remarkable technological opportunities in the agriculture that resulted in relevant development in obtaining new plant varieties, improved quality of different foods, and now also in bioenergy. The biotechnology techniques involving molecular markers, genomics and genetic transformation are transforming agriculture and will be discussed in this article.

Efeito da interação grupo genético x nível de lisina sobre características de desempenho de codornas Coturnix coturnix de corte no período de crescimento / Genotype by lysine level interaction on performance traits of meat type quail Coturnix coturnix during the growing period

Estudou-se o efeito da interação entre grupo genético e nível de lisina sobre características de desempenho de 576 codornas de corte, de ambos os sexos, de dois grupos genéticos (EV1 e EV2), alimentadas com dietas contendo seis níveis de lisina total, 1,4; 1,5; 1,6; 1,7; 1,8 e 1,9 por cento, no período de crescimento, em esquema fatorial 6x2 e delineamento inteiramente ao acaso, sendo quatro repetições de 12 codornas por unidade experimental. Avaliaram-se o ganho de peso (g), o peso (g), o consumo de ração (g/ave) e a conversão alimentar (g de dieta/g de peso) nos períodos inicial - do nascimento ao 21dia - e total - do nascimento ao 42 dia de idade - de crescimento. Houve efeito significativo da interação grupo genético x nível de lisina total da dieta sobre todas as variáveis de desempenho avaliadas no 21º e no 42º dia de idade. No período inicial, ganhos máximos de peso das codornas dos grupos genéticos EV1 e EV2 foram observados nos tratamentos com níveis de 1,7 e 1,7 por cento de lisina total na dieta. Do nascimento ao 42dia de idade, ganhos máximos de peso foram estimados para codornas dos grupos EV1 e EV2 em dietas que continham 1,6 e 1,6 por cento de lisina total.

The effects of genotype by lysine level interaction on performance traits of meat type quails during the growing period of five hundred seventy-six meat type quails of both genders, from two genetic groups (EV1 and EV2), were evaluated in a completely randomized experimental design with six different levels of total lysine (1.4; 1.5; 1.6; 1.7; 1.8, and 1.9 percent), and four replicates of 12 quails per experimental unit. The recorded traits for each experimental period (from hatching to the 21st day and from hatching to the 42nd day of age), were: body weight (g), weight gain (g), feed intake (g), and feed: weight gain ratio (g/g). Significant effects of genotype by lysine interaction were observed on all the performance traits evaluated in both periods. The total lysine requirements from hatching to the 21st day of age and from hatching to 42 days of age for EV1 and EV2 lines were 1.7 and 1.7 percent and 1.6 and 1.6 percent, respectively.

Avaliação genética de animais para características categóricas - Uma revisão / Evaluación genética de animales para características categóricas - Una revisión / Animal genetic evaluation for categorical characteristics - A review

Existem muitas características de interesse biológico ou importância econômica, cuja herança é multifatorial, mas cuja distribuição é descontínua. Características deste tipo parecem estar fora da conjuntura da genética quantitativa, porém, quando submetidas a análise genética, elas são encontradas como se estivessem sob a influência de muitos genes, à semelhança das características métricas. A maioria das avaliações genéticas de animais têm sido realizadas com base na pressuposição de distribuição contínua da característica estudada. No entanto, muitas das características de importância econômica têm uma distribuição descontínua do fenótipo e, neste caso, a metodologia aplicada às características que apresentam distribuição contínua não é a mais indicada. Por isso, objetivou-se, com este estudo, realizar uma breve revisão sobre metodologias de avaliação genética de animais, para características categóricas. Foi estudada a aplicação de métodos lineares, não-lienares e do modelo de limiar. Com base na revisão de literatura realizada concluiu-se que, para características categóricas, a utilização do modelo de limiar, que considera a natureza multinomial das características, é mais acurada para utilização em avaliações genéticas de animais.

There are a number of characteristics implying in biological interesting or economic importance whose legacy is multi factorial, but whose distribution is discontinuous. Such characteristics seem to be apart from the quantitative genetics conjuncture; however, when submitted to genetics analysis, they are as if they were under the influence of many genes influence, as the metric characteristics. Most of animal genetics evaluations have been conducted based on the presupposition of ongoing distribution of the characteristic studied. Nevertheless, most of the economically important characteristics present discontinuous distribution of phenotype, and, in that case, the methodology applied to the characteristics presenting continuous distribution is no longer recommended. Therefore, the purpose of this study was to carry out a brief review on animal genetics assessment methodologies for categorical characteristics. The application of linear and non-linear methods and the threshold model were studied. Based in this literature review it was conclude that, for categorical characteristics, the use of the threshold model, which considers the multinomial nature of the characteristics is the most accurate to be used for animal genetics evaluation.

Existen muchas características de interés biológico o importancia económica, cuya herencia es multifactorial, pero cuya distribución es discontinua. Características de este tipo parecen estar fuera de la coyuntura de la genética cuantitativa, sin embargo, cuando sometidas a análisis genética, ellas son encontradas como si estuviesen bajo la influencia de muchos genes, a semejanza de las características métricas. La mayoría de las evaluaciones genéticas de animales han sido realizadas con base en la presuposición de distribución continua de la característica estudiada. Sin embargo, muchas de las características de importancia económica tiene una distribución discontinua del fenotipo y, en este caso, la metodología aplicada a las características que presentan distribución continua no es la más indicada. Por eso, se buscó, con este estudio, realizar una breve revisión sobre metodologías de evaluación genética de animales, para características categóricas. Fue estudiada la aplicación de métodos lineares, no lineares y del modelo de limiar. Con base en la revisión de literatura realizada se concluyó que, para características categóricas, la utilización del modelo de limiar, que considera la naturaleza multinomialde las características, es más perfeccionada para utilización en evaluaciones genéticas de animales.

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.

Estimación de los parámetros genéticos para el peso al nacer y al destete en ganado bovino de la raza brahman / Estimation of genetic parameters to determine the birth and weaning weight in brahman bovines

Objetivo. Estimar la heredabilidad y las correlaciones genéticas, fenotípicas y ambientales para el peso al nacer y al destete en bovinos brahman. Materiales y métodos. Se analizaron 612 datos de peso al nacimiento (PN) y peso al destete (PD) de terneros de la raza cebú brahman, nacidos entre los años 1996 y 2003, datos pertenecientes a las fincas la Pradera y Mundo Nuevo, en el departamento de Sucre (Colombia). Los datos fueron analizados por el sistema MIXED de SAS. V 8.0. El modelo matemático propuesto incluyó los efectos fijos año, época, sexo, número de partos, finca y sugieren el efecto aleatorio de padre para ambas características. Resultados. Se encontró que los efectos finca y padre fueron estadísticamente significativos para el (PN). En cuanto PD, el año fue estadísticamente significativo (p<0.05), los efectos sexo, número de partos y padre resultaron altamente significativos (p<0.05) y los efectos época y finca no significativos (p>0.05). Los estimados de heredabilidad fueron 0.16 y 0.37 para el PN y PD, respectivamente. Los valores de las correlaciones genéticas, fenotípicas y ambientales fueron respectivamente -0.2, 0.14 y 0.26. Conclusión. Los valores hallados para la heredabilidad indican que el fenotipo no es un buen indicador de su genotipo, debiendo recurrir para la selección de estos a la prueba de progenie o pedigrí. El valor de las correlaciones genéticas permite afirmar que las crías con mejores pesos al nacimiento no serán las que alcancen mayores pesos al destete.

Contribuição dos efeitos de genearcas e de famílias sobre a probabilidade de permanência em rebanhos da raça Nelore / Breeders and family effects in stayability in Nellore herds

Foram preditas diferenças esperadas na progênie para probabilidade de permanência no rebanho (stayability) de 4180 touros com filhas na base de dados do Programa de Melhoramento Genético da Raça Nelore, utilizando-se modelo de limiar unicaráter de touro-avô materno, sob metodologia bayesiana. Os touros foram classificados em ordem decrescente e aqueles com diferenças esperadas na progênie acima de 57,6 por cento, considerados como TOP1 por cento, foram analisados quanto à genealogia visando avaliar a existência de efeito de família, bem como a contribuição dos genearcas e ancestrais da raça Nelore para a característica considerada. Os principais fundadores, que juntos somaram 18,8 por cento dos genes presentes nos touros TOP1 por cento, foram Karvadi IMP (com 8,2 por cento dos genes, essencialmente via seu filho Chummak), Godhavari IMP (com 6 por cento de contribuição, via Kurupathy e Neófito), Rastã IMP e Falo da BV (2,5 e 2,1 por cento, respectivamente, via materna, pois não apresentaram parentesco com touros ancestrais). O touro Rolex, da variedade mocha, esteve presente em 12 linhas (maternas ou paternas), via seu neto Cardeal. Dos sete ancestrais da raça Nelore com maiores contribuições genéticas (que somaram 15,3 por cento dos genes), cinco foram da variedade mocha. Somente 28 animais aportaram 50 por cento da variabilidade genética, evidenciando o baixo número de animais utilizados como reprodutores na raça Nelore

Expected progeny differences (EPD) for stayability were estimated for 4,180 sires with daughters in the Program for Genetic Improvement of the Nellore Breed. The univariate threshold sire-maternal grandsire model was used, following a Bayesian methodology. The sires were ranked for stayability in descending order, and those whose EPD were higher than 57.6 percent were regarded as TOP1 percent. Pedigree analysis was then conducted in order to establish whether a family tendency was present, as well as the contribution of Nellore founders and ancestors for the trait under consideration. The main founders, which together were responsible for 18.8 percent of the genes in TOP1 percent sires, were Karvadi IMP (with 8.2 percent of genes, basically through its son Chummak), Godhavari IMP (with 6 percent of genes, through Kurupathy and Neofito), Rastã IMP and Falo da BV (respectively with 2.5 percent and 2.1 percent, through mothers, since they are not related to the ancestor sires). Rolex, a polled sire, stayed in twelve lineages - paternal or maternal - through its grandson Cardeal. Among the seven Nellore ancestors with the highest genetic contributions (15.3 percent of genes when put together), five were of the polled variety. Only 28 animals apportioned 50 percent of the total genetic variability, which is indicative of the small number of animals used as Nellore reproducers

Fisiologia, manejo e alimentação de bezerros de corte / Physiology, management and feeding of beef calves / Fisiología, manejo y alimentación de becerros de corte

O desempenho do sistema de produção de bezerros sustenta-se em três bases: o melhoramento genético, que oferece animais com melhor potencial produtivo; a nutrição animal, que vai colocar à disposição dos animais o balanceamento nutricional ideal para o momento fisiológico do animal, com vistas a garantir a expressão genética; o manejo sanitário, que vai proporcionar o bem-estar do animal, garantindo, junto com a nutrição, a resposta em produtividade esperada pelo investimento. A fase de cria tem grande influência sobre o desempenho do rebanho. Assim, é de suma importância um manejo adequado desse rebanho para o sucesso de qualquer empreendimento relacionado à produção de bovinos de corte.

There are three bases for the calf production system performance: genetic improvement, which provides animals with better productive potential; the animal nutrition, which provides proper animal nutrition according to its physiological needs in order to sustain its genetic expression; and sanitary management, which provides the animal well¬being guaranteeing, together with nutrition, the expected productivity for the investment. The growing phase influences the cattle performance a great deal. The proper management of the herd of cattle is extremely important for any beef-cattle- related-production investment to be successful.