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The objective of this research was to select hybrids with better performance in microsporogenesis and with lower percentage of unviable pollen to be used in the forage improvement programs of Embrapa Beef Cattle. The genetic diversity in the genus Brachiaria is restricted and intra- and interspecific crosses are being performed to create variability. Accessions of B. decumbens were crossed and in the F1 generation hybrids that retained seeds in the inflorescence were selected. Cytogenetic evaluations were then performed to identify meiotic abnormalities which could be detrimental to pollen viability and consequently to seed production. For the meiotic studies, young inorescences were collected from twenty seven intraspecific hybrids, xed in a mixture of6 ethanol: 3 chloroform: 2 propionic acid for 24 h and stored under refrigeration. The microsporocytes and the pollen grains were prepared by smear and staining with 1% propionic carmine and analyzed under light microscopy. For each hybrid, 100 cells in each phase of meiosis, between diakinesis and tetrad stages were analyzed. Chromosomal associations were analyzed in diakinesis and the counting of chromosome number in anaphase I. The chromosome behavior was analyzed in from metaphase I until the tetrad stage, and the percentages of irregularities were related to irregular segregation of chromosomes, micronuclei formation, microcytes and polyads. The percentages of abnormal tetrads and unviable pollen were subjected to analysis of variance with the SAS 9.2 software. Later, the Scott Knott test was applied at 5% probability of error with the GENES program. The hybrids are tetraploid (2n=4x=36). The frequency of meiotic abnormalities variedbetween 7% and 100%.Depending on the phases and hybrids, and the behavior of chromosomes during meiosis characterizes asynchrony of genomes.In the final product of meiosis, the main abnormalities identified were micronuclei, microcytesand polyads.The high frequency of irregularities in the segregation of chromosomes affects pollen viability. Fifteen of the 27 hybrids evaluated presented viability below 32%. Of the 27 intraspecific hybrids, the apomictic hybrids R158, R169 and R184 can be kept for the development of new cultivars process and also be used as pollen donors, whereas the most promising sexual hybrids that can be utilized in new crossings as pollen receptors are R161, R163, R165, R167, R181, R193, S47, Y21 and Z9 Objetivou-se,neste trabalho,avaliar os híbridos de Brachiaria decumbens com resistência à degrana natural e selecionar os que apresentaram maior porcentagem de pólen viávele melhor desempenho na microsporogênese, para serem utilizados no programa de melhoramento da Embrapa Gado de Corte. A diversidade genética no gênero Brachiariaé restrita e, portanto,cruzamentos intra e interespecíficos são realizados para gerar variabilidade. Acessos de B. decumbens foram cruzados e, na geração F1,os híbridos resistentes à degrana natural foram selecionados. Avaliações citogenéticas foram realizadas para identificar as anormalidades meióticas que podem interferir na viabilidade do pólen e, conseqüentemente,na produção de sementes. Para os estudos meióticos, inflorescências jovens foram coletadas de 27 híbridos, fixadas em uma solução preparada com6 partes deetanol, 3 partes de clorofórmio e duas partesde ácido propiônico por 24 horas e armazenadas em álcool 70%,sob refrigeração. Os microsporócitos e os grãos de pólen foram preparados utilizando a técnica de esmagamento e coloração com carmim propiônico a 1% e observadas sob microscopia de luz. Para cada híbrido, foram analisadas 100 células em cada fase da meiose, compreendidas entre a diacinese e a tétrade. As associações cromossômicas foram analisadas na diacinese e a contagem do número de cromossomos em anáfase I.O comportamento cromossômico foi analisado em metáfase I até a tétrade.As porcentagens de irregularidades observadas foram relacionadas coma segregação irregular dos cromossomos, formação de micronúcleos, micrócitos e políades.As porcentagens de tétrades anormais e dos grãos de polens inviáveis foram submetidas à análise de variância, utilizando o programa SAS 9.2. Após, foi realizado o teste de Scott Knott, ao nível de 5% de probabilidade, utilizando o programa Genes.Todos os 27 híbridos analisados são tetraploides (2n=4x=36). A frequência de anormalidades na meiose variou de 7% a 100% entre as fases e os híbridos. O comportamento dos cromossomos durante a meiose caracterizou assincronia do genoma. No produto final da meiose, as principais irregularidades encontradas foram micronúcleos, micrócitos e políades. A alta frequência de irregularidades na segregação dos cromossomos afetou a viabilidade do pólen. Quinze dos 27 híbridos avaliados apresentaram viabilidade abaixo de 32%.Entre os 27 híbridos intraespecíficos, os híbridos apomíticos, que podem ser mantidos no processo de desenvolvimento de novas cultivares e também serem utilizados como doadores de pólen,foram R158, R169 e R184.Os híbridos sexuais mais promissores, que podem ser aproveitados em novos cruzamentos como receptores de pólen, foram R161, R163, R165, R167, R181, R193, S47, Y21 e Z9 x, 60 f

The corn, in general, is a very popular food in Brazil and all world. The production of hybrid maize lines can be summarized in three distinct stages: a) obtaition of inbred lines b) evaluation of combining ability of the selected inbred lines, identifying the best combinations c) production and marketing of hybrids. The first step is a slow and costly stage, requiring several successive cycles of selfing. An alternative approach to accelerate this step is the production of inbred lines, by applying the technology of Double-Haploid (DH) by means of haploidy inducer genotype. However, the vast majority of genotypes are inducers of temperate and are not adapted to tropical climate. Therefore, this study aimed to transfer the haploid inducer character from Krasnodar Haploid Inducer (KHI) to two tropical genotypes, a inbred line of field corn (L-47) and a inbred line of popcorn (P9), forming two populations haploid inducers adapted to the tropical climate. In parallel to the study, was also analyzed the efficiency of the separation of putative haploid seeds only by staining anthocyanin endosperm, and the feasibility of the method of cytogenetic chromosome counts for confirmation of true haploid individuals. The new inducer populations were obtained by the standard breeding method by means of crosses and self pollination, and the same were tested for inducibility. The putative haploid seeds were separated and subjected to chromosome counts for confirming the haploid condition. The new inducing populations showed to be efficient in inducing haploidy, forming haploids from maternal origin. The separation of haploid seed endosperm only by staining proved to be inefficient. The technique of chromosome counts was found to be an efficient method, but time consuming and laborious for confirmation of haploid individuals O milho, em geral, é um alimento bastante apreciado no Brasil, bem como no mundo. O processo de produção de híbridos de linhagens de milho resume-se em três etapas distintas: a) obtenção de linhagens endogâmicas; b) teste de capacidade de combinação das linhagens selecionadas, identificando as melhores combinações; c) produção e comercialização dos híbridos. A etapa de obtenção de linhagens em especial é uma etapa demorada e onerosa, necessitando de vários ciclos sucessivos de autofecundação. Uma proposta alternativa para acelerar essa etapa é a produção de linhagens endogâmicas de forma instantânea, aplicando-se o uso da tecnologia Duplo-Haplóide (DH), por meio de genótipos indutores de haploidia. No entanto, a grande maioria dos genótipos indutores é de origem temperada, não estando adaptados ao clima tropical. Assim, o presente trabalho objetivou transferir o caráter de indução da variedade temperada indutora de haploidia Krasnodar Haploid Inducer (KHI) para dois genótipos tropicais, uma linhagem de milho comum (L-47) e uma linhagem de milho pipoca (P9), formando duas populações indutoras de haploidia adaptadas ao clima tropical. Paralelamente ao estudo, também foi analisada a eficiência da separação de sementes possíveis haplóides apenas pela coloração por antocianina do endosperma, utilizando o método citogenético de contagem de cromossomos para a confirmação dos indivíduos haplóides verdadeiros. As novas populações indutoras foram obtidas pelo método padrão de melhoramento, por meio de cruzamentos e autofecundações, e as mesmas foram testadas quanto à capacidade de indução. As sementes possíveis haplóides foram separadas e submetidas à contagem de cromossomos para a confirmação da condição haplóide. As novas populações indutoras apresentaram-se eficientes na indução de haploidia, formando haplóides de origem materna. A separação de sementes haplóides apenas pela coloração do endosperma mostrou-se ineficiente, sendo necessário método mais apurado, como contagem de cromossomos 37 f

The genus Paspalum comprises about 400 species distributed in the tropical and subtropical regions of the Americas. A number of species furnishes native pastures of quality in the South America. In the genus, most of species are polyploid and polyploidy is related to apomixis that compromises the breeding purposes because apomictic plants could be used only as pollen donors in crosses. In the last years, several germplasm collection trips were organized by Embrapa Genetic Resources and Biotechnology aiming to establish an wide basic collection for the genus. Part of this collection is stored at Embrapa Cattle-Southeast (CPPSE) located in São Carlos, SP, Brazil. This germplasm is used as source of genetic variability for breeding programs to obtain cultivars for different purposes. After several years of selection for agronomic traits, 20 accessions of different species were selected for new studies to create new cultivars. Among them, cytogenetic studies were included. Eighteen accessions of 10 species were analyzed by conventional methodology for the determination of their chromosome numbers and ploidy level, and the characterization of their meiotic behavior. It was found that 14 accessions were tetraploid (2n = 4x = 40); two pentaploids (2n = 5x = 50) and two hexaploids (2n = 6x = 60). Among the analyzed species, two (P. conspersum e P. mandiocanum) had the chromosome number reported for the first time. Tetraploidy and pentaploidy were described in P. conspersum. For the other species, the chromosome numbers recorded agree with the previous reports. Among the 14 tetraploid accessions, less then 30% of tetrads were abnormal, and in the majority of accessions the meiotic behavior was quite regular. In the hexaploid accessions, the meiosis was regular with chromosomes pairing as bivalents. In the two pentaplod accessions of P. conspersum and Paspalum sp., the chromosomes showed complete asynapsis and after a single meiotic division, unreduced gametes were formed. Although apomictics, polyploid plants demand viable gametes to fertilize the secondary nucleus of the embryo sac to ensure the endosperm formation and the formation of viable seeds. Thus, high seed production is related to meiotic stability. The tetraploid and hexaploid accessions analyzed are candidates to create new cultivars. Although pentaploid accessions of P. conspersum and Paspalum sp are source of 2n gametes, they should not be used until more studies elucidate the origin of assynapsis. O gênero Paspalum compreende aproximadamente 400 espécies distribuídas em regiões tropicais e subtropicais da América. Um grande número de espécies fornece excelente forragem em pastagens nativas da América do Sul. Neste gênero, a maior parte das espécies é poliplóide e a poliploidia está freqüentemente ligada à apomixia. Este tipo de citologia complica os programas de melhoramento, uma vez que estas espécies só podem ser utilizadas como doadoras de pólen. Nos últimos anos, várias excursões de coletas de germoplasma foram organizadas pela Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, com o propósito de estabelecer uma coleção base para este gênero. Parte desta coleção está sendo mantida na Embrapa Pecuária Sudeste, situada em São Carlos, São Paulo, Brasil. Este germoplasma está sendo usado como fonte de variabilidade genética para os programas de desenvolvimento de novas cultivares para diferentes usos. Após alguns anos de seleção para características agronômicas, 20 acessos de diferentes espécies foram selecionados para estudos voltados à formação de novas cultivares. Entre estes estudos são incluídos os estudos citogenéticos. Nesta etapa, 18 acessos, pertencentes a 10 espécies, foram analisados pela metodologia convencional para se obter dados sobre o número de cromossomos, nível de ploidia e comportamento meiótico. Dentre os acessos analisados, 14 mostraram-se tetraplóides (2n = 4x = 40), dois pentaplóides (2n = 5x = 50) e dois hexaplóides (2n = 6x = 60). Entre as espécies analisadas, duas (P. conspersum e Paspalum mandiocanum) tiveram seu número de cromossomos descrito pela primeira vez, tendo sido encontrado tetraploidia e pentaploidia em P. conspersum. Para as outras espécies, o número de cromossomos encontrado foi coincidente com a literatura. Entre os 14 acessos tetraplóides analisados, menos de 30% apresentaram tétrades anormais e a maioria dos acessos apresentou um comportamento meiótico bastante regular. Nos dois acessos hexaplóides, a meiose foi regular, com cromossomos pareando-se em bivalentes em diacinese. Nos dois acessos pentaplóides (P. conspersum e Paspalumsp) os cromossomos permaneceram como univalentes e, após apenas uma divisão meiótica, formaram gametas não reduzidos. Embora apomíticas, plantas poliplóides demandam gametas viáveis para fertilizar o núcleo secundário do saco embrionário para garantir a formação do endosperma e a produção de sementes cheias. Assim, uma elevada produção de sementes está diretamente ligada à estabilidade meiótica. Os acessos tetraplóides e hexaplóides analisados são fortes candidatospara originar novas cultivares. Embora sejam fonte de gametas 2n, os acessos pentaplóides de P. conspersum e Paspalum sp. não deve ser utilizados até que mais estudos mostrem a origem da assinapse. xvii, 57 f

The social wasp Polybia paulista (Hymenoptera: Epiponini) is an important agent pollinator of the cultivated plants, as well as a natural predator of pests, due to its herbivorous-carnivorous food habits, easily found nidifying in urban areas and built environments. Due to its economic and ecological importance, the present work used molecular markers to characterize the isoenzymatic system of the esterases in the several stages of the ontogenic development of the insect, showing ten esterases (EST - nº E.C. 3.1.1.1) in the electrophoretic analysis of extracts of head/thorax of adults, pupae, prepupae and larvae, numerically designated according to the electrophoretic mobility in EST-1 to the one that presented the highest mobility and EST-10 to the one that presented the lowest mobility. EST-9 was classified as β-esterase, while the others were classified as αβ-esterases. To analyze the populations of P. paulista, ten nests were collected in three municipalities of the state of Paraná (Maringá, Umuarama and Maria Helena, being the latter two considered as a single population) and analyzed through starch gel isoenzyme electrophoresis, showing 4 enzymatic systems: malate dehydrogenase (MDH - nº E.C. 1.1.1.37), isocitrate dehydrogenase (IDH - nº E.C. 1.1.1.42), glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase (G3PDH - nº E.C. 1.1.1.8) and phosphoglucomutase (PGM - nº E.C. 2.7.5.1). Analyses using polyacrylamide gel electrophoresis were also performed to indicate the esterases. The results showed fourteen isoenzymatic loci, of which five were polymorphic (35,71%). The genetic diversity was calculated using the Shannon index (I), and presented an average value of 0.2416, considering all the individuals analyzed; considering each single population, the values detected were close (0.2321 to the population of Maringá and 0.2389 to the population of Umuarama). The fixation index calculated to the populations was positive value (0.2747), indicating an excess of homozygotes in the population. The level of differentiation presented a low value (0.0352), indicating that the populations are not differentiated.The calculated values of Nei's genetic distance and identity (1978) were 0.9862 and 0.0139, respectively, confirming the fact that these populations have a significant genetic proximity. A vespa social Polybia paulista (Hymenoptera: Epiponini) é um importante agente polinizador das plantas cultivadas, bem como um predador natural de pragas devido ao seu hábito alimentar herbívoro-carnívoro, que facilmente é encontrada nidificando nas cidades e ambientes construídos. Devido a sua importância econômica e ecológica, o presente trabalho utilizou marcadores moleculares para caracterizar o sistema isoenzimático das esterases nas diversas fases do desenvolvimento ontogênico do inseto, sendo observadas dez esterases (EST - nº E.C. 3.1.1.1) na análise eletroforéticas de extratos de cabeça/tórax de adultos, pupas, pré-pupas e larvas, denominadas numericamente de acordo com sua mobilidade eletroforética em EST-1 para a que apresentou maior mobilidade e EST-10 para a que apresentou menor mobilidade. A EST-9 foi classificada como β-esterase enquanto as demais foram classificadas como αβ-esterases. Para a análise das populações de P. paulista, foram coletados dez ninhos em três municípios paranaenses (Maringá, Umuarama e Maria Helena, sendo estes dois últimos considerados uma única população) e as vespas foram analisadas para suas enzimas. Em géis de amido, foram avaliados 4 sistemas enzimáticos: malato desidrogenase (MDH - nº E.C.1.1.1.37), isocitrato desidrogenase (IDH - nº E.C. .1.1.42), gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase (G3PDH - nº E.C. 1.1.1.8) e fosfoglucomutase (PGM - no E.C. 2.7.5.1). Também foram realizadas análises utilizando eletroforese em géis de poliacrilamida para revelação das esterases. Como resultados, foram observados quatorze locos isoenzimáticos dos quais cinco foram polimórficos (35,71%). A diversidade genética foi estimada pelo Índice de Shannon (I) e apresentou um valor médio, considerando todos os indivíduos analisados, de 0,2416; já para cada população, os valores detectados foram próximos (0,2321 para a população de Maringá e 0,2389 para a população de Umuarama. O índice de fixação (FIS) estimado para as populações foi positivo (0,2747), mostrando um excesso de homozigotos na população. O grau de diferenciação (FST) foi baixo (0,0352), indicando que as populações não estão diferenciadas. Os valores estimados de identidade e distância genética de Nei (1978) foram respectivamente 0,9862 e 0,0139, corroborando com o fato de que essas populações possuem grande proximidade genética. xii, 64 f

About 95% of the Pantanal area is destined to beef cattle exploration. The forage grasses are generally native to this region. Among them, the grama-do-cerrado (Mesosetum chaseae Luces, Poaceae) is the more important one because it is extremely tolerant to the long dry periods. Despite of it importance to this ecosystem, biological data about this species is rare. It is a consensus that germplasm characterization is fundamental to a breeding program. Thus, the aim of this research was to search some information related to microsporogenesis, micro and megagametogenesis, pollen viability, stigma receptivity, and mating system in this species. Ten accessions were collected in distinct places of the sul-mato-grossense Pantanal, Nhecolândia sub-region. The germplasm was cultivated at Embrapa Pantanal, Nhumirim Farmer, Nhumirim, Nhecolândia sub-region, Pantanal, Corumbá, Mato Grosso do Sul, Brasil. The material was analyzed by conventional cytogenetic methodology. The analyses revealed 2n = 16; the chromosome associations at diakinesis, essencially in bivalents, indicated diploidy; the chiasmata were preferentially terminal; the meiotic behavior was slightly abnormal, with irregular chromosome segregation; the pollen viability was variable among accessions and among plants within accessions; all the stains revealed the same efficiency in determining pollen viability; the stigma was highly receptive at anthesis; the microgametogenesis revealed that pollen grain is released in the tricellular form; the megasporogenesis showed be typical of a sexual species; and the mating system characterized by allogamy. These informations will contribute to direct the future of breeding program in this species. A economia do Pantanal concentra-se na exploração da bovinocultura de corte. Dentre as gramíneas forrageiras nativas desta região destaca-se a grama-do cerrado (Mesosetum chaseae Luces, Poaceae). Esta gramínea é extremamente tolerante aos longos períodos de seca característicos desta região. Apesar de sua importância, muito pouco é conhecido sobre a biologia desta espécie. É consenso entre os melhoristas que a caracterização de germoplasma (pré-melhoramento) auxilia enormemente nos programas de melhoramento. Assim, o objetivo desta pesquisa foi buscar informação a respeito do número de cromossomos, nível de ploidia, comportamento meiótico, viabilidade do pólen, receptividade do estigma, micro e megagametogênese, modo de reprodução e sistema reprodutivo nesta gramínea. Dez acessos foram coletados em pontos distintos do Pantanal sul-matogrossense, sub-região de Nhecolândia. O germoplasma foi cultivado na Embrapa Pantanal, Fazenda Nhumirim, Nhumirin, sub-região de Nhecolândia, Pantanal, Corumbá, Mato Grosso do Sul, Brasil. O material foi analisado por metodologia convencional de citogenética. Os resultados revelaram número de cromossomos 2n = 16; o pareamento cromossômico na diacinese, essencialmente em bivalentes, indicou que a espécie é diplóide; os bivalentes apresentaram preferencialmente quiasmas terminais; o comportamento meiótico foi levemente anormal com segregações irregulares de cromossomos; a viabilidade do pólen foi variável entre acessos e entre plantas dentro de acessos; o estigma mostrou alta receptividade na antese; a microgametogênese mostrou que os grãos de pólen são liberados na forma tricelular; a megagametogênese mostrou-se típica de plantas com reprodução sexuada; e o sistema reprodutivo foi característico de alogamia. Estas informações contribuirão para o direcionamento dos futuros programas de melhoramento da espécie. x, 37 f

Brachiaria brizantha is one of the most promising Brachiaria species and is the best represented in the Brachiaria germplasm collection available at Embrapa Beef Cattle. Accessions of this species are under evaluation not only for the production of new cultivars but also to be used for interspecific hybridization. However, only tetraploid accessions (2n=36) with high meiotic stability can be used as pollen donors in crosses. Thus, the objective of this research was to determine the chromosome number, the ploidy level and the meiotic behavior, through conventional methodology, of some accessions of this species as a subsidy to the breeding program underway at Embrapa Beef Cattle. Among the 17 accessions analyzed, 13 were tetraploid (2n=36), two, pentaploid (2n=45), and two, hexaploid (2n=54), all derived from x=9. Meiotic abnormalities were recorded in all the accessions, but in variable frequencies. Abnormalities typical of polyploids, such as precocious chromosome migration to the poles and laggard chromosomes leading to micronuclei formation were the most common, but cell fusion, cytomixis, chromosome stickiness and irregular cytokinesis were also recorded among accessions. All the abnormalities recorded compromise pollen viability. Thus, among the accessions analyzed, some of them, by presenting low frequency of meiotic abnormalities, could be indicated to act as pollen donor in intra or interspecific crosses in the Brachiaria breeding program. Por apresentar várias características agronômicas desejáveis, Brachiaria brizantha é a espécie melhor representada no banco de germoplasma da Embrapa Gado de Corte. Acessos desta espécie tem sido alvo não apenas de seleção direta para a produção de novas cultivares como também de hibridização interespecífica. Todavia, somente acessos tetraplóides e com meiose estável podem ser utilizados como genitores masculinos em cruzamentos. O objetivo deste trabalho foi, por meio da análise meiótica, determinar o número cromossômico, o nível de ploidia e o comportamento meiótico de acessos desta espécie como um subsídio ao programa de melhoramento em andamento na Embrapa Gado de Corte. Dentre os 21 acessos analisados citogeneticamente por metodologia convencional, 15 eram tetraplóides (2n=36), quatro, pentaplóides (2n=45), e dois, hexaplóides (2n=54), todos derivados de x=9. Anormalidades meióticas foram observadas em todos os acessos, porém freqüências variáveis. Anormalidades típicas de poliplóides, como ascensão precoce de cromossomos para os pólos, cromossomos retardatários e formação de micronúcleos foram as anormalidades mais comuns. Fusão celular, citomixia, aderência cromossômica e citocinese irregular também foram encontradas entre os acessos. Todas as anormalidades meióticas encontradas comprometem a viabilidade polínica. Assim, dentre os acessos analisados, alguns deles, por apresentarem freqüência de anormalidades meióticas relativamente baixas, podem ser indicados para atuarem como doadores de pólen em cruzamentos intra ou interespecíficos no programa de melhoramento de Brachiara da Embrapa Gado de Corte. x, 37 f