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Tese de Doutorado
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.1900.tde-20240301-143745
Documento
Autor
Nome completo
Neusa Diniz da Cruz
Unidade da USP
Imprenta
Piracicaba, 1972
Orientador
Título em português
Aneuplóides de café - aspectos morfológicos e citológicos na análise de duas progênies do café ‘Mundo Novo’ (Coffea arabica L.)
Palavras-chave em português
ANEUPLOIDES
CAFÉ MUNDO NOVO
CITOLOGIA VEGETAL
MORFOLOGIA VEGETAL
PROGÊNIE
SELEÇÃO
Resumo em português
Setenta e cinco plantas foram pesquisadas morfologicamente e em 52 o número de cromossomos foi determinado em células mães de pólen. Essas plantas são progênies de duas linhagens do café ‘Mundo Novo’ e foram separadas nas sementeiras na fase de “seedlings” porque apresentavam aspecto diferente do normal. Foram consideradas possíveis aneuplóides. Em 36 plantas não foi constatada aneuploidia. Entre essas, 28 eram normais; 6 plantas apresentaram morfologia estranha á normal e meiose irregular; em duas foram constatadas deleções. Nas 39 restantes, a aneuploidia foi confirmada. Foi verificado pelo número de cromossomos e pareamento dos homólogos na meiose, que há vários tipos de aneuploidia representados por essas plantas: monossômia, monotrissômia, trissômia, tetrassômia e duplomonossômia. As plantas dissômicas de meiose irregular mostraram diferenças morfológicas com as normais de mesma ordem de grandeza que as aneuplóides. As plantas monossômicas foram as mais numerosas. Oito fenótipos diferentes foram anotados, sendo que dois deles com número maior de plantas. Nas plantas monossômicas foram encontradas as maiores discrepâncias morfológicas em relação às normais, com exceção de um fenótipo que é quase igual às normais. Duas plantas monossômicas apresentaram trivalentes em metáfase I, com possibilidade de serem monossômicos terciários. Mostraram meiose mais irregular. Plantas deploidias diferentes apresentaram alguns aspectos morfológicos semelhantes, indicando cromossomos comuns envolvidos. Um caso de difícil interpretação apareceu na monossômica 1369, trissômica 1383 e duplomonossômica 1400. Hipóteses foram levantadas. Contagens de pólen inviável e análise sobre a constituição dos frutos quanto a lojas com endosperma, vazias e não desenvolvidas, revelaram diferenças significativas entre algumas ploidias com as plantas normais, como também entre as mesmas ploidias, indicando interdependência de alguns cromossomos. A comparação entre o peso de frutos de plantas pertencentes a várias ploidias não mostrou grandes variações, com exceção das monossômicas que acusaram, de um modo geral, peso mais baixo. As plantas pertencentes ao fenótipo do tipo “1369”, monossômicas, e a planta 1400, duplomonossômica, não mostraram diferenças de peso com as normais. A duplomonossômica, planta 1400, mostrou um fenótipo muito semelhante ao das normais, com pólen, formação de lojas, peso de frutos também pouco diferindo das normais. Talves cromossomos essencialmente heterocromáticos estejam em jogo. Três trissômicas foram encontradas, diferentes uma das outras. Pela formação de pareamento na meiose possivelmente são trissômicos primários. Nas tetrassômicas (4 plantas), duas são muito semelhantes. Três cromossomos diferentes devem ter se acrescentado a esse grupo. A planta 1423, trissômica, apresentou freqüência muito alta de frutos com falsa poliembrionia. É provável que isso esteja relacionado com o cromossomo extra. Gráficos poligonais foram construídos com as 22 características morfológicas analisadas em cada planta. Ficou patente a diferença entre os fenótipos. A análise citológica evidenciou comportamento meiótico diferente nos diversos fenótipos. Casos de citomixia e fragmentação de cromossomos também foram observados. Algumas fenocópias de mutantes genéticos já descritos foram observados em algumas ploidias. A planta 1371, com deleção homozigota apresentou uma drástica alteração no fenótipo e essa alteração abrangeu toda a planta. A produção de frutos e sementes foi normal. O fato de não se ter encontrado nulissômicos e não formação de trivalente nos monossômicos primários é um argumento a mais na confirmação da origem do café Arábica por alopoliploidia. Muitas são as diferenças morfológicas encontradas nas plantas aneuplóides em relação às normais, mas de pequena amplitudes. Muitas plantas apresentaram discrepâncias entre o agrupamento morfológico e citológico. Consequentemente, não é fácil associar morfologia com a falta ou excesso de cromossomos. Este trabalho foi uma primeira abordagem na pesquisa de aneuplóides de café e como tal não tem a pretensão de ser uma pesquisa completa sobre o assunto tanto no que diz respeito às plantas como à bibliografia. Muito ainda terá de ser caminhado para fornecer dados tanto para o melhoramento como também para um conhecimento teórico da origem de Coffea arábica L.
Resumo em inglês
Seventy five plants have been morphologically studied and in fifty two the chromosome number was determined in pollen-mother cells. These plants were progenies of two lines of Mundo Novo coffee; selected in the seedling stage, they were different from normal. They were supposed to be aneuploids. Aneuploidy was not found in thirty six plants; among these, 28 are morphologically normal; 6 are different from normal morphologically and have irregular meiosis; delections were found in two of them. The 39 others are aneuploids. It was seen through chromosome number and homologous pairing at meiosis that there are several types of aneuploidy among the plants: monosomy, monotrisomy, trisomy, tetrasomy and doublemonosomy. When compared to the normal, disomic plants with irregular meiosis showed morphological differences of the same degree as the aneuploids. Monosomic plants were the most numerous. Eight different phenotypes were observed, two of them with greater number of plants. In the group of the monosomic plants the highest morphological discrepancies from the normal were found, except one phenotype which is almost equal to the normals. Two monosomic plants showed trivalents at metaphase I; they can possibly be tertiary monosomics. They had more irregular meiosis. Plants of differents degrees of ploidy showed similar morphological aspects and this fact leads to the supposition that the same chromosomes are involved. The monosomic plant, 1369, the trisomic, 1383, and the doublemonosomic, 1400, are cases of difficult interpretation and several hypotheses were held. Enviable pollen percentage and fruit analysis as the kind of loci (whether empty, or undeveloped or file with endosperm) showed significant differences between the plants with different degrees of ploidy and the normal ones, and also among the same aneuploid plants, indicating interdependency of some of the chromosomes. Monosomic plants have, in general, low fruit weight; the fruits from plants with the different degrees of ploidy showed very little difference when their weights were compared. No difference was either found among the plants of the “1369” phenotype, the plant of the “1400” phenotype and the normal plants. The doublemonosomic plant 1400, is very similar to the normal plants when phenotype, pollen, fruit locules and fruit weight are considered. Heterochromatic chromosomes may be involved in the case. Three different trisomics were found; studying the pairing of their chromosomes in meiosis, we can suppose they are primary trisomics. From the four tetrasomic plants, two are very similar. Three different chromosomes can be added to this group. The trisomic plant 1423, showed very high frequency of polyemhryonic fruits. This can be related to the extra chromosome. Polygonal graphs were made with the 22 morphologica1 characters studied in each plant. The differences among the phenotypes are very sharp through them. Cytological studies showed the different phenotypes have different meiotic behavior. Cytomixis and chromosome fragmentation were also observed. Some phenocopies of genetic mutants were observed in some of the ploidies. A sharp and complete modification in the phenotype of the plant 1371 (with homozygous delection) were observed. Fruit and seed production were normal. The absence of nullisomic plants and of trivalents in the primary monosomics is a favorable contribution to the hypothesis of the allopolyploidy origin of C. arabica. Many are the morphological differences found in aneuploid plants when they are compared to the normal ones, although they have a narrow amplitude. The comparison between morphological and cytological groups shows many discrepant plants. Consequently it is not easy to make an association of morphology to exceeding or missing chromosomes. This work is the first touch on coffee aneuploids and as such, it has not the intention to be a complete research on the subject as far as plants and bibliography are concerned. A very long way has to be still covered to get information’s about Coffea arabica breeding and also about its theoretical origin.
 
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725804.pdf (21.87 Mbytes)
Data de Publicação
2024-03-12
 
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