• JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
 
  Bookmark and Share
 
 
Tese de Doutorado
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.1999.tde-20210104-175453
Documento
Autor
Nome completo
Janay Almeida dos Santos-Serejo
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 1999
Orientador
Título em português
Análise da transmissão e comportamento meiótico de cromossomos alterados em plantas de milho regeneradas in vitro e seleção de genótipos para culturas de calos com alta capacidade de regeneração
Palavras-chave em português

CROMOSSOMOS VEGETAIS
CULTURA DE CALOS
GENÓTIPOS
MEIOSE
MILHO
REGENERAÇÃO IN VITRO
SELEÇÃO
Resumo em português
O presente trabalho faz parte de um programa de pesquisa cujo objetivo é o de selecionar linhagens de milho com alta capacidade de regenerar plantas férteis e com estabilidade cromossômica. Foram feitas duas abordagens: a) análise citogenética de plantas regeneradas a partir de culturas de calos altamente embriogênicos com 12 a 29 meses de idade, cujo grau de instabilidade cromossômica tinha sido investigado anteriormente; b) avaliação da resposta ao cultivo in vitro e capacidade de regeneração de plantas de linhagens e respectivos híbridos, cujos genótipos são relacionados com os materiais acima mencionados. Em uma investigação anterior, a análise citogenêtica de duas culturas de calos, designadas 12-F e 3-57, havia mostrado uma predominância de alterações no cromossomo 7, detectadas por bandamento-C de metáfases mitóticas. Em um subclone (1-MS2) da cultura 12-F, foi observada a presença de uma amplificação do knob heterocromático do braço longo do cromossomo 7 (K7L), bem como em outro somaclone (2-N6) o cariótipo apresentou-se normal. Em todos os subclones da cultura 3-57 foi observada uma alteração do braço curto do cromossomo 7, que envolvia o knob terminal (K7S) e que havia sido interpretada como constituída de duplicação de segmentos desse braço e deficiência do knob K7S (DF-DP). Todas as alterações foram interpretadas como decorrentes de ciclos de quebra-fusão-ponte, cujas evidências foram constatadas através da análise de anáfases mitóticas, coradas pelo bandamento-C, onde se observaram pontes decorrentes de atraso na separação das cromátides ao nível dos knobs e pontes típicas com e sem banda. No presente trabalho, a análise de metáfases de pontas de raiz, através de bandamento-C, mostrou a presença do cromossomo 7 com amplificação de K7L, em plantas R1 derivadas do subclone 1-MS2 da cultura 12-F, bem como desvios da segregação mendeliana esperada. A constatação da presença de plantas homozigóticas para esta amplificação sugere, no entanto, que deve ser feita uma reavaliação de que esta aberração tenha surgido a partir de ciclos de quebra-fusão-ponte, o que implicaria em deficiência parcial do knob, bem como deficiência total do segmento eucromático distal, do braço maior do cromossomo 7. A análise do paquíteno destas plantas mostrou que o comprimento deste segmento distal não diferia entre plantas homozigóticas para presença e ausência da amplificação, o que sugere que esta alteração poderia ter tido outra origem, por exemplo, troca desigual entre cromátides irmãs. A análise da diacinese mostrou a presença de univalentes, e na anáfase I foram observados cromossomos retardatários, pontes interpretadas como eventos de “misdivision” e outros tipos de pontes sem fragmento. As plantas R1 derivadas do subclone 2-N6 da cultura 12-F apresentaram-se sem alterações detectadas pelo bandamento-C em cromossomos mitóticos e através de análise meiótica, porém sua frequência de univalentes na diacinese, bem como a do subclone 1-MS2, foram maiores do que a das plantas controle. O cromossomo 7 com DF-DP no braço curto, observado na cultura 3-57, foi transmitido para 45,8 % das plantas R1 analisadas, sendo que homozigotos para esta aberração não foram observados. A análise meiótica de plantas heterozigóticas para DF-DP mostrou a ocorrência de adesão entre knobs no paquíteno e presença de par heteromórfico na diacinese. Os dados dão evidências adicionais de que este cromossomo teria se originado a partir de ciclo de quebra-fusão- ponte, e se estabilizou em decorrência de cicatrização telomérica. A avaliação da resposta ao cultivo in vitro e capacidade de regeneração de plantas, a partir de linhagens relacionadas com os genótipos das culturas de longa duração estudadas, envolveu três linhagens (13342/2, 13342/5 e 132331/ 1) e respectivos híbridos, sendo as linhagens derivadas de uma variedade de milho tropical, tipo flint, pertencentes a uma família detectada anteriormente como capaz de produzir calos altamente embriogênicos, tipo II. As culturas foram obtidas a partir de embriões imaturos, inoculados em meio N6 suplementado com 1,5 mg/1 de 2,4-D e 12 mM de prolina. A frequência de calos embriogênicos 45 dias após o início da cultura (83-99%) foi semelhante aos melhores genótipos descritos na literatura, refletindo a alta qualidade dos genótipos testados para o estabelecimento de culturas com resposta embriogênica após curto período de cultivo. Em média, 2-8 plantas regeneradas por calo foram obtidas a partir de culturas com 2-3 meses de idade, destacando-se os lubridos 13342/2 x 13342/5 e 132331/ 1 x 13342/5. Não foram detectadas alterações no cariótipo em metáfases de pontas de raiz de uma amostra de plantas R0, coradas através da metodologia de bandamento-C. A análise meiótica mostrou baixa frequência de univalentes na diacinese, e de univalentes retardatários na anáfase I, comparável à de plantas controle utilizadas no primeiro experimento. Os resultados mostram que estes genótipos são promissores para a regeneração de plantas férteis e apresentando estabilidade cromossômica, que poderão ser utilizadas em programas envolvendo transformação de plantas.
Título em inglês
Analysis of the transmission and meiotic behavior of aberrant chromosomes in regenerated maize plants and selection of genotypes to tissue culture with high regeneration capacity
Palavras-chave em inglês

Resumo em inglês
This study is part of a research program aiming the selection of maize lines showing high capacity of plant regeneration, whit high chromosome stability. Two approaches were focused: a) cytogenetic analysis of regenerated plants from two higly embryogenic callus cultures 12-29-month-old, whose mitotic instability had been previously investigated. b) evaluation of tissue culture response and plant regeneration from lines and hybrids related to materials mentioned above. ln a previous investigation, the cytogenetic analysis of two cultures, designated 12-F and 3-57, had shown a predominance of aberrations involving chromosome 7, detected in C-banded mitotic metaphases. In a subclone from culture 12-F (l-MS2) an amplification of the band corresponding to K7L was observed., and the 2-N6 subclone showed normal karyotype. In all subclones of culture 3-57, it was observed na alteration in the short arm of chromosome 7 (K7S), and that was interpreted as a duplication of segments of the short arm and also a deficiency of the distal region of K7S (DF-DP). These aberrations were interpreted as resulting from breakage-fusion-bridge cycle (BFB), whose evidences were detected by the analysis of C-banded mitotic anaphases, showing bridges resulting from delayed chromatid separation and typical bridges, with or without C-bands. ln the present study, the analysis of mitotic C-banded mitotic metaphases showed the presence of the chromosome 7 with amplification of K7L in R1 plants derived from 1-MS2 subclone of culture 12-F, and deviation of the mendelian segregation expected. The presence of plants homozigous for this amplification suggests, however, the interpretation that this aberration was originated from a BFB cycle should be reviewed, for this event would result in a parcial deficiency of the knob, and total deficiency of the distal euchromatin of long arm of chromosome 7. Analysis of pachynema showed that the length of the distal segment did not differ among plants homozigous to presence or absence of this amplification, suggesting that the aberration could have a different origin, for example, unequal sister chromatid exchange. Analysis of diakinesis showed the presence of univalents, and at anaphase I laggard univalents, bridges interpreted as misdivision events and other types of bridges without fragment were observed. R1 plants derived from subclone 2-N6 of the culture 12-F did not show aberrations in C-banded metaphases and in meiotic cells, however, its frequency of univalents at diakinesis, as well as that from subclone 1-MS2, was higher than in control plants. The chromosome 7 with DF-DP in the short arm, observed in culture 3-57, was transmitted to 45.8% of the R1 plants analysed, but homozigotes for this aberration were not observed. The meiotic analysis of plants heterozigous for deficiency duplication showed the occurrence of knob adherence in pachynema and the presence of a heteromorphic pair at diakinesis. These results provide additional evidence that this chromosome would have originated from of BFB cycles and has become stable by chromosome healing. The evaluation of the embryogenic response and capacity to regenerate plants from maize lines related to the genotypes of the long- term tissue cultures estudied, involved three lines (13342/2, 13342/5 e 132331/ 1) and their respectives hybrids. These lines were derived from a maize flint variety of tropical origin belonging to a farnily previously detected as able to produce type II embryogenic cultures. The cultures were obtained from immature embryos inoculated on N6 mediurn supplemented with 1.5 mg/L 2,4-D and 12 mML-proline. The frequency of embriogenic 45 day-old calli (83-99%) was similar to those of the best genotypes described in the literature, reflecting the high quality of the genotypes investigated to estabilish short-term tissue cultures. The average number of regenerated plants from 2-3 month-old cultures ranged from 2 to 8.15 per callus. The hybrids 13342/5 x 13342/2 and 132331 x 13342/5 showed the better performance. The regenerated plants were fertile. Chromosome aberrations were not detected in C- banded metaphases from root tip of a sample of R0 plants. Meiotic analysis showed low frequency of univalents at diakinesis and of laggard univalents at anaphase I, similar to the control plants used in the first experiment. The results show that these genotypes are promising to the regeneration of fertile plant with chromosome stability, that could be used in programs involving plant transformation.
 
AVISO - A consulta a este documento fica condicionada na aceitação das seguintes condições de uso:
Este trabalho é somente para uso privado de atividades de pesquisa e ensino. Não é autorizada sua reprodução para quaisquer fins lucrativos. Esta reserva de direitos abrange a todos os dados do documento bem como seu conteúdo. Na utilização ou citação de partes do documento é obrigatório mencionar nome da pessoa autora do trabalho.
Data de Publicação
2021-01-07
 
AVISO: Saiba o que são os trabalhos decorrentes clicando aqui.
Todos os direitos da tese/dissertação são de seus autores
CeTI-SC/STI
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP. Copyright © 2001-2021. Todos os direitos reservados.