Inferences about genomic restructuring in tritordeum based on molecular and cytogenetic markers

• Autor(a) principal: Cabo, Sandra Cristina Santos do
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10348/5297
• topic: Citogenética; Marcadores moleculares; Tritordeum

O núcleo alopoliplóide experiencia alterações genéticas e epigenéticas irreversíveis. A tribo Triticeae constitui um excelente taxon para estudar reestruturações genómicas em alopoliplóides recém-formados. O principal objetivo deste estudo foi verificar a ocorrência de potenciais reestruturações genéticas ao nível molecular e citogenético em tritordeuns (alopoliplóides H.chilense x T.turgidum) recém-formados por comparação com os respectivos progenitores. A natureza anfiplóide dos tritordeuns foi previamente confirmada por FISH. Realizou-se DNA fingerprint de duas linhas recém-formadas de tritordeum hexaplóide (HT22 e HT27) e respetivos progenitores utilizando os marcadores moleculares: IRAP, REMAP, ISSR e SCoT. Seis combinações de primers LTR e sete combinações de primers LTR e SSR produziram IRAPs e REMAPs, respetivamente. Dos 60 primers SCoT testados, apenas 18 amplificaram SCoTs na linha HT22 e 19 na linha HT27. Após análise de presença/ausência de bandas entre tritordeuns e respetivos progenitores, detetaram-se bandas polimórficas: i) comuns ao tritordeum e um dos progenitores, ii) amplificadas exclusivamente em tritordeum e/ou iii) específicas para um dos progenitores. Globalmente, todos os marcadores produzidos em tritordeum foram maioritariamente comuns ao progenitor trigo. As bandas polimórficas exclusivamente amplificadas em tritordeum (bem como as eliminadas), foram consideradas rearranjos genéticos derivados de alopoliploidização. Dos marcadores usados, os IRAP, REMAP e ISSR, foram melhor sucedidos na evidenciação de reestruturação genética em tritordeum. Ao nível citogenético foram testadas diferentes sondas SSR em esfregaços cromossómicos mitóticos de tritordeum recém-formado e respectivos progenitores através de ND-FISH. Apenas a sonda SSR (AG)10 revelou rearranjos estruturais nos cromossomas nucleolares 1B e 6B de tritordeum. Sucessivas experiências FISH com as sondas genómica de H.chilense e pTa71; e com as sondas SSR (AAC)5, 5S rDNA e pSC119.2 permitiram detectar os rearranjos e identificar os cromossomas neles envolvidos. Inicialmente, detetaram-se oito sinais de hibridação da sonda (AG)10 no tritordeum HT27, e seis sinais em trigo rijo devido à ausência de um sinal de hibridação (AG)10 no par cromossómico 1B de trigo. Este sinal resultou de uma sequência de rearranjos estruturais: uma dupla inversão pericêntrica no cromossoma 6B que resultou em duas regiões (AG)10 pericentroméricas (uma no braço curto e outra no braço longo). O cromossoma derivado, der(6B) recombinou-se com o cromossoma 1B resultando na translocação recíproca Robertsoniana que originou os dois pares de cromossomas 1BS.6BL e 6BS.1BL. Provavelmente estes rearranjos que envolveram as regiões SSR (AG)10 e (AAC)5 foram induzidos pela alopoliploidização e mediados pela actividade de RTNs. Comparando os resultados moleculares com os citogenéticos, verificou-se que: (1) - a maioria dos marcadores herdados pelo tritordeum tiveram origem no progenitor trigo; (2) - à excepção do sinal de hibridação adicional observado no cromossoma 1B de tritordeum, os sinais de hibridação (AG)10 em tritordeum também foram herdados de trigo rijo; (3) - os rearranjos estruturais ocorreram ao nível dos cromossomas nucleolares 1B e 6B do trigo. Considerando que os SCoTs são marcadores de regiões codificantes do genoma e que a maioria dos SCoTs em tritordeum foram herdados do trigo, estes resultados suportaram a hipótese da utilização deste anfiplóide como cereal alternativo para agricultura, e como material-ponte no âmbito de programas de melhoramento de trigo.