Chromosome set doubling and DNA methylation as triggers of phenotypic variability in Eucalyptus sp.

• Autor(a) principal: Silva, Alex Junior da
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: eng
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/28770
• topic: Eucalipto; Poliploidia; Epigenética; Florestas - Melhoramento genético; Biotecnologia; Melhoramento Vegetal

Mudanças genômicas como a duplicação do conjunto cromossômico e padrões de metilação do DNA, têm um significado profundo nos aspectos ecológicos e evolutivos, moldando as plantas em seus diferentes ambientes e condições adversas. Nesse contexto, mudanças induzidas no genoma por duplicação ou manipulação nos padrões de metilação do DNA podem criar fenótipos vantajosos, herdáveis, estáveis e, portanto, passivos de seleção em programas de melhoramento. Nesse sentido, avaliamos o efeito da duplicação do conjunto cromossômico em árvores de Eucalyptus benthamii no contexto do metabolismo secundário e da desmetilação do DNA global em sementes germinadas de Eucalyptus urograndis, durante a organogênese in vitro. Árvores autotetraploides de E. benthamii produziram 1,8- cineol, limoneno, α-terpineol e acetato de α-terpinila que, em contraste, não foram identificados em árvores diploides, e o rendimento dos óleos essenciais não foi correlacionado com o nível de ploidia. Os óleos essenciais de diploides têm duas vezes mais efeito larvicida em larvas de Aedes aegyptii do que os autotetraploides. Os óleos essenciais de ambos os níveis de ploidia não apresentaram efeito citogenotóxico em raízes meristemáticas de Lactuca sativa. Além da alteração no nível de ploidia cromossômica, mudanças epigenéticas nos padrões globais de metilação de DNA podem promover fenótipos estáveis de interesse florestal. Em plântulas de E. urograndis, o uso de 5- azacitidina reduziu os níveis de 5-metil citosina em todas as partes da planta (raízes, hipocótilos, cotilédones e folhas). Tratamentos com este desmetilante promoveram um aumento de 65% na formação de raízes, sem auxílio de fitohormônios. A desmetilação subsequente do DNA por organogênese promoveu uma redução de 50% na metilação global do DNA de plantas regeneradas. A duplicação do conjunto cromossômico e a desmetilação do DNA são ferramentas poderosas para modificar a diversidade fenotípica em curto prazo, e em longo prazo essas alterações podem ser exploradas visando características desejáveis no melhoramento florestal. Palavras-chave: Poliploidia. Epigenética. Melhoramento florestal. Biotecnologia. Eucaliptos.