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

• Autor(a) principal: Santos-Serejo, Janay Almeida dos
• Data de Publicação: 1999
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11137/tde-20210104-175453/
• topic: CROMOSSOMOS VEGETAIS; CULTURA DE CALOS; GENÓTIPOS; MEIOSE; MILHO; REGENERAÇÃO IN VITRO; SELEÇÃO

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.