Duplicação cromoss ômica de híbridos triplóides de capim-elefante e milheto

-The objective of this work was to evaluate the genomic behavior of hybrid combinations between elephant grass (Pennisetum purpureum) and pearl millet (P. glaucum). Tetraploid (AAA'B) and pentaploid (AA'A'BB) chromosome races resulting from the backcross of the hexaploid hybrid to its parents elephant grass (A'A'BB) and pearl millet (AA) were analyzed as to chromosome number and DNA content. Genotypes of elephant grass, millet, and triploid and hexaploid induced hybrids were compared. Pentaploid and tetraploid genomic combinations showed high level of mixoploidy, in discordance with the expected somatic chromosome set. The pentaploid chromosome number ranged from 20 to 34, and the tetraploid chromosome number from 16 to 28. Chromosome number variation was higher in pentaploid genomic combinations than in tetraploid, and mixoploidy was observed among hexaploids. Genomic combinations 4x and 5x are mixoploid, and the variation of chromosome number within chromosomal race 5x is greater than in 4x.Index terms: Pennisetum glaucum, Pennisetum purpureum, DNA content, interspecific hybrids, mixoploidy. Comportamento genômico de combinações híbridas entre capim-elefante e milhetoResumo -O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento genômico de combinações híbridas resultantes do cruzamento entre capim-elefante (Pennisetum purpureum) e milheto (P. glaucum). Raças cromossômicas tetraploides (AAA'B) e pentaploides (AA'A'BB), resultantes do retrocruzamento do híbrido hexaploide com seus parentais capim-elefante (A'A'BB) e milheto (AA), foram avaliadas quanto ao número cromossômico e ao conteúdo de DNA. Foram comparados os genótipos de capim-elefante, milheto e de híbridos triploides e hexaploides induzidos. As combinações genômicas pentaploides e tetraploides mostraram elevado grau de mixoploidia, em desacordo com o complemento cromossômico somático esperado. O número cromossômico dos pentaploides variou de 20 a 34, e o dos tetraploides de 16 a 28. A variação do número cromossômico foi maior nas combinações genômicas pentaploides do que nas tetraploides, e a mixoploidia foi verificada entre hexaploides. As combinações genômicas 4x e 5x são mixoploides, e a variação do número de cromossomos na raça cromossômica 5x é maior do que na 4x.Termos para indexação: Pennisetum glaucum, Pennisetum purpureum, conteúdo de DNA, híbridos interespecíficos, mixoploidia.

Section: Resultsmentioning

confidence: 91%

“…Induction of chromosome duplication has been used as an alternative to restore hybrid fertility, producing fertile hexaploids with 2n = 6x = 42 (Abreu et al, 2006;Barbosa et al, 2007;Bustamante, 2009;Campos et al, 2009). Additionally, mixoploidy with cells containing between 14 and 42 chromosomes has been reported in these experiments.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 95%

Genomic behavior of hybrid combinations between elephant grass and pearl millet

Leão

Davide

Campos

et al. 2011

“…Marie & Brown (1993) propuseram coefi cientes de variação de 1 a 2%, para resultados de Paralelamente aos estudos realizados para a defi nição de um método seguro para a propagação in vitro de genótipos elite de híbridos entre capim-elefante e milheto, a Embrapa Gado de Leite tem trabalhado para a obtenção de materiais hexaploides por meio da duplicação cromossômica de híbridos triploides (Abreu et al, 2006;Barbosa et al, 2007). Como as estratégias adotadas para duplicação cromossômica geralmente utilizam protocolos de exposição de explantes in vitro a agentes antimitóticos (Gu et al, 2005;Yang et al, 2006;Zhang et al, 2007), a obtenção de protocolos de embriogênese somática, para híbridos triploides de capim-elefante e milheto, além de representar uma possibilidade de multiplicação de genótipos elite, representa uma alternativa para indução in vitro de duplicação cromossômica, que visa à obtenção de híbridos hexaploides férteis.…”

Section: Resultsunclassified

Embriogênese somática em híbridos de Pennisetum sp. e avaliação de estabilidade genômica por citometria

Campos

Calderano

Pereira

et al. 2009

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Resumo -Os objetivos deste trabalho foram estabelecer um protocolo efi ciente de embriogênese somática, em híbridos triploides entre capim-elefante (Pennisetum purpureum Schumach.) e milheto (P. glaucum (L.) R. Br.), e avaliar por citometria de fl uxo a estabilidade genômica das plantas obtidas in vitro. A embriogênese somática e a regeneração das plantas foram estabelecidas a partir de embriões zigóticos maduros de híbridos entre capim-elefante e milheto. Foram testados quatro tratamentos com 2,4-ácido diclorofenoxiacético (2,4-D), nas concentrações 0, 1, 2 e 3 mg L -1 , para indução de calos embriogênicos, e dois tratamentos com inositol a 1 e 2 g L -1 , para regeneração das plantas. Os tratamentos foram dispostos em delineamento inteiramente ao acaso. A combinação ótima de hormônios foi de 2 mg L -1 de 2,4-D, para indução de calos embriogênicos, e de 1 g L -1 de inositol, para conversão de embriões e regeneração de plantas. A análise de quantidade de DNA, por citometria de fl uxo das plantas regeneradas, indicou a não ocorrência de alterações em ploidia durante a embriogênese somática e a regeneração das plantas. A quantidade de DNA nuclear e a ploidia das plantas regeneradas foram estáveis e homogêneas em comparação às das plantas controle. Não ocorreu instabilidade cariotípica no sistema de regeneração usado para híbridos de Pennisetum.Termos para indexação: Pennisetum glaucum, Pennisetum purpureum, cultura de tecidos. Somatic embryogenesis in hybrids of Pennisetum sp. and genomic stability evaluation by cytometryAbstract -The objectives of this study were to establish an effi cient protocol for somatic embryogenesis in triploid hybrids between napiergrass (Pennisetum purpureum Schumach.) and pearl millet (P. glaucum (L.) R. Br.), and to assess the genomic stability by fl ow cytometry of the plants obtained in vitro. Somatic embryogenesis and plant regeneration were successfully established from mature zygotic embryos of napiergrass and pearl millet hybrids. Four treatments with 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) at 0, 1, 2 e 3 mg L -1 were tested for embryogenic calli induction and two treatments with inositol at 1 e 2 g L -1 were tested for plant regeneration. The treatments were arranged in a completely randomized design. The optimum hormone combinations were 2 mg L -1 of 2,4-D for embryogenic callus induction, and 1 g L -1 of inositol for embryos conversion and plant regeneration. The analysis of DNA content by fl ow cytometry of the regenerated plantlets indicated that no ploidy changes had been induced during somatic embryogenesis and plant regeneration. The nuclear DNA content and ploidy levels of the regenerated plants were stable and homogeneous in comparison to those of the control plants. There was no occurrence of karyological instability in the regeneration system utilized for Pennisetum hybrid.

“…triplóides os genomas A, A' e B segregam-se normalmente. Gildenhuys & Brix (1961, 1964, citados por Barbosa (2004), mostram que o hexaplóide de capimelefante com milheto, induzido pelo tratamento do híbrido triplóide com colchicina, demonstrou instabilidade no número cromossômico somático, de 36 a 49, com 2n = 42 cromossomos que ocorreram mais freqüentemente. Os autores concluíram que a variação do número cromossômico é, provavelmente, controlada geneticamente, e que esses genes só se expressam quando estão em dose dupla ou elevada.…”

Section: Resultsunclassified

Mixoploidia em híbridos de capim-elefante x milheto tratados com agentes antimitóticos

Abreu

Davide

Pereira

et al. 2006

Self Cite

Resumo -O objetivo deste trabalho foi avaliar métodos de duplicação cromossômica, com uso de agentes antimitóticos e diversos materiais botânicos como explantes dos híbridos entre capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum.) e milheto (Pennisetum glaucum (L.) R. Br.). Utilizaram-se soluções de colchicina a 50 mg L -1 e 100 mg L -1 , e de ciclohexamida 25 mg L -1 :8-hidroxiquinoleína 300 mg L -1 (1:1), aplicadas in vitro em segmentos nodais, e in vivo em plântulas e perfilhos, com diferentes períodos de exposição. O efeito dos antimitóticos foi avaliado por meio da taxa de sobrevivência, do número cromossômico e da presença de anomalias no ciclo celular, em meristemas de raízes das plantas sobreviventes. A colchicina apresentou melhor efeito sobre as plântulas, enquanto a ciclohexamida:8-hidroxiquinoleína (1:1) atuou melhor sobre os perfilhos. Observou-se ocorrência de mixoploidia em células que apresentaram de 14 até 42 cromossomos, o que indica que houve duplicação seguida de eliminação cromossômica, confirmada pelas aberrações cromossômicas. Das células analisadas 86,4%, em média, apresentaram número cromossômico diferente de 21.Termos para indexação: Pennisetum purpureum, Pennisetum glaucum, análise citogenética, eliminação cromossômica, híbrido interespecífico. Mixoploidy in napiergrass x pearl millet hybrids treated with antimitotic agentsAbstract -The objective of this work was to evaluate methods of chromosome duplication, using antimitotic agents and several botanical materials as explant hybrids between napiergrass (Pennisetum purpureum Shum.) and pearl millet (Pennisetum glaucum (L.) R. Br.). Colchicine (50 mg L -1 and 100 mg L -1 ) and cycloheximide:8-hydroxyquinoline (1:1) (25 mg L -1 :300 mg L -1 ) solutions have been applied in vivo to shoots and in vitro to seedlings and tillers. The antimitotic effect has been evaluated through survival rate, chromosome number and presence of cell cycle anomalies at the root tips of surviving plants. The best results have been obtained when seedlings have been treated with colchicine and tillers with cycloheximide: 8-hydroxyquinoline. Mixoploidy has been observed in cells having 14 to 42 chromosomes, indicating that duplication, followed by chromosome elimination, has occurred, which has been confirmed by chromosome aberrations. In the average, 86.4% of the analyzed cells have presented a chromosome number different from 21.Indexs terms: Pennisetum purpureum, Pennisetum glaucum, cytogenetic analysis, chromosome elimination, interespecific hybrid. IntroduçãoA intensificação da produção de leite de vacas alimentadas exclusivamente em pasto constitui um dos principais objetivos da pecuária nacional. Para tanto, tornase necessária a utilização de gramíneas forrageiras com maior potencial de produção de forragem e qualidade nutritiva. Neste sentido, destaca-se o capim-elefante, associado a outras características forrageiras favoráveis, tais como boa qualidade, palatabilidade, vigor e persistência.Essas características têm estimulado não só o cultivo dessa espécie, com...