Composição cromossômica, comportamento meiótico e controle genético do pareamento em cana-de-açúcar, variedade SP80-3280

Resumo

As cultivares modernas de cana-de-açúcar (Saccharum spp.) são poliploides e acumulam aneuploidias devido a sua história de domesticação e origem híbrida interespecífica envolvendo a espécie domesticada S. officinarum (dita 'cana nobre') e a silvestre S. spontaneum, ambas com história evolutiva de poliploidia. Durante o processo de 'nobilização', os híbridos foram retrocruzados com S. officinarum e a seleção em progênies nas gerações subsequentes estabeleceu a base genética das cultivares modernas. Interessantemente, estudos clássicos da meiose de vários híbridos e cultivares derivados sugeriram que o pareamento é prevalentemente bivalente. Recentemente, nosso grupo de pesquisa confirmou a ocorrência de pareamento bivalente na variedade brasileira IACSP93-3046, usando FISH e sondas homólogas às regiões centroméricas. Com base em achados da literatura, sugerimos que em Saccharum, a exemplo do que foi descrito em trigo (Triticum aestivum) e Brassica, pode haver um mecanismo de controle genético da sinapse e da recombinação. Em T. aestivum, a meiose é regulada pelo loco Ph1 que exerce um duplo papel, ou seja, favorece a sinapse entre homólogos no inicio da meiose I e mais tardiamente suprime a recombinação (crossovers) entre homeólogos. Inserido no loco Ph1 está o gene ZIP4, cuja função é a supressão dos crossovers (CO) entre cromossomos homeólogos. Aqui, nos propomos a estudar, por imunolocalização, as proteínas meióticas MLH1 e RAD51, associadas, respectivamente, aos sítios de CO e de quebra de cromatina, bem como as proteínas que compõem o complexo sinaptonêmico, ZYP1 e ASY1. Também, pretende-se analisar a expressão do gene ZIP4 durante prófase I nas espécies S. officinarum e S. spontaneum e na variedade brasileira SP80-3280, para a qual estão disponíveis informações genéticas e genômicas. A relevância do presente projeto reside no entendimento de como se dá o processamento da meiose em cana-de-açúcar e do mecanismo que levou à 'diploidização' deste poliploide 'artificial', poucas gerações (6,7) após a hibridação interespecífica. (AU)