Revisitando a Meiose em Cana-de-Açúcar: Irregularidades Cromossômicas e Prevalência da Configuração Bivalente

• Processo: 18/12101-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2019
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Vegetal
• Pesquisador responsável: Maria Lúcia Carneiro Vieira
• Beneficiário: Maria Lúcia Carneiro Vieira
• Instituição Sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Assunto(s): Poliploidia Peixes Saccharum
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Comportamento meiótico | Fish | Irregularidades meióticas | poliploidia | Saccharum spp | Sondas centroméricas | Genética Vegetal

Resumo

Cultivares tradicionais de cana-de-açúcar (Saccharum officinarum) são altamente suscetíveis a doenças, e isso levou os melhoristas a conduzir cruzamentos interespecíficos, resultando em resistência. Um programa de retrocruzamentos com S. officinarum foi então necessário para recuperar o teor de açúcar. A seleção clonal ao longo de gerações e a incorporação de germoplasma adicional no background cultivado estabeleceram a (estreita) base genética das cultivares modernas (Saccharum spp.), as quais tem um genoma construído pelo homem. A complexidade genômica da cana tem inspirado vários estudos moleculares, os quais tem elucidado aspectos da sua constituição genômica, arquitetura e citogenética. Entretanto, há uma substancial falta de informação sobre o comportamento cromossômico durante a meiose dos cultivares modernos. Neste estudo, nós examinamos a microsporogênese de uma variedade contemporânea, conduzindo uma análise detalhada do processo meiótico e da associação cromossômica em diacinese, usando FISH com sondas centroméricas. Anormalidades cromossômicas foram documentadas examinando preparações de alta qualidade (700 no total). Aproximadamente 70% das células mostraram anormalidades, tais como cromossomos metafásicos não alinhados na placa, cromossomos atrasados e pontes cromossômicas, e tétrades com micronúcleos. Díades apresentando comportamento assíncrono também foram observadas. Devido à composição híbrida do genoma da cana-de-açúcar, nós sugerimos que pareamento bivalente incompleto deve ocorrer na prófase I, levando à univalência. A presença de bivalentes em bastão e atrasados é consistente com redução na frequência de crossing-overs. Finalmente, a presença de pontes cromossômicas indica indiretamente a ocorrência de inversões cromossômicas, embora fragmentos cromossômicos não foram claramente reconhecidos. Possíveis razoes para essas anormalidades meióticas e a alta prevalência da formação de bivalentes são discutidas. (AU)