Estudo da evolução cariotípica do gênero Crotalaria L. (Leguminosae-Papilionoideae) com o emprego de técnicas de bandamento cromossômico e hibridação in situ fluorescente (Fish)

Autor(es)

Mateus Mondin

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Piracicaba.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALA/BC)
• Data de defesa: 2003-09-26
• Orientador: Margarida Lopes Rodrigues de Aguiar Perecin

Resumo

O gênero Crotalaria é um dos maiores da família leguminosae, com mais de 550 espécies descritas. O gênero está dividido em 8 seções botânicas de acordo com características morfológicas, especialmente da flor. Algumas espécies de Crotalaria são de importância agrícola, sendo as mais importantes, C. juncea, C. paulina, C. stipularia e C. spectabilis, respectivamente. Estas espécies são utilizadas principalmente na adubação verde, produção de papel fino e corda. A maioria das espécies descritas possuem 2n= 16, com poucas espécies com 2n= 14 e os poliploides são múltiplos destes números. Com base nestas observações, dois números básicos têm sido propostos para o grupo, x=8 e x=7. Além disso, um número muito restrito de espécies possui cariótipos precisamente descritos e nenhuma técnica moderna de citogenética que permita uma diferenciação linear dos cromossomos foi aplicada em espécies do gênero Crotalaria. Foram analisadas cinco espécies: Crotalaria juncea (2n= 16), C. stipularia (2n=32), C. paulina (2n=32) da seção Calycinae, C. spectabilis (2n=16) da seção Crotalaria e C. incana (2n=14) da seção Chrysocalycinae. A aplicação de metodologias de bandamento-C, coloração com os fluorocromos cromomicina A3 (CMA) e 2’-4’-diamidino-2-fenilindol (DAPI) e hibridação in situ fluorescente (FISH) permitiu a caracterização de importantes marcadores cromossômicos para estudos da evolução dos cariótipos. As espécies que pertencem às seções Calycinae e Crotalaria possuem bandas-C pericentroméricas, CMA positivas e portanto ricas em GC, e bandas-C correspondentes às heterocromatinas adjacentes à constrição secundária, que fluorescem mais intensamente com a combinação CMA e distamicina (DA), revelando-se altamente ricas em GC. Na espécie C. incana, não foram identificadas bandas-C pela metodologia utilizada, entretanto bandas DAPI positivas muito tênues foram identificadas, bem como quatro bandas ricas em GC, sendo uma destas relacionada ao rDNA 45S e outra ao 5S e as duas restantes sem relações com rDNAs. O emprego da FISH com a utilização de sondas de rRNAs 18S-5.8Se26S e 5S, mostrou sinais que correspondem às regiões muito ricas em GC. Foi detectado apenas um sinal de FISH correspondente ao rDNA 5S no cromossomo 1 de C. juncea e C. spectabilis, e no cromossomo de C. incana. Sinais de rDNA 45S foram identificados na constrição secundária e regiões heterocromáticas adjacentes, localizadas no cromossomo 1, em todas as espécies analisadas. Adicionalmente em C. juncea da seção Calycinae, foi observado um sítio de rDNA 45S em um cromossomo identificado como par 4. Nas espécies poliplóides não se identificou um número múltiplo de sinais de rDNA 45S, além do sítio de rDNA correspondente à constrição secundária foram detectados mais dois sítios em C. paulina e em C. stipularia mais um sítio. Em C. incana observou-se um loco maior de rDNA no cromossomo 1 e dois menores nos cromossomos 4 e 5, sendo que estes dois últimos, pelo seu tamanho diminuto não puderam ser identificados pela coloração CMA/DA. Somente C. spectabilis apresentou um único sinal do rDNA de 45S, correspondendo à região organizadora do nucléolo (RON) e heterocromatinas adjacentes. Estes resultados sugerem que as espécies poliplóides perderam locos de rDNA de 45S em um dos cromossomos homeólogos do cromossomo 4 em C. paulina e dois cromossomos homeólogos em C. stipularia, sendo um correpondente ao cromossomo 1 e outro ao 4 de C. juncea. Além disso, os dados indicam uma tendência geral de evolução dos genomas destas espécies. Sugere-se que durante a evolução houve ganho e/ou perda de seqüências ricas em AT e GC. Se consideramos x=7 como número básico derivado de x=8, além de ocorrência de rearranjos cromossômicos, teria ocorrido ganho de seqüências repetitivas ricas em AT. Alterações de seqüências ricas em GC são evidentes principalmente nos poliplóides, onde ocorreu perda de sítios de rDNA 45S, bem como outros tipos de seqüências não estudadas no presente trabalho, mas que se pode inferir pelo tamanho menor dos cromossomos dos poliplóides. (AU)

• Processo FAPESP: 01/06147-6 - Estrutura dos cromossomos e evolução cariotípica no gênero Crotalaria (Leguminosae)
• Beneficiário: Mateus Mondin
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto