Resposta embriogênica e estabilidade cromossômica em calos derivados de linhagens e híbridos de milho (Zea mays L.)

• Ano de defesa: 1998
• Autor(a) principal: Gardingo, José Raulindo
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: CULTURA DE CALOS VEGETAIS; EMBRIOGÊNESE; ESTABILIDADE CROMOSSÔMICA; LINHAGENS VEGETAIS; MILHO HÍBRIDO
• Link de acesso: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11137/tde-20200111-131454/

A resposta embriogênica em culturas de calos de milho, depende principalmente do genótipo, explante, meio de cultura, duração do cultivo in vitro e estabilidade cromossômica. O presente trabalho faz parte de um programa cujos objetivos são o de se selecionarem genótipos altamente responsívos ao cultivo in vitro, apresentando baixo grau de instabilidade cromossômica em culturas de calos. Em experimentos anteriores, foi detectada maior freqüência de embriogênese somática em calos induzidos a partir de uma família de linhagens designada 1-3, derivada de uma variedade tipo flint (Fluminhan, 1992). A análise citogenética destas culturas mostrou a presença de pontes anafásicas, evidências de ocorrência de ciclos de quebra-fusão-ponte e maior incidência de aberrações em cromossomos com knobs heterocromáticos de tamanho médio e grande (Fluminhan, 1992; Aguiar-Perecin e Fluminhan, 1992; Fluminhan, Aguiar-Perecin e Santos, 1996). A análise de duas culturas derivadas de linhagens da família 1-3 mostrou que as mesmas tem alta capacidade para o cultivo in vitro por longos períodos (Santos, 1995; Santos e Aguiar-Perecin, 1995). Além disso, em uma das culturas observou-se menor freqüência de aberrações mitóticas e de alterações cromossômicas, bem como maior capacidade de regenerar plantas férteis. No presente trabalho foram induzidas culturas a partir de embriões imaturos derivados de linhagens relacionadas àquelas utilizadas por Santos e Aguiar-Perecin (1995) e respectivos híbridos, com os seguintes objetivos: a) Avaliar a resposta embriogênica de genótipos relacionados em culturas de curta duração (45 - 60 dias) e de longa duração (1 ano); b) Avaliar a ocorrência de aberrações cromossômicas em culturas derivadas de linhagens e híbridos com diferenças em sua composição de knobs e estado homozigótico ou heterozigótico dos mesmos. As linhagens empregadas designadas 132331/1, 13342/1 e 13342/5 apresentam knobs nas posições 6L2, 6L3, 7S, 7L e 8L1. A linhagem 132331/1 apresenta também um knob em 9S, enquanto que a linhagem 13342/1 um knob em 3L. Para tais avaliações inoculou-se de 25 a 30 embriões imaturos (1-2 mm) por placa de Petri, cerca de 80 embriões por planta. As culturas foram mantidas a 28°C no escuro, em meio N6 contendo 1,5 mg/l de 2,4-D e 12 mM L-prolina, realizando-se os subcultivos a cada 14-20 dias. Observou-se que a capacidade para a cultura de tecidos é excelente, pois a freqüência de indução de calos embriogênicos está acima de 97%, a capacidade de formação de calos embriogênicos aos 45 dias variou de 81,76% (132331/1) a 89,42% (13342/1 x 13342/5). Aos 6 meses de cultura foi realizada uma seleção dos calos embriogênicos com maior taxa de crescimento e observou-se que a capacidade de manutenção de culturas aos 12 meses variou de 1,28% (132331/1) a 5,00% (13342/5) em relação aos embriões inoculados. Para a análise citogenética das culturas, foram utilizados respectivamente 5 e 10-15 calos por planta, aos 2 e 3-4 meses após a inoculação. Também foram analisados alguns calos no período entre 4 e 7 meses de idade da cultura. A análise de metáfases e prometáfases coradas pela metodologia de bandamento-C mostrou que nas culturas com 2 meses de idade a freqüência de células normais variou de 73,7% a 97,2%. Para os calos aos 3-4 meses, observou-se que a freqüência de células normais variou de 88,9% a 96,8%, sendo as linhagens aparentemente inferiores aos híbridos. Aos 4-7 meses, a proporção de células normais foi superior a 78%. De uma maneira geral, observou-se que houve predomínio de alterações estruturais, sendo que o cromossomo 7 estava envolvido em mais de 60% das alterações, alterações estas ligadas às regiões dos knobs nos dois braços. Foram constatadas várias evidências de ciclos de ponte-quebra-fusão nestas culturas. Entre os tipos de alterações do cromossomo 7 observaram-se alterações nas bandas-C (correspondentes aos knobs heterocromáticos) amplificadas, duplicadas, reduzidas, terminais (braço longo) e subterminais (braço curto), bem como anéis e translocações recíprocas. O cromossomo 9 que apresenta um grande bloco de heterocromatina terminal apresentou poucas alterações aos 3-4 e 4-7 meses, geralmente em células em que havia um cromossomo 7 alterado. Entre os tipos menos freqüêntes tem-se as células tetraplóides, trissômicas, etc. Vários tipos de alterações observados em cromossomos portadores de knobs podem ser interpretados como originados a partir de atraso na separação das cromátides ao nível dos knobs seguidos de ciclos de quebra-fusão-ponte. No caso do cromossomo 7, há também a possibilidade de em alguns casos, o evento primário ser uma amplificação do knob, seguido de ocorrência de quebra cromossômica e ciclos de quebra-fusão-ponte. Assim, pode-se concluir que o experimento realizado permitiu a escolha de genótipos que são capazes de produzir calos friáveis altamente embriogênicos com baixo grau de instabilidade cromossômica.