Citogenética comparativa em nove cultivares de maracujazeiro azedo (Passiflora edulis Sims)

Autores

  • Jonathan Andre Morales MARROQUÍN Universidade Estadual de Santa Cruz
  • Margarete Magalhães SOUZA Universidade Estadual de Santa Cruz
  • Gonçalo Santos SILVA Universidade Estadual de Santa Cruz
  • Cláusio Antônio Ferreira MELO Universidade Estadual de Santa Cruz
  • Viviane de Oliveira SOUZA Universidade Estadual de Santa Cruz
  • Rita de Cássia Vital SANTOS-SANCHÊS Universidade Estadual de Santa Cruz

DOI:

https://doi.org/10.5016/1984-5529.2023.v51.1372

Palavras-chave:

Cariótipo, FISH, Heteromorfismo cromossômico, Passifloraceae, Variação intraespecífica

Resumo

Análises cariotípicas em acessos e cultivares do gênero Passiflora têm auxiliado a compreender a variabilidade intraespecífica tanto para o melhoramento genético quanto para a produção de híbridos gerando plantas promissoras dentro do gênero. O objetivo deste estudo foi compreender a diversidade cariotípica intraespecífica através de técnicas citogenéticas clássica e molecular. Coloração convencional com Giemsa 4% foi utilizado para análise cariotípica convencional e fluorescent in situ hybridization (FISH) foi realizada para localizar sítios de DNAr 45S e 5S. Todas as cultivares apresentaram cariótipos diploides, com número cromossômico 2n = 18. Diferença significativa (P<0,001) foi observada nos valores médios de comprimento cromossômico entre as cultivares. O mapeamento cromossômico com FISH demonstrou dois pares com sítios de DNAr 45S e um par de DNAr 5S em braços longos dos cromossomos. Os sítios de DNAr 45S foram observados em dois pares cromossômicos que variaram suas posições em diferentes cultivares (6L e 8L, 7L e 9L, 7L e 8L) enquanto o par de sítios 5S foi observado no cromossomos 5 em todas as cultivares. Foi observado heteromorfismo no comprimento do sítio 45S em algumas cultivares tanto quanto no comprimento do braço longo e em alguns satélites cromossômicos. Os dados apresentados neste artigo, mostrando variação entre cultivares, contribuem para a compreensão da diversificação do cariótipo intraespecífico em P. edulis, tendo em vista os variados processos de melhoramento que essas espécies têm passado ao longo do processo de domesticação. Clusters de DNAr 45S e 5S se mostraram eficientes marcadores cromossômicos para compreender o processo de variação, e, consequentemente de evolução, intraespecífico em Passiflora.

Biografia do Autor

Margarete Magalhães SOUZA, Universidade Estadual de Santa Cruz

Bióloga, Mestrado e Doutorado em Melhoramento de Plantas, Área de Atuação Citogenética e Melhoramento Genético, Universidade Estadual de Santa Cruz, Departamento de Ciências Biológicas, Área de Genética.

Referências

Amorim JS, Souza MM, Viana AJC, Corrêa RX, Araújo IS, Ahnert D (2014) Cytogenetic, molecular and morphological characterization of Passiflora capsularis L. and Passiflora rubra L. Plant, Systematics and Evolution 300:1147-1162. https://doi.org/10.1007/s00606-013-0952-1

Bhargava A, Fuentes FF (2009) Mutational dynamics of microsatellites. Molecular Biotechnology 44:250-266. https://doi.org/10.1007/s12033-009-9230-4

Bernacci LC, Vitta FA, Bakker YV (2003) Passifloraceae. In: Wanderley MGL, Shepperd GJ, Melhem TS, Giulietti AM, Kirizawa M (eds) Flora fanerogâmica do Estado de São Paulo (v3), RiMa/FAPESP. p.247- 274.

Janaki Ammal EK (1945) Chromosome atlas ofcultivated plants. In: Darlington CD, Janaki Ammal EK (eds) George Allen and Unwin Ltd. p.114.

Coelho MSE, Bortoleti KC, Araujo FP, Melo NF (2016) Cytogenetic characterization of the Passiflora edulis Sims x Passiflora cincinnata Mast. interspecific hybrids and its parents. Euphytica 210:93-104. https://doi.org/10.1007/s10681-016-1704-4

Cuco S, Vieira MLC, Mondin M, Aguiar-Perecin MLR (2005) Comparative karyotype analysis of three Passiflora L. species and cytogenetic characterization of somatic hybrids. Caryologia 58:220-228. https://doi.org/10.1080/00087114.2005.10589454

Eickbush TH, Eickbush DG (2007) Finely orchestrated movements: evolution of the ribosomal RNA genes. Genetics 175:477-485. https://doi.org/10.1534/genetics.107.071399

EMBRAPA (2008). Maracujá azedo BRS Gigante Amarelo (BRS GA1). Disponível em: <https://www.embrapa.br/busca-de-solucoes-tecnologicas/-/produto-servico/1035/maracuja-azedo-brs-gigante-amarelo-brs-ga1 > (Acesso em 20 de mar de 2022).

EMBRAPA (2012). Maracujá azedo BRS Rubi do Cerrado (BRS RC). Disponível em: <https://www.embrapa.br/busca-de-solucoes-tecnologicas/-/produto-servico/1040/maracuja-azedo-brs-rubi-do-cerrado-brs-rc> (Acesso em 20 de mar de 2022).

Ferreira, DF (2011) Sisvar: a computer statistical analysis system. Ciência e Agrotecnologia, 35:1039-1042. https://doi.org/10.1590/S1413-70542011000600001

Guerra M (1986) Reviewing the chromosome nomeclature of Levan et al. Brazilian Journal of Genetics 9:741-743.

Guerra M, Sousa MJ (2002) Como observar cromossomos: um guia de técnica em citogenética vegetal, animal e humana. Funpec. 131p.

Hansen AK, Gilbert LE, Simpson BB, Downie SR, Cervi AC, Jansen RK (2006) Phylogenetic relationships and chromosome number evolution in Passiflora. Systematic Botany 31:138-150. https://doi.org/10.1600/036364406775971769

Huziwara Y (1962) Karyotype analysis in some genera of Compositae. VIII. Further studies on the chromosome of Aster. American Journal of Botany 49:116-119. https://doi.org/10.1002/j.1537-2197.1962.tb14916.x

IBGE (2020) Produção Brasileira de Maracujá em 2020. Disponível em: http://www.cnpmf.embrapa.br/Base_de_Dados/index_pdf/dados/brasil/maracuja/b1_ma racuja.pdf. (Aceso em 19 de mar de 2022).

Johansen DA (1940) Plant microtechnique. Mc Graw Hill. 523p.

Levin DA (2002) The role of chromosomal change in plant evolution. Oxford University Press. 230p.

Mehrotra S, Goyal V (2014) Repetitive sequences in plant nuclear DNA: types, distribution, evolution and function. Genomics, Proteomics & Bioinformatics 12:164-171. https://doi.org/10.1016/j.gpb.2014.07.003

Meletti LMM (2011) Avanços na cultura do maracujá no Brasil. Revista Brasileira de Fruticultura 33:83-91. https://doi.org/10.1590/S0100-29452011000500012

Meletti LMM, Dos Santos R, Minami K (2000). Melhoramento do Maracujazeiro-Amarelo: Obtenção do Cultivar "Composto IAC-27". Scientia Agricola 57:491-498. https://doi.org/10.1590/S0103-90162000000300019

Melo NF, Cervi AC, Guerra M (2001) Karyology and cytotaxonomy of the genus Passiflora L. (Passifloraceae). Plant Systematics and Evolution 226:69-84. https://doi.org/10.1007/s006060170074

Melo NF, Guerra M (2003) Variability of the 5S and 45S rDNA sites in Passiflora L. species with distinct base chromosome numbers. Annals of Botany 92:309-316. https://doi.org/10.1093/aob/mcg138

Melo CAF, Martins MIG, Oliveira MBM, Benko-Iseppon AM, Carvalho R. (2011) Karyotype analysis for diploid and polyploid species of the Solanum L. Plant Systematic and Evolution 293:227-235. https://doi.org/10.1007/s00606-011-0434-2

Melo CAF, Silva GS, Souza MM (2015) Establishment of genomic in situ hybridization (GISH) technique for analysis in interspecific hybrids of Passiflora. Genetics and Molecular Research 14:2176-2188. https://doi.org/10.4238/2015.March.27.4

Melo CAF, Souza MM, Silva GS (2017) Karyotype analysis by FISH and GISH techniques on artificial backcrossed interspecific hybrids involving Passiflora sublanceolata (Killip) MacDougal (Passifloraceae). Euphytica 213:160. https://doi.org/10.1007/s10681-017-1909-1

Oliveira OLS, Souza MM, Melo AF (2019) Cytogenetics and morphological delimitation between three species of Passiflora L. (subgenus Distephana Cervi). Plant Biology 21:662-669. https://doi.org/10.1111/plb.12967

Pagliarini MS (2001) Citogenética aplicada ao melhoramento. In: Nass LL, Valois ACC, Melo IS, Valadares-Inglis MC (eds) Recursos genéticos e melhoramento - Plantas, Fundação MT. p.871-910.

Paszko BA (2006) Critical review and a new proposal of karyotype asymmetry indices. Plant Systematic and Evolution 258:39-48. https://doi.org/10.1007/s00606-005-0389-2

Schwarzacher T, Heslop-Harrison JS (2000) Practical in situ hybridization. Springer-Verlag New York, Inc. 203p.

SILVA GS (2017) Análises genômicas (GISH) e citogenômicas comparativas em espécies do gênero Passiflora L. Universidade Estadual de Santa Cruz. 118p.

Souza MM, Pereira TNS (2011) Meiotic behavior in wild and domesticated species of Passiflora. Revista Brasileira de Botânica 34:63-72. https://doi.org/10.1590/S0100-84042011000100007

Souza MM, Pereira TNS,Silva LC, Reis DSS, Sudré CP (2003) Karyotype of six Passiflora species collected in the State of Rio de Janeiro. Cytologia 68:165-171. https://doi.org/10.1508/cytologia.68.165

Souza MM, Urdampilleta JD, Forni-Martins ER (2010) Improvements in cytological preparations for fluorescent in situ hybridization in Passiflora. Genetic and Molecular Research 9:2148-2155. https://doi.org/10.4238/vol9-4gmr951

Viana AJC, Souza MM (2012) Comparative cytogenetic between the species Passiflora edulis and Passiflora cacaoensis. Plant Biology 14:820-827. https://doi.org/10.1111/j.1438-8677.2011.00557.x

Viveiro Flora Brasil (2022a) Sementes de Maracujá FB300 Araguari. Disponível em: <https://viveiroflorabrasil.com.br/produto/sementes-de-maracuja-fb300-araguari/> (Acesso em 19 de mar de 2022):

Viveiro Flora Brasil (2022b) Sementes de Maracujá FB200 Yellow Master. Disponível em: <https://viveiroflorabrasil.com.br/produto/sementes-de-maracuja-fb-200-yellow-master/> (Acesso em 19 de mar de 2022):

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Publicado

09/08/2023

Como Citar

MARROQUÍN, J. A. M.; SOUZA, M. M.; SILVA, G. S.; MELO, C. A. F.; SOUZA, V. de O.; SANTOS-SANCHÊS, R. de C. V. Citogenética comparativa em nove cultivares de maracujazeiro azedo (Passiflora edulis Sims). Científica, Dracena, SP, v. 51, p. 15, 2023. DOI: 10.5016/1984-5529.2023.v51.1372. Disponível em: http://cientifica.org.br/index.php/cientifica/article/view/1372. Acesso em: 23 nov. 2024.

Edição

Seção

Melhoramento Genético Vegetal - Plant Breeding