dissertação
Distribuição de sequências centroméricas de Solanum nos genomas A, C e D de espécies alopoliploides
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Universidade Federal de Lavras
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Departamento de Biologia
Programa de Pós-Graduação
Programa de Pós-Graduação em Genética e Melhoramento de Plantas
Agência de fomento
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)
Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
No gênero Solanum, são conhecidos os genomas A, P, B, C, D e E, com base no estudo
de compatibilidade e homologia cromossômica em híbridos interespecíficos. A
caracterização das sequências repetitivas dos centrômeros de espécies de alguns desses
genomas tem revelado uma dinâmica bastante particular do DNA centromérico no
gênero. O centrômero é um loco cromossômico formado, geralmente, por grandes
conjuntos de DNA satélite e/ou elementos transponíveis, responsável pela segregação
fiel do material genético durante a divisão celular. Repetições satélite centroméricas
foram identificadas nas espécies Solanum tuberosum, Solanum verrucosum e Solanum
chomatophilum (portadoras dos genomas A, A e P, respectivamente) e observadas a
distribuição dessas sequências em espécies selvagens diploides de batata, portadoras dos
genomas A, P, B, E. Entretanto essas repetições ainda não foram avaliadas nos
genomas C e D, presentes apenas em espécies poliploides, em associação com o
genoma A. Com esse intuito, o objetivo deste estudo foi verificar o padrão de
distribuição e organização de sequências centroméricas características dos genomas A e
P de Solanum nos cromossomos de espécies alopoliploides (portadoras dos genomas
AC e AD), utilizando a técnica de FISH. As sequências centroméricas utilizadas como
sondas, foram obtidas da espécie S. tuberosum (St49 e St18), S. verrucosum (Sv54,
Sv123, Sv161.5) e S. chomatophilum (Sc83, Sc111, Sc9/108) e a sequência de rDNA
45S foi usada como controle positivo nos experimentos com sondas centroméricas. No
genoma AC, as sondas St18 e St49, foram ausentes. Já no genoma AD a repetição St18,
também esteve ausente e a sequência St49 presente na região centromérica de múltiplos
cromossomos de AD. A sequência Sv54 gerou 4 sinais centoméricos no genoma AD e
foi ausente no genoma AC. No genoma AD, Sv 161.5 evidenciou quatro sinais
centroméricos em dois pares de cromossomos, enquanto no genoma AC, Sv 161.5
revelou dois sinais centroméricos em um par cromossômico. Sv 123, tanto no genoma
AC quanto no genoma AD revelou dois sinais nos centrômeros em um par
cromossômico. No genoma AC, a sonda Sc83 gerou sinais dispersos, não
centroméricos, ao longo dos cromossomos. No genoma AD, essa mesma sonda revelou
dois sinais centroméricos, em um par de cromossomos do complemento. No genoma
AD, Sc92/108 revelou quatro sinais intensos nas regiões centroméricas de dois pares de
cromossomos, enquanto no genoma AC não produziu sinal. Em AC, a sonda Sc 111,
demonstrou sinais dispersos, com maior intensidade nos centrômeros. Já no genoma
AD, a repetição Sc111 mostrou sinais dispersos em todos os cromossomos, como
também sete sinais com maior intensidade em regiões centroméricas e não
centroméricas, sendo que 4 sinais eram co-localizados com Sc92/108. De um modo
geral, as sequências identificadas nos alopoliploides pertencem, em sua maioria, aos
cromossomos do genoma A, com padrão semelhante ora o genoma A de S. tuberosum,
ora ao de S. verrucosum. Nenhuma das sequências analisadas é candidata a pertencer ao
genoma C, enquanto que para o genoma D a sequência Sc83 pode pertencer a esse genoma, com padrão similar ao genoma P.
Abstract
In the genus Solanum, the genomes A, P, B, C, D and E are identified based on studies
of compatibility and chromosomal homology in interspecific hybrids. Characterization
of centromeric repetitive sequences in species with some of these genomes have been
shown that the dynamic of centromeric DNA is very distinct in Solanum. The
centromere is a chromosomal locus usually made up of large sets of satellite DNA
and/or transposable elements, responsible for the accurate segregation of the genetic
material during cell division. Centromeric satellite repeats were identified in the species
Solanum tuberosum, Solanum verrucosum and Solanum chomatophilum (carriers of the
A, A and P genomes, respectively) and the distribution of these sequences in wild
diploid potato species with genomes A, P, B, E was described. However, these repeats
have not yet been evaluated in genomes C and D, present only in polyploid species, in
association with genome A. The aim of this study was to verify the distribution pattern
and the organization of centromeric sequences in the genomes A and P of Solanum, in
the chromosomes of alopoliploid species (carriers of the AC and AD genomes) using
the FISH technique. The centromeric sequences used as probes were obtained from S.
tuberosum (St49 and St18), S. verrucosum (Sv54, Sv123, Sv161.5) and S.
chomatophilum (Sc83, Sc111, Sc9 / 108). The rDNA sequence 45S was used as a
positive control in experiments with centromeric probes. In the AC genome, the St18
and St49 probes were absent. In the AD genome the St18 repeat was also absent and the
St49 sequence was present in the centromeric region of multiple AD chromosomes. The
Sv54 sequence generated 4 centric signals in the AD genome and was absent in the AC
genome. Regarding the AD genome, Sv 161.5 revealed four centromeric signals on two
chromosome pairs, while in the AC genome, Sv 161.5 showed two centromeric signals
in one chromosomal pair. Sv 123, revealed in both AC and AD genomes two signals in
the centromere in one chromosomal pair. In the AC genome, the Sc83 probe generated
scattered, non-centromeric signals along the chromosomes. In the AD genome, this
same probe revealed two centromeric signals in one chromosome pair of the
complement. In the AD genome, Sc92/108 revealed four intense signals in the
centromeric regions of two pairs of chromosomes, whereas in the AC genome there was
no signal. In AC, the Sc 111 probe showed dispersed signals, with higher intensity in
the centromere. In the AD genome, the Sc111 repeat showed scattered signals in all
chromosomes, as well as seven signals with higher intensity in centromeric and noncentromeric regions, four of them co-localized with Sc92/108. In general, the identified
sequences in alopoliploids belong mostly to chromosomes of genome A , with a patter
similar either to the genome A of S. tuberosum or S. verrucosum. None of the analyzed
sequences is candidate to belong to genome C, whereas for genome D the sequence Sc83 can belong to this genome, with pattern similar to the genome P.
Descrição
Área de concentração
Agência de desenvolvimento
Palavra chave
Marca
Objetivo
Procedência
Impacto da pesquisa
Resumen
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Citação
OLIVEIRA, G. K. de. Distribuição de sequências centroméricas de Solanum nos genomas A, C e D de espécies alopoliploides. 2017. 50 p. Dissertação (Mestrado em Genética e Melhoramento de Plantas)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2017.