Estudo de apomixia em diferentes níveis de ploidia no Manihot spp.

Abstract

A apomixia em Manihot vem sendo estudada pelo Professor Nassar desde 1995. Estudos têm sido feitos desde então para elucidar os processos genéticos envolvidos nesse fenômeno. No presente estudo foram feitas análises morfológicas em óvulos por meio da técnica de Clearing, além da avaliação das configurações cromossômicas e da viabilidade polínica de três variedades: a cultivar 307-2 (diplóide); o híbrido poliplóide entre Manihot esculenta Crantz e M. glaziovii Arg. Muell.; e do híbrido poliplóide entre M. esculenta e M. anômala Poll.. Com o intuito de verificar o estágio de desenvolvimento da flor em que se inicia o surgimento do embrião, foram feitas análises com vários tamanhos de flores (entre 2 e 9 mm). Foram feitos três tipos de tratamento, coletas de flores antes da antese, após a antese com proteção de plástico PVC, e após a antese sem proteção para verificar se a polinização induz ou não a apomixia em Manihot. Na análise citogenética da cultivar 307-2 foi encontrado pareamento regular de 18 bivalentes na metáfase I. Na análise embriônica foi observado 14% dos óvulos com embriões múltiplos, isto é, 14% de apomixia para flores fechadas, indicando que nesse caso a polinização não foi necessária para a formação de embriões do tipo adventício. No híbrido poliplóide entre Manihot esculenta e M. glaziovii, foi encontrado número de 72 cromossomos nas 15 metáfases analisadas, sendo notado média de formação de 3 quadrivalentes e 30 bivalentes, confirmando a poliploidização artificial. Quando foram analisados seus óvulos, notou-se um índice de 11% de apomixia, o que indica que a duplicação do material cromossômica interfere na expressão dessa característica, uma vez que no híbrido diplóide não foi encontrado multiembrionismo. No híbrido poliplóide entre M. esculenta e M. anômala Poll. foi encontrado número de 72 cromossomos sendo representados por 4 univanentes e 28 bivalentes, o que confirma a poliploidização artificial. A análise embriônica mostrou 2% de embriões múltiplos e revelou surgimento de apomixia, que não se encontra no tipo diplóide. Além disso, na análise polínica foram testados dois corantes diferentes para comparação. A alta viabilidade polínica encontrada demonstra que esse fator não está inversamente relacionado ao aparecimento de apomixia, e que as poliploidizações realizadas restauraram a viabilidade que se havia perdido no híbrido interespecífico. O uso do corante carmina e Alexander no híbrido M. glaziovii x mandioca teve o mesmo resultado. Como o corante carmina é muito mais fácil no preparo e na aplicação do que o corante Alexander, recomenda-se o uso do corante carmina no tratamento para determinar a viabilidade de pólen. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT

Apomixis in Manihot has been studied by Professor Nassar since 1995. Since then, studies have been made to elucidate the genetic e botanic processes involved in this phenomenon. In the present study, ovules of three varieties were analyzed by the technique of clearing, as well as the evaluation of chromosomal configurations and pollen viability of three types: the cultivar 307-2 (diploid), the polyploid hybrids of Manihot esculenta Crantz with M. glaziovii Arg. Muell.; and the polyploid hybrid of M. esculenta with M. anomala Pohl. Various sizes of flowers (between 2 and 9 mm) were analyzed in order to verify if pollination is necessary for multiembrionic formation, and determine at which flower development stage the embryo occurs. Three types of treatment were used: the use of flowers before anthesis; after anthesis with protective PVC plastic; and after anthesis without protection, to check whether or not pollination induces apomixis in Manihot. The cultivar 307-2 revealed regular 18 bivalents at metaphase. The embryonic study showed 14% of apomictic flower buds, indicating that pollination was not necessary for the formation of adventitious embryos. 72 chromosomes were found in polyploid hybrids of Manihot esculenta with M. glaziovii. In the 15 metaphases analyzed, it was noted an average of three quadrivalents and 30 bivalents, confirming the polyploid. The 11% apomixes rate indicates that chromosome duplication has led to apomixes induction. On the polyploid hybrid of M. esculenta with M. anomalous Pohl, it was found 72 chromosomes constituting 4 univalents and 28 bivalents, confirming the artificial polyploidization. Pollen analysis showed that high pollen viability is not inversely related to the occurrence of apomixes. The carmine dye proved far more reliable and practical for measuring pollen viability.