Organização genômica de genótipos diploides e alotetraploides espontâneos e induzidos de Arachis L. revelada por citogenética

Abstract

O amendoim cultivado (Arachis hypogaea) apresenta características como palatabilidade e alto valor nutritivo, que o tornaram fonte de alimento para diferentes culturas, como para os índios Kayabi, que habitam o Parque Indígena do Xingu, Brasil. Análises do germoplasma de A. hypogaea coletado nessa região apresentaram características morfológicas diferentes da variação já descrita para a espécie amplamente cultivada no mundo, levantando questionamentos sobre a possível contribuição de outras espécies em sua origem. Buscando compreender as razões para essas diferenças, alguns acessos coletados no Parque Indígena do Xingu e seus arredores foram citogeneticamente analisados e comparados com o amendoim cultivado e A. monticola. Os resultados mostraram que seus cariótipos são muito similares entre si, a A. hypogaea e A. monticola, sugerindo que a diversidade morfológica dentro desses acessos não está associada a uma origem diferente e, portanto, pode ser atribuída à plasticidade morfológica associada à seleção conduzida pelos indígenas. O amendoim é uma espécie alotetraploide, o que dificulta o avanço dos programas de melhoramento. Para superar a limitação de compatibilidade interespécies por diferença de ploidia, uma estratégia consiste na obtenção de genótipos alotetraploides induzidos, que facilitam a transferência de alelos de interesse, além de serem fonte de estudos dos efeitos do choque genômico após a alotetraploidização. Dois alotetraploides induzidos (IpaDur1 e IpaDur2), obtidos a partir do cruzamento entre as espécies genitoras do amendoim foram citogeneticamente analisados e comparados com A. hypogaea, A. monticola e seus genitores diploides. Além desses dois alotetraploides induzidos, MagDur (A. magna x A. duranensis)

4x e ValSten

(A. valida x A. stenosperma)

4x também foram analisados a fim de comprovar o sucesso da alotetraploidização induzida. Essas análises sugerem a instabilidade dos subgenomas induzidos, identificadas por alterações no número de sítios de DNA ribossômico (DNAr) 45S e recombinações entre os subgenomas A e B, como possíveis consequências da recente alotetraploidização. A citogenética molecular, além de sequências repetitivas de DNA, como de retrotransposons do tipo Long Terminal Repeats (RT-LTR), também permite mapear sequências gênicas por hibridização in situ por fluorescência (FISH). Buscando caracterizar a distribuição in situ de alguns RT-LTR e estabelecer o uso da citogenômica em Arachis com a localização de sequências gênicas, os genomas e transcritomas de espécies silvestres de Arachis foram explorados. Sequências gênicas responsivas a diferentes estressesforam selecionadas e utilizadas como sondas para FISH, tais como: o segmento genômico contendo a sequência de AdEXLB8, uma Expansina-like B isolada de A. duranensis; dois genes do tipo NLR (Nucleotide Binding Leucine Rich Repeats) e um gene pertencente à família das Estilbenos Sintases (GES). Em todos os genótipos analisados os resultados in situ corroboraram a localização previamente

determinadas in silico. Pela primeira vez foram estabelecidos marcadores cromossomo- específicos a partir da sequência de dois genes, AdEXLB8 e GES em Arachis. A partir

desses experimentos, foi possível incrementar o cariótipo para espécies do gênero, contribuindo para o entendimento da estrutura e evolução desses genomas.