Geração da variabilidade genética – Aberração numérica

1. Geração da variabilidade genética – Aberração numérica Disciplina: Genética Geral – BEG 5438 Prof: Giorgini A. Venturieri – Eng. Agro. PhD

2. NUMÉRICAS ESTRUTURAIS As aberrações podem ser:

3. CariótiposRepresentação fotográfica dos cromossomos de uma célula depois de terem sido reunidos por pares de cromossomos idênticos e classificados por dimensão. Conjunto dos cromossomos de um indivíduo.

4. Cariótipos comparados entre espécies relacionadas ou populações isoladas tem mostrado muita semelhança, com diferenças pequenas na forma de alguns cromossomos, ou no seu número Filogenia do gênero Clarkia inferida com base em ploidias

5. Podem ser: Autopoliplóides: quando um único genoma é repetido. Autotriplóides; Autotetraplóides etc. Alopoliplóides: quando ocorrem dois ou mais genomas diferentes. Alotriplóide; Alotetraplóide etc. (figura) Aberrações numéricas- Euploidias - Euploides: as células 2n são um múltiplo exato do número básico de cromossomos (n). Exemplos: Chryzanthemum tem n = 9 e são conhecidas espécies com 18, 36, 54, 72 e 90 cromossomos Solanum tem n = 12 e são conhecidas espécies com 24, 36, 48, 60, 72, 96, 108, 120 e 144 cromossomos. Quanto ao múltiplo de “n” são chamados de: 2 x diplóide, 3 x triplóide, 4 x tetraplóide, 5 x pentaplóide, 6 x hexaplóide. Acima de 2 x são chamados genericamente de poliplóides

6. AA BB AB anfidiplóide (estéril) AABB anfitetraplóide (fértil) AAAA Autopoliplóide(fértil) Autopoliploidia e Alopoliploidia

7. Híbrido entre rabanete e repolho = Raphanobrassica

8. Os Alopoliplóides surgem pela duplicação dos cromossomos após um cruzamento interespecífico. Ocorrem freqüentemente na natureza. Exemplos: algodão sul-americano (alotetraplóide 2n = 26, com genoma de uma espécie asiática (Gossipium herbaceum) com uma americana do Peru (G. raimondi) Triticum aestivum tem o genoma AABBDD. É um alohexaplóide (2n = 6x = 42) derivado do cruzamento das espécies T. monococcum (genoma A), Aegilops speltoides (genoma B) e Aegilops aquarrosa (genoma D); Raphanobrassica tem o genoma de rabanete (Raphanus sativus , 2n = 18) e Brassica oleracea repolho (2n = 18); Triticales:Triticum aestivum (genoma ABD) com Secale cereale (genoma R) seguido de poliploidização, dando AABBDDRR (menos promissor) Triticum durum (genoma AABB) com Secale cereale (genoma RR) dando AABBRR (mais promissor)

9. Métodos de indução de ploidias • Tratamento com colchicina: Inibe a formação da tubulina, proteína que forma as fibras do fuso. Sem estas fibras, as cromátides irmãs não conseguem ser eficientemente separadas na anáfase meiótica. • Fusão de protoplastos: Células cultivadas em meio líquido tem as suas paredes celulares digeridas e depois induzidas a se fundirem por eletroporação ou modificações nas concentrações de sais no meio. Depois estas células são regeneradas em plantas. • Aumento de temperatura no ato da fecundação

10. Formação de triplóides São geralmente estéreis devido a problemas no pareamento dos cromossomos). Podem ser obtidos por: - Junção de células diplóides com haplóides pela fusão de protoplastos - Pelo cruzamento de animais ou plantas tetraplóides (2 n = 4 x; gametas n = 2 x) com diplóides (2n = 2 x; gametas n = x). Dariam como resultado autotriplóides (ex. melancia sem sementes, ostra triplóide) - Fertilização do óvulo por dois núcleos espermáticos - Fertilização por gametas não reduzidos

11. Exemplos de triplóides agronômicos • Bananas: Musa acuminata (genoma AA), deu origem a varias variedades: AAA: Gros Michel, Caru-verde, Nanica, Nanicão, Valery AAAA: IC2 Musa balbisiana (genoma BB), deu híbrido triplóide com M.acuminata: AAB: Maçã, Branca, Plátanos, ABB: Figo-cinza; Figo-vermelha Truta marrom (Salmo trutta) genoma 3n)

12. Musa acuminata • Variedade Gros Michale (genoma AAA)

13. Musa balbisiana (genoma BB) Variedade Figo (genoma BBB)

14. Formação de ostras e camarões e peixes triplóides • Evita-se o prosseguimento da meiose do gameta feminino que o mantém como diplóide seguido da fertilização com o espermatozóide normal. Isto é conseguido pelo tratamento com cytochalasina B ou choque térmico dos óvulos simultaneamente a fertilização.

15. Truta marrom (Salmo trutta)

16. Aneuplóides: possuem em suas células somáticas um ou mais cromossomos adicionais ou em falta. Podem ser causadas por: a) retardamento dos cromossomos durante a anáfase b) não disjunção ou seja, não segregação de cromossomos durante a meiose de organismos diplóides. c) Assinápse, ou seja, o não pareamento de cromossomos homólogos na meiose (figura) d) Irregularidades na distribuição de cromossomos durante a meiose de organismos poliplóides com número ímpar de cromossomos do genoma básico tais como triplóides, pentaplóides etc. (figura) Aberrações numéricas- Aneuploidia -

17. Fatores que podem levar a formação de aneuplóides

18. Trissômicos em Datura estramonium

19. Meiose em Triplóides

20. Trissômicos: apresentam um dos cromossomos em triplicata. Assim como os Monossômicos, são utilizados para a localização de genes específicos (ex. Datura estramônio). Outras denominações de aneuplóides e respectivas constituições cromossômicas (ver tabela) Monossômico: deficientes em um cromossomo ex. 2n = 2x -1. Este tipo tem sido encontrado em humanos, diversos tipos de animais e vegetais. Geralmente é letal e normalmente encontrado em organismos poliplóides porque cromossomos homeólogos suprem a deficiência (ver tabela) Tipos de aneuplóides

21. Denominações de aneuplóides e constituições cromossômicas

22. Cromossomos homeólogos Ex. Trigo

23. Características dos poliplóides • Maior volume nuclear • Partes reprodutivas e vegetativas agigantadas • Fertilização reduzida • Alterações nos constituintes químicos • Diminuição da velocidade de crescimento

24. Ocorrência das ploidias • As ploidias são freqüentes em plantas (2/3 de todas as espécies de gramíneas são poliplóides), mas raras em animais. Acredita-se que nos animais há: Distúrbios nos mecanismos de determinação do sexo; Barreiras para a fertilização cruzada; Barreiras histológicas. • Quando ocorrem nos animais são sobre os inferiores e em mosaicos. Nas plantas geralmente corre no indivíduo todo.