KARYOTYPE ALTERATIONS AFTER HYBRIDIZATION BETWEEN Pennisetum purpureum AND Pennisetum glaucum

• Published in: Ciência e agrotecnologia Vol. 39; no. 5; pp. 443 - 454
• Main Authors: Reis, Gabriela Barreto dos, Andrade-Vieira, Larissa Fonseca, Campos, José Marcello Salabert de, Pereira, Antonio Vander, Davide, Lisete Chamma
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Editora da Universidade Federal de Lavras 01-10-2015; Universidade Federal de Lavras
• Subjects: AGRICULTURE, MULTIDISCIPLINARY; conteúdo de DNA; hibridização in situ; Híbridos interespecíficos; morfometria cromossômica; Interspecific hybrids; Híbridos interespecíficos; in situhybridization; chromosome morphology; hibridização in situ; morfometria cromossômica; DNA content; conteúdo de DNA
• ISSN: 1413-7054; 1981-1829; 1413-7054
• DOI: 10.1590/S1413-70542015000500003

ABSTRACTNapier grass and pearl millet are tropical forages from the genus Pennisetum. The variability in those species is explored in breeding programs of forages, as well as in the production of interspecific hybrids. Hybridization is a phenomenon that leads to intergenomic conflicts following the elimination of genomic sequences. In this sense, the present work aimed to study the genomic alterations occurring after interspecific hybridization of pearl millet and Napier grass with the use of cytogenetics and flow cytometry tools. These methods allowed the evaluation of chromosome morphometry, DNA content and genomic ratio in pearl millet, Napier grass and hybrids. It was observed that pearl millet and Napier grass have chromosomes with superposed size. The hybrid presents chromosomes that are smaller than expected, leading to karyotype alterations. Additionally, comparing the DNA content of parents and hybrids, loss of DNA content was demonstrated. Further, changes in the pearl millet and Napier grass genome ratio were also verified in the hybrid nucleus. Moreover, genomic rearrangements were shown to occur through karyotype alterations in the hybrid.
RESUMOO capim-elefante e o milheto são forragerias tropicais pertencentes ao gênero Pennisetum. A variabilidade existente dentro de cada uma dessas espécies é explorada no melhoramento de forragens, assim como na hibridização interespecífica entre elas. A hibridização interespecífica é um fenômeno que pode levar a conflitos intergenômicos, ocasionando a eliminação de sequências genômicas, assim como rearranjos cromossômicos. Objetivo-se, do presente trabalho, estudar as possíveis alterações cariotípicas nos cromossomos da combinação híbrida. Para tanto, os cromossomos dos parentais, capim-elefante e milheto, e do híbrido interespecífico foram analisados, por meio de técnicas de citogenética, e os genomas por citometria de fluxo. Foi avaliada a morfometria dos cromossomos dessas espécies, seu conteúdo de DNA e as proporções genômicas dos parentais no híbrido. O capim-elefante e o milheto apresentaram tamanhos cromossômicos sobrepostos, e o híbrido avaliado apresentou cromossomos com comprimento menor do que o esperado. Adicionalmente, comparando-se o híbrido com os parentais foi possível identificar perda no conteúdo de DNA e alteração na relação dos genomas parentais no núcleo híbrido. Além disso, foi demonstrada a ocorrência de rearranjos genômicos, por meio das alterações cariotípicas no híbrido.