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Type: TESE DIGITAL
Title: Distribuição geográfica e análise cariotípica de citótipos de Psidium cattleianum Sabine (Myrtaceae) = Geographic distribution and karyotype analysis in cytotypes of Psidium cattleianum Sabine (Myrtaceae)
Title Alternative: Geographic distribution and karyotype analysis in cytotypes of Psidium cattleianum Sabine (Myrtaceae)
Author: Machado, Raquel Moura, 1990-
Advisor: Forni-Martins, Eliana Regina, 1957-
Martins, Eliana Regina Forni, 1957-
Abstract: Resumo: Psidium cattleianum é uma planta frutífera nativa do Brasil e Uruguai, com ampla distribuição, desde o Rio Grande do Sul até a Bahia na Floresta Atlântica. Possui dois morfotipos, um produtor de frutos amarelos e outro de frutos vermelhos. Na espécie já foram relatados números cromossômicos variando de 2n= 44, 55, 66, 77 a 88. Esse estudo foi dividido em dois capítulos com os objetivos de: determinar os números cromossômicos de P. cattleianum ao longo do gradiente latitudinal e altitudinal na Floresta Atlântica e sugerir os fatores relacionados à distribuição dos citótipos da espécie (Capítulo 1) e examinar a possível variação cariotípica entre os citótipos mediante técnicas que permitem a diferenciação linear dos cromossomos (Capítulo 2). Para as análises citogeográficas, os números cromossômicos foram plotados em um mapa no programa DIVA-GIS. Uma análise de componentes principais (PCA) foi realizada para auxiliar no reconhecimento dos padrões de distribuição geográfica e ambiental das populações estudadas e a relação com os números cromossômicos, seguido do teste de correlação de Pearson (r) para algumas variáveis. Nas análises cromossômicas, foram aplicadas técnicas de bandamento CMA/DAPI (em oito citótipos) e de hibridização de DNA in situ (FISH, em cinco citótipos), utilizando os genes de DNAr como marcadores. Em 17 populações analisadas, foram encontrados citótipos com nove níveis de ploidia: 2n=3x=33, 2n=4x=44, 2n=5x=55, 2n=6x=66, 2n=7x=77, 2n=8x=88, 2n=9x=99, 2n=10x =110 e 2n=12x=132. Quatro novos citótipos foram relatados (2n= 33, 99, 110 e 132). O citótipo mais frequente foi 2n=66. Doze populações foram constituídas por um único citótipo, porém outras cinco apresentaram de dois a cinco citótipos. Os morfotipos amarelo e vermelho não puderam ser distinguidos pelo nível de ploidia. O morfotipo vermelho tende a se distribuir em regiões de maior altitude. Também foi observada tendência dos níveis de ploidia mais altos se distribuírem em regiões onde as condições ambientais eram mais adversas (maior incidência de radiação solar, temperaturas mais altas e menor precipitação). Psidium cattleianum mostrou distribuição geográfica e tolerância ambiental amplas, que podem ter sido favorecidas pela variabilidade genética e "robustez" relacionada aos vários citótipos poliploides existentes. A aplicação do bandamento CMA/DAPI e da FISH evidenciou padrões entre os citótipos: 1) as bandas CMA+/DAPI- e todos os sítios de DNAr são proximais, 2) o número de bandas CMA+/DAPI- e de sítios de DNAr aumenta linearmente de acordo com o aumento do nível de ploidia (x), 3) os sítios de DNAr 18S e 5S localizam-se em cromossomos distintos, 4) as bandas CMA+/DAPI- colocalizam-se com os sítios de DNAr 18S. O citótipo 2n=12x=132 diferiu em relação ao sítio de DNAr 5S: apenas 10 pares, além de um par cromossômico portando os dois sítios de DNAr, sugerindo a ocorrência de alterações cromossômicas estruturais. O padrão de sítios DNAr 18S e 5S sugeriu uma repetição de um genoma de x=11 e uma possível origem autopoliploide da espécie. A origem da poliploidia em P. cattleianum, além de outras espécies de Psidium, pode ser melhor esclarecida ampliando o número de marcadores cromossômicos, na técnica de FISH, além do DNAr

Abstract: Psidium cattleianum is a fruit plant native to Brazil and Uruguay with a broad distribution, from Bahia to Rio Grande do Sul in the Atlantic Forest. It has two distinct morphotypes, one producing yellow fruits and other red fruits. Chromosome numbers of 2n= 44, 55, 66, 77 and 88 have been previously reported. This study was divided into two chapters with the objectives of: determine the chromosome numbers of P. cattleianum along the latitudinal and altitudinal gradient in the Atlantic Forest and suggest factors related to the distribution of cytotypes of species (Chapter 1) and examine the possible karyotype variation between cytotypes with techniques that allow linear differentiation of chromosomes (Chapter 2). For cytogeographic analysis, chromosome numbers were plotted on a map in DIVA-GIS program. A principal component analysis (PCA) was performed to aid in the recognition of geographical and environmental distribution patterns of the populations studied and the relationship with chromosome numbers, followed by Pearson correlation test (r) for some variables. In chromosome analysis, were applied CMA / DAPI banding (eight cytotypes) and DNA in situ hybridization (FISH, five cytotypes) using rDNA genes as markers. In 17 populations analyzed, cytotypes were found with nine levels of ploidy: 2n=3x=33, 2n=4x=44, 2n=5x=55, 2n=6x=66, 2n=7x=77, 2n=8x=88, 2n=9x=99, 2n=10x =110 and 2n=12x=132. Four new cytotypes been reported (2n = 33, 99, 110 and 132). The most common cytotype was 2n = 66. Twelve populations were constituted by a single cytotype, but other five had two to five cytotypes. The yellow and red morphotypes could not be distinguished by the level of ploidy. Red morphotype tends to distribute in higher altitudes. It was also observed trend of higher ploidy levels are distributed in areas where adverse environmental conditions were more (higher incidence of sunlight, higher temperatures and less precipitation). Psidium cattleianum showed a large geographical distribution and a broad environmental tolerance, which may have been favored by the genetic variability and "robustness" related to various existing cytotypes polyploid. The application of CMA / DAPI banding and FISH showed patterns among cytotypes: 1) the CMA+/DAPI- bands and all rDNA sites are proximal, 2) the number of CMA+/DAPI- bands and rDNA sites increases linearly according to the increase in the ploidy level (x), 3) 18S and 5S rDNA sites are located on different chromosomes, 4) the bands CMA+/DAPI- co-located up with the 18S rDNA sites. The cytotype 2n=12x =132 differed in relation to the 5S rDNA site: only 10 pairs, one chromosome pair carrying the two sites of rDNA, suggesting the occurrence of structural chromosomal alterations. The patterns of 18S and 5S rDNA sites suggested a repeat of a genome of x = 11 and a possible origin of species by autopolyploidy. The origin of polyploidy in P. cattleianum and other species of Psidium can be clarified expanding the number of chromosomal markers in the FISH technique, in addition to the rDNA
Subject: Citotaxonomia vegetal
Bandeamento cromossômico
Hibridização in situ
Poliploide
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2016
Appears in Collections:IB - Dissertação e Tese

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