RESUMO A identificação de marcas epigenéticas associadas a problemas no processo meiótico pode esclarecer os mecanismos subjacentes às irregularidades e aos impactos na constituição genética dos gametas. Portanto, este estudo teve como objetivo verificar a relação entre o padrão de fosforilação na serina 10 da histona H3 (H3S10ph), uma marca epigenética (peri)centromérica, com anormalidades meióticas em uma população silvestre de Crotalaria spectabilis Roth. As principais anormalidades observadas foram transferência de material genético por meio de conexões citoplasmáticas, eliminação de DNA e arranjo anormal do fuso. Diferentes formas de eliminação (fragmentação da cromatina, formação de anéis, cromossomos atrasados e micronúcleos) foram observadas desde as fases iniciais até a formação de tétrades. A cromatina eliminada foi positiva ou negativa para o imuno sinal da H3S10ph, portanto pode estar ocorrendo eliminação de fragmentos acêntricos, bem como de cromossomos com centrômeros ativos ou inativos. Portanto, centrômero disfuncional não é a única causa candidata para eliminação. A transferência de material genético e os arranjos anormais de fusos são evidências de que essa população pode produzir gametas aneuploides e grãos de pólen 2n.

ABSTRACT The identification of epigenetic marks associated with problems in the meiotic process can enlighten the mechanisms underlying the irregularities and the impacts in the genetic constitution of gametes. Therefore, this study aimed to verify the relationship between the pattern of phosphorylation in serine 10 of histone H3 (H3S10ph), a (peri) centromeric epigenetic mark, with meiotic abnormalities in a wild population of Crotalaria spectabilis Roth. The main abnormalities observed were transfer of genetic material through cytoplasmatic connections, DNA elimination and abnormal spindle array. Different forms of elimination (chromatin fragmentation, ring formation, lagging chromosomes and micronuclei) were observed from the early phases until tetrad formation. The eliminated chromatin was either positive or negative for the immunosignal of H3S10ph, so it may be occurring elimination of acentric fragments, as well as of chromosomes with active or inactive centromeres. Therefore, dysfunctional centromere is not the only candidate cause for elimination. The transfer of genetic material and the abnormal spindle arrays are evidence that this population can produce aneuploid gametes and 2n pollen grains.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio da hibridização in situ genômica (GISH), as configurações de pareamento como indicadoras potenciais da recombinação entre cromossomos de diferentes genomas parentais, presentes em dois híbridos interespecíficos (capim-elefante x milheto) poliploidizados artificialmente. Anteras de botões florais jovens foram utilizadas nas preparações cromossômicas. A sonda genômica foi preparada com o DNA do milheto e marcada com biotina-16-dUTP pela reação de nick translation. O DNA de bloqueio foi preparado com o DNA genômico do capim-elefante. O pareamento intergenômico homeólogo, observado nos dois híbridos, indica a possibilidade de recombinação entre os cromossomos dos genomas parentais.

Abstract: The objective of this work was to evaluate, by genomic in situ hybridization (GISH), pairing configurations as potential indicators of recombination between chromosomes of different parental genomes, in two interspecific hybrids (elephant grass x pearl millet) artificially polyploidized. Anthers from young flower buds were used in the chromosomal preparations. The genomic probe was prepared with pearl millet DNA and labeled with biotin-16-dUTP by the nick translation reaction. Blocking DNA was prepared with genomic elephant grass DNA. The homoeologous intergenomic pairing, observed in the two hybrids, indicates the possibility of recombination between chromosomes of the parental genomes.

O objetivo deste trabalho foi comparar o comportamento meiótico e a viabilidade dos grãos de pólen de três espécies de Crotalaria. A análise meiótica foi realizada por meio da técnica de secagem ao ar. A viabilidade dos grãos de pólen foi avaliada por testes de coloração (corante de Alexander, cloreto de tetrazólio e diacetato de fluoresceína) e por teste de germinação em solução de sacarose. Foram observados oito bivalentes, confirmando relatos prévios em populações de outras regiões do Brasil e de outros países. As três espécies apresentaram comportamento meiótico irregular: em Crotalaria micans, citomixia e pareamento irregular na diacinese; em C. spectabilis, pareamento irregular no diplóteno; e em C. zanzibarica, núcleo fortemente condensado nas fases de leptóteno e zigóteno. A viabilidade dos grãos de pólen das três espécies é baixa, o que pode estar associado às irregularidades do comportamento meiótico.

The objective of this work was to compare the meiotic behavior and pollen grain viability of three species of Crotalaria. Slides for meiotic analysis were prepared by the air-drying technique. Pollen grain viability was measured by three staining procedures (Alexander's solution, tetrazolium chloride and fluorescein diacetate) and in vitro germination in a sucrose solution. Eight bivalents were observed, confirming previous reports on populations from other regions of Brazil, as well as from other countries. All species showed abnormal meiotic behavior as follows: in Crotalaria micans, cytomixis and abnormal chromosome pairing in diakinesis; in C. spectabilis, abnormal chromosome pairing in diplotene; in C. zanzibarica, shrunk nuclei in leptotene and zygotene. Pollen grains of all three species show low viability, which may be associated with the irregularities of the meiotic behavior.

RESUMO Foram realizados estudos citogenéticos em Pinus oocarpa Schiede ex Schltdl., Pinus patula Schltdl. & Cham. e nas procedências Jócon Yoro, Las Camelias e San Rafael del Norte do Pinus tecunumanii Eguiluz & J. P. Perry, visando subsidiar a definição da categoria taxonômica do Pinus tecunumanii. A caracterização dos cromossomos mitóticos, utilizando coloração com Giemsa e com o fluorocromo 4’, 6- diamidino-2-fenilindoldiidroclorídrico (DAPI), confirmou o padrão cariotípico descrito para a maioria das espécies do gênero, isto é, onze pares de cromossomos metacêntricos, muito semelhantes quanto ao comprimento e morfologia, e um par submetacêntrico, para todos os taxa estudados. A coloração com o fluorocromo forneceu definição clara das constrições secundárias, permitindo a diferenciação das espécies e procedências pelo número e posição das mesmas. As procedências de Pinus tecunumanii também se diferenciaram dos outros dois materiais em relação ao comprimento total do complemento haplóide. Os resultados obtidos suportam o “status” específico para o Pinus tecunumanii, bem como fornecem evidências de que além das mutações de ponto, alterações estruturais contribuíram para a diferenciação intra e interespecífica no gênero Pinus.

ABSTRACT Karyotypic analysis of Pinus oocarpa Schiede ex Schltdl., Pinus patula Schltdl. & Cham. and of provenances Jócon Yoro, Las Camelias and San Rafael del Norte of Pinus tecunumanii Eguiluz & J. P. Perry were accomplished to provide information for definition of Pinus tecunumanii taxonomic status. Characterization of mitotic chromosomes stained with Giemsa and with 4’, 6-diamidino-2- phenylindoldihydrochlorid (DAPI) fluorochrome confirmed the karyotypic pattern reported for most of the Pinus species, which present eleven pairs of metacentric chromosomes, very similar in regard to length and morphology, and a submetacentric pair for all the taxa studied. Sharp definition of secondary constrictions revealed by DAPI staining allowed distinction of species and provenances by the number and position of this cytological marker. Pinus tecunumanii was also different from the other two species in regard to total length of haploid set. The results support the species status for Pinus tecunumanii as well as present evidence that in addition to point mutations, structural alterations contributed toward intra and interspecies differentiation into the genus Pinus.

O objetivo deste trabalho foi detectar diferenças entre duas espécies de pimenta-longa por meio de análise de cariótipos. Foram analisados cinco acessos de Piper hispidinervum (Piperaceae) C. DC. e Piper aduncum L. (Piperaceae) pertencentes à coleção de germoplasma da Embrapa Acre, utilizando-se o método de esmagamento e coloração de Feulgen. As duas espécies apresentaram número cromossômico 2n = 24 e cromossomos pequenos e metacêntricos com comprimento médio de 1,38 µm em P. hispidinervum e 1,32 µm em P. aduncum. Pelos descritores citogenéticos obtidos não há diferença entre as duas espécies.

The aim of this work was to detect differences between two species of long pepper by karyotypic analysis. Five acessions of Piper hispidinervum C. DC. (Piperaceae) and Piper aduncum L. (Piperaceae), belonging to germplasm collection of Embrapa Acre, were analysed using squashing technique and Feulgen staining. The chromosome number observed for both species was 2n = 24 and karyotype presented small metacentric chromossomes, with average length of 1.38 µm in P. hispidinervum and 1.32 µm in P. aduncum. Karyotypic descriptions pointed out that the species are not different.

Uma das dificuldades de se conduzir estudos citogenéticos em espécies vegetais nativas do cerrado é a ocorrência de baixos índices metafásicos no meristema radicular. O incremento dos índices mitótico e metafásico em células de pontas de raiz tem sido obtido em várias espécies com a sincronização do ciclo celular por meio de hidroxiuréia (HU). Neste trabalho foram determinadas as condições ótimas para a sincronização eficiente do ciclo em células meristemáticas de raízes de baru (Dipteryx alata Vog.). Foram testadas quatro concentrações de HU (0,00; 1,25; 2,50; 5,00 e 10,00 mM), três tempos de exposição das raízes (10, 15 e 20 h) e dois tempos de recuperação do ciclo (5 e 10 h). As melhores respostas foram obtidas com exposição das raízes, de cerca de 1 cm, à solução de HU 3,5 mM, por 20 horas, com posterior recuperação do ciclo em água destilada por 5 horas. O índice de 45% de células em divisão representou um incremento de cerca de 5 vezes em relação à testemunha, ao passo que para células em metáfases, o índice de 22,6% foi cerca de 10 vezes superior. Portanto, o uso dessa estratégia mostrou-se bastante eficiente para a obtenção de grande quantidade de cromossomos para análise citogenética do baru.

A major difficulty in cytogenetic studies of plant species from "cerrado" is the low metaphasic index in root tip cells. Cell cycle synchronization, by using hydroxyurea (HU), has been successfully used in order to obtain high mitotic and metaphasic index in several species. The goal of this work was to optimize conditions for efficient synchronization of Dipteryx alata root tip meristematic cells. Different levels of hydroxyurea (0, 1.25, 2.50, 5.00, and 10.00 mM), periods of treatment (10, 15, and 20 h) and periods of cell cycle recovery (5 and 10 h) were tested. Best results were achieved by treating 10-mm long roots with 3.5 mM hydroxyurea, for 20 h and incubating for 5 h in distilled water. The amount of cells dividing was five folds increased, compared to that of the control treatment, reaching an index value of 45%. Whereas for metaphase cells, the index value of 23% was 10 times higher. Therefore, such strategy was efficient to obtain high chromosome amounts for cytogenetic analysis of baru.