Tamaño del genoma, heterocromatina, polimorfismo numérico y herencia de cromosomas B en razas nativas del maíz

Rosato, Carmen Luisa Marcela

Registro:

Documento:	Tesis Doctoral
Disciplina:	biologia
Título:	Tamaño del genoma, heterocromatina, polimorfismo numérico y herencia de cromosomas B en razas nativas del maíz
Título alternativo:	Genome size, heterochromatin, B chromosome numerical polymorphism and B transmission rate in native races of maize
Autor:	Rosato, Carmen Luisa Marcela
Editor:	Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Filiación:	Departamento de Ciencias Biológicas. Laboratorio de Genética
Publicación en la Web:	2014-04-04
Fecha de defensa:	1997
Fecha en portada:	1997
Grado Obtenido:	Doctorado
Título Obtenido:	Doctor en Ciencias Biológicas
Director:	Poggio, Lidia
Director Asistente:	Naranjo, Carlos A.
Idioma:	Español
Palabras clave:	MAIZ; ZEA MAYS SSP MAYS; POBLACIONES NATIVAS DE MAIZ; TAMAÑO DEL GENOMA; CONTENIDO DE ADN; HETEROCROMATINA; CROMOSOMAS B; TASA DE TRANSMISION DE CROMOSOMA BMAIZE; ZEA MAYS SSP MAYS; MAIZE NATIVE POPULATIONS; GENOME SIZE; DNA CONTENT; HETEROCHROMATIN; B CHROMOSOMES; B CHROMOSOME TRAMSMISSION RATE
Tema:	biología/genética de poblaciones biología/genética
Formato:	PDF
Handle:	http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n2938_Rosato
PDF:	https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/tesis/tesis_n2938_Rosato.pdf
Registro:	https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/tesis/document/tesis_n2938_Rosato
Ubicación:	Dep.BIO 002938
Derechos de Acceso:	Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Rosato, Carmen Luisa Marcela. (1997). Tamaño del genoma, heterocromatina, polimorfismo numérico y herencia de cromosomas B en razas nativas del maíz. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n2938_Rosato

Resumen:

Se realizaron estudios citogenéticos en poblaciones nativas de maíz del norte argentino adaptadas a diferentes alturas de cultivo. Los mismos consistieron en: determinación del polimorfismo numérico para cromosomas B y del tamaño del genoma, caracterización de la heterocromatina mediante técnicas de bandeos cromosómicos y la relación de éstos con parámetros geográficos como la altitud. Además, se estudió la tasa de transmisión femenina de cromosomas B en una población de la raza Pisingallo. Se estudiaron 21 poblaciones (1120 individuos) cultivadas a diferentes altitudes (80-3620m). Se encontró polimorfismo numérico para cromosomas B en 19 poblaciones. Las frecuencias media de individuos portadores de cromosomas B varían entre 0 y 94%. El análisis de correlación entre el número medio de cromosomas B y la altitud indica que se correlacionan positivamente. El tamaño del genoma (contenido de ADN) fue determinado en 17 poblaciones (107 individuos). Con la finalidad de estudiar la variación del contenido de ADN en los cromosomas A (A-ADN) independientemente de la variación aportada por los Bs, ésta estimación fue llevada a cabo en plantas sin Bs. El rango de variación hallada entre las poblaciones estudiadas fue del 36% (5,00 - 6,8 pg). El contenido de ADN (A-ADN) se correlaciona negativamente con la altura de cultivo y el número medio de Bs. La variación clinal hallada del contenido de ADN y la consecuente correlación con la frecuencia de cromosomas B sobre un gradiente altitudinal tendría un significado adaptativo. En cuatro poblaciones se estudió el contenido de ADN en individuos con diferente dosis de cromosomas B. Se encontró que, dependiendo de la población analizada, la presencia de cromosomas B no siempre incrementa el contenido de ADN respecto a los individuos sin cromosomas B de la misma población. Con el fin de dilucidar sí esto se debe a un efecto de enmascaramiento producido por la variación en el contenido de heterocromatina, se analizaron individuos con distinta dosis de cromosomas B mediante la técnica de bandeo fluorescente utilizando DAPI como fluorocromo. Se encontró, en una población, que la distribución del número de bandas no es independiente de la presencia de cromosomas B. El resultado hallado indica que en individuos portadores de cromosomas B, la variación del número de bandas heterocromáticas estaría enmascarando la presencia de los cromosomas B, al medir el contenido de ADN. Debido a éste resultado existiría una estrecha relación entre el tamaño del genoma, el contenido de heterocromatina y los cromosomas B. En cada población, la frecuencia de Bs podría estar limitada por la variación del contenido de A-ADN o viceversa. Además la distribución de frecuencias en el número de bandas heterocromáticas está relacionada con la presencia de cromosomas B y por lo tanto, los individuos con Bs poseen en general menor número de bandas heterocromáticas en sus cromosomas A, que los individuos sin Bs. Por otro lado, se encontró una correlación altamente significativa entre el número de zonas heterocromáticas y la frecuencia de cromosomas B en 11 poblaciones. Estos resultados sugieren que, en cada población, el contenido de ADN total posee un limite máximo y el mismo sería alcanzado mediante un balance entre el contenido de heterocromatina (en los As) y la dosis de cromosomas B. Por otro lado, con la finalidad de conocer la tasa de transmisión de los cromosomas B por vía materna se realizaron cruzamientos entre plantas f.1B x m. 0B en una población de la raza Pisingallo. Se encontró una variación para la tasa de transmisión de los Bs en la G0. Un experimento de selección con cruzamientos controlados el cual consistió en seleccionar aquellas progenies que presentaron las menores y las mayores tasas de transmisión durante dos generaciones. Los resultados obtenidos en la G1 indican la presencia de dos diferentes grupos de plantas: alta y baja tasa de transmisión de cromosomas B por vía materna y demuestra la existencia de polimorfismo para genes que controlan la tasa de transmisión de los cromosomas B. En la G2 los grupos de alta y baja tasa de transmisión se mantuvieron separados, sin embargo, no fue posible obtener mayor progreso selectivo que el obtenido en la G1. Estos resultados indican que habría un componente genético en la variación obtenida para la tasa de transmisión de los cromosomas B en la generación parental (G0). El grupo seleccionado para alta tasa de transmisión de los cromosomas B por vía materna corresponde a genotipos que lo transmiten de manera mendeliana en cambio, el grupo seleccionado para baja tasa de transmisión lo transmiten a una tasa menor. Es decir que, sólo habría genes "anti-B" que podrían actuar promoviendo la pérdida meiótica del univalente B en la meiósis femenina o la migración del B hacia las megasporas no funcionales o ambos fenómenos. Los mecanismos de acumulación descriptos para maíz son suficiente para explicar el mantenimiento del polimorfismo de los Bs en las poblaciones, sin embargo, estos mecanismos no son suficiente para explicar las diferentes frecuencias de cromosomas B en las poblaciones. Diferentes frecuencias de los alelos que controlan la tasa de transmisión de cromosomas B podrían explicar las frecuencias de cromosomas B hallada en las diferentes poblaciones.

Abstract:

Maize native populations from northern Argentina adapted to different altitudes were cytogenetically studied. These studies consisted in: determination of B-chromosome numerical polymorphism, DNA content, characterisation of heterochromatin by techniques of chromosome banding and the study of the relationship with altitude of cultivation. Moreover, the transmission rate of B-chromosome was studied in a population of Pisingallo race. Twenty one native populations (1120 individuals) cultivated at different altitudes (80-3620m) were studied. A numerical polymorphism for B-chromosomes was found in 19 populations. The mean frequencies of individuals with Bs varied from 0 to 94%. A highly significant positive correlation between the mean number of Bs per plant and altitude of cultivation was demonstrated. The genome size (DNA content) was determined in 17 populations (107 individuals). With the aim to study the variation in DNA content of A-chromosomes (A-DNA) independently from the variation supplied by the Bs, this estimation was performed in plants without Bs. The range of variation was 36% (5,00 to 6,8 pg) among studied populations. A-DNA content was negatively correlationed with both altitude of cultivation and mean frequency of Bs. The clinal variation of A-DNA content found in individuals without Bs and the consequent inverse correlation of B frequencies over an altitudinal gradient could have an adaptive significance. The genome size in individuals with different doses of Bs in 4 populations was studied as well. It was found that the presence of Bs did not always increase the DNA content respect to individuals without Bs and it depended on each population. With the aim to know if this phenomenon was caused by a masking effect produced by the variation in heterochromatin amount, individuals with different B-chromosome doses were studied by means of fluorescent banding with DAPI. It was found that the distribution of number of bands is not independent of the presence of B-chromosomes. The found result indicates that in individuals carrying B chromosomes a variation in the number of heterochromatic bands would be masking the B chromosome presence in the DNA content. These results indicate that there is a close interrelationship between the DNA content, heterochromatin amount and B-chromosomes. In each population, the B-chromosome frequency would be limited by the variation of DNA content, or viceversa. Moreover, the distribution of frequency in number of heterochromatic bands is related with the presence of B-chromosomes and, therefore, individuals with Bs have fewer bands than individuals without Bs in the A-chromosomes. On the other hand, a highly significant negative correlation between the number of knobs and the mean number of Bs in eleven populations was found. These results suggest that, in each population, there would be a maximum range of mass of nuclear DNA and this could be reached balancing both heterochromatin amount and B-chromosomes. With the aim to know the transmission rate (TR) of the B chromosomes on the female side, crosses between f.1B X m. 0B plants were carried out in a population (VAV 6313) of the race Pisingallo. Variation of B-chromosome transmission rate in G0 was found. An experiment of selection with controlled crosses was carried out which consisted in selecting those progenies of f.1B X m. 0B crosses showing the highest and lowest TR along two generations. The results obtained in G1 indicate the presence of two different groups of plants, high and low B TR on the female side, and demonstrate the existence of polymorphism for genes controlling B TR. In G2 the high and low B-TR groups were kept up isolated, nevertheless it was not possible to obtain more selective progress than that obtained in G1. This indicates that there is a genetic component to the variation of B TR obtained in G0. The selected groups for high female B-TR corresponds to genotypes that transmit it in a mendelian inheritance, whereas the selected group for low B-TR transmit it at a lower rate tham that in the mendelian inheritance. In other words, there are "anti-B genes" which might act on the propensity for the meiotic loss of the B univalent, or on the nonrandom migration of the B toward the non-functional megaspore, or both. Drive mechanisms are sufficient to account for the maintenance of B polymorphism in maize populations. However, these mechanisms cannot account for the differences of B frequencies in different populations. Different frequencies of the alleles controlling B-TR may account for B frequency in different populations of maize.

Citación:

---------- APA ----------

Rosato, Carmen Luisa Marcela. (1997). Tamaño del genoma, heterocromatina, polimorfismo numérico y herencia de cromosomas B en razas nativas del maíz. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n2938_Rosato

---------- CHICAGO ----------

Rosato, Carmen Luisa Marcela. "Tamaño del genoma, heterocromatina, polimorfismo numérico y herencia de cromosomas B en razas nativas del maíz". Tesis Doctoral, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 1997.https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n2938_Rosato

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