Mixoploidy in napiergrass x pearl millet hybrids treated with antimitotic agents

O objetivo deste trabalho foi avaliar métodos de duplicação cromossômica, com uso de agentes antimitóticos e diversos materiais botânicos como explantes dos híbridos entre capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum.) e milheto (Pennisetum glaucum (L.) R. Br.). Utilizaram-se soluções de colchicina a 50 mg L-1 e 100 mg L-1, e de ciclohexamida 25 mg L-1 :8-hidroxiquinoleína 300 mg L-1 (1:1), aplicadas in vitro em segmentos nodais, e in vivo em plântulas e perfilhos, com diferentes períodos de exposição. O efeito dos antimitóticos foi avaliado por meio da taxa de sobrevivência, do número cromossômico e da presença de anomalias no ciclo celular, em meristemas de raízes das plantas sobreviventes. A colchicina apresentou melhor efeito sobre as plântulas, enquanto a ciclohexamida:8-hidroxiquinoleína (1:1) atuou melhor sobre os perfilhos. Observou-se ocorrência de mixoploidia em células que apresentaram de 14 até 42 cromossomos, o que indica que houve duplicação seguida de eliminação cromossômica, confirmada pelas aberrações cromossômicas. Das células analisadas 86,4%, em média, apresentaram número cromossômico diferente de 21.The objective of this work was to evaluate methods of chromosome duplication, using antimitotic agents and several botanical materials as explant hybrids between napiergrass (Pennisetum purpureum Shum.) and pearl millet (Pennisetum glaucum (L.) R. Br.). Colchicine (50 mg L-1 and 100 mg L-1) and cycloheximide:8-hydroxyquinoline (1:1) (25 mg L-1:300 mg L-1) solutions have been applied in vivo to shoots and in vitro to seedlings and tillers. The antimitotic effect has been evaluated through survival rate, chromosome number and presence of cell cycle anomalies at the root tips of surviving plants. The best results have been obtained when seedlings have been treated with colchicine and tillers with cycloheximide: 8-hydroxyquinoline. Mixoploidy has been observed in cells having 14 to 42 chromosomes, indicating that duplication, followed by chromosome elimination, has occurred, which has been confirmed by chromosome aberrations. In the average, 86.4% of the analyzed cells have presented a chromosome number different from 21

Comportamento genômico de combinações híbridas entre capim-elefante e milheto

The objective of this work was to evaluate the genomic behavior of hybrid combinations between elephant grass (Pennisetum purpureum) and pearl millet (P. glaucum). Tetraploid (AAA'B) and pentaploid (AA'A'BB) chromosome races resulting from the backcross of the hexaploid hybrid to its parents elephant grass (A'A'BB) and pearl millet (AA) were analyzed as to chromosome number and DNA content. Genotypes of elephant grass, millet, and triploid and hexaploid induced hybrids were compared. Pentaploid and tetraploid genomic combinations showed high level of mixoploidy, in discordance with the expected somatic chromosome set. The pentaploid chromosome number ranged from 20 to 34, and the tetraploid chromosome number from 16 to 28. Chromosome number variation was higher in pentaploid genomic combinations than in tetraploid, and mixoploidy was observed among hexaploids. Genomic combinations 4x and 5x are mixoploid, and the variation of chromosome number within chromosomal race 5x is greater than in 4x.O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento genômico de combinações híbridas resultantes do cruzamento entre capim-elefante (Pennisetum purpureum) e milheto (P. glaucum). Raças cromossômicas tetraploides (AAA'B) e pentaploides (AA'A'BB), resultantes do retrocruzamento do híbrido hexaploide com seus parentais capim-elefante (A'A'BB) e milheto (AA), foram avaliadas quanto ao número cromossômico e ao conteúdo de DNA. Foram comparados os genótipos de capim-elefante, milheto e de híbridos triploides e hexaploides induzidos. As combinações genômicas pentaploides e tetraploides mostraram elevado grau de mixoploidia, em desacordo com o complemento cromossômico somático esperado. O número cromossômico dos pentaploides variou de 20 a 34, e o dos tetraploides de 16 a 28. A variação do número cromossômico foi maior nas combinações genômicas pentaploides do que nas tetraploides, e a mixoploidia foi verificada entre hexaploides. As combinações genômicas 4x e 5x são mixoploides, e a variação do número de cromossomos na raça cromossômica 5x é maior do que na 4x

Morphometric analysis on chromosomes of tropical Pinus species.

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

Application of Comet assay to assess the effects of white bean meal on DNA of human lymphocytes

Este estudo foi realizado para avaliar o potencial de indução de efeitos genotóxicos da farinha de feijão branco utilizando o teste do Cometa. O ensaio foi realizado com linfócitos humanos presentes no sangue imediatamente após a coleta, por incubação com farinha de feijão branco em três concentrações (3,92, 9,52 e 18,18 mg/mL) a 37 ºC por 4 h, seguida de preparação das lâminas. As amostras foram consideradas positivas (acima de 20% de dano), quando os danos observados no DNA celular foram maiores do que o controle negativo. Verificou-se que as doses testadas não mostraram potencial genotóxico. No entanto, seria prematuro fazer recomendações sobre o padrão de riscos para a saúde humana resultantes de danos ao DNA já que exposição das células ao extrato foi restrito ao período de quatro horas e não durante um ciclo celular completo. Além disso, outras informações sobre a toxicologia devem ser obtidas no futuro.This study was conducted to evaluate the potential induction of genotoxic effects of white bean flour using the Comet assay. The test was conducted with human lymphocytes present in whole blood immediately after collection, by incubation with white bean flour in three concentrations (3.92, 9.52 and 18.18 mg/mL) at 37 ºC for 4 h followed by preparation of slides. Samples were considered positive (above 20% damage) when the damage observed to cellular DNA was higher than the negative control. No genotoxic potential was found at the doses tested. However, it would be premature to suggest absence of risk to human health of DNA damage since the exposure of cells to the extract was restricted to four hours rather than a whole cell cycle. Additionally, further information on toxicology should be obtained in future studies

Morphometric analysis on chromosomes of tropical Pinus species

Foram realizados estudos citogen\ue9ticos em Pinus oocarpa Schiede ex Schltdl., Pinus patula Schltdl. & Cham. e nas proced\ueancias J\uf3con Yoro, Las Camelias e San Rafael del Norte do Pinus tecunumanii Eguiluz & J. P. Perry, visando subsidiar a defini\ue7\ue3o da categoria taxon\uf4mica do Pinus tecunumanii. A caracteriza\ue7\ue3o dos cromossomos mit\uf3ticos, utilizando colora\ue7\ue3o com Giemsa e com o fluorocromo 4', 6- diamidino-2-fenilindoldiidroclor\ueddrico (DAPI), confirmou o padr\ue3o cariot\uedpico descrito para a maioria das esp\ue9cies do g\ueanero, isto \ue9, onze pares de cromossomos metac\ueantricos, muito semelhantes quanto ao comprimento e morfologia, e um par submetac\ueantrico, para todos os taxa estudados. A colora\ue7\ue3o com o fluorocromo forneceu defini\ue7\ue3o clara das constri\ue7\uf5es secund\ue1rias, permitindo a diferencia\ue7\ue3o das esp\ue9cies e proced\ueancias pelo n\ufamero e posi\ue7\ue3o das mesmas. As proced\ueancias de Pinus tecunumanii tamb\ue9m se diferenciaram dos outros dois materiais em rela\ue7\ue3o ao comprimento total do complemento hapl\uf3ide. Os resultados obtidos suportam o "status" espec\uedfico para o Pinus tecunumanii, bem como fornecem evid\ueancias de que al\ue9m das muta\ue7\uf5es de ponto, altera\ue7\uf5es estruturais contribu\uedram para a diferencia\ue7\ue3o intra e interespec\uedfica no g\ueanero Pinus .Karyotypic analysis of Pinus oocarpa Schiede ex Schltdl., Pinus patula Schltdl. & Cham. and of provenances J\uf3con 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

Pareamento cromossômico intra e intergenômico em híbridos de capim-elefante e milheto poliploidizados artificialmente

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 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

Comportamento genômico de combinações híbridas entre capim‑elefante e milheto

The objective of this work was to evaluate the genomic behavior of hybrid combinations between elephant grass (Pennisetum purpureum) and pearl millet (P. glaucum). Tetraploid (AAA’B) and pentaploid (AA’A’BB) chromosome races resulting from the backcross of the hexaploid hybrid to its parents elephant grass (A’A’BB) and pearl millet (AA) were analyzed as to chromosome number and DNA content. Genotypes of elephant grass, millet, and triploid and hexaploid induced hybrids were compared. Pentaploid and tetraploid genomic combinations showed high level of mixoploidy, in discordance with the expected somatic chromosome set. The pentaploid chromosome number ranged from 20 to 34, and the tetraploid chromosome number from 16 to 28. Chromosome number variation was higher in pentaploid genomic combinations than in tetraploid, and mixoploidy was observed among hexaploids. Genomic combinations 4x and 5x are mixoploid, and the variation of chromosome number within chromosomal race 5x is greater than in 4x.O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento genômico de combinações híbridas resultantes do cruzamento entre capim-elefante (Pennisetum purpureum) e milheto (P. glaucum). Raças cromossômicas tetraploides (AAA’B) e pentaploides (AA’A’BB), resultantes do retrocruzamento do híbrido hexaploide com seus parentais capim-elefante (A’A’BB) e milheto (AA), foram avaliadas quanto ao número cromossômico e ao conteúdo de DNA. Foram comparados os genótipos de capim-elefante, milheto e de híbridos triploides e hexaploides induzidos. As combinações genômicas pentaploides e tetraploides mostraram elevado grau de mixoploidia, em desacordo com o complemento cromossômico somático esperado. O número cromossômico dos pentaploides variou de 20 a 34, e o dos tetraploides de 16 a 28. A variação do número cromossômico foi maior nas combinações genômicas pentaploides do que nas tetraploides, e a mixoploidia foi verificada entre hexaploides. As combinações genômicas 4x e 5x são mixoploides, e a variação do número de cromossomos na raça cromossômica 5x é maior do que na 4x

Somatic embryogenesis in hybrids of Pennisetum sp. and genomic stability evaluation by cytometry

The objectives of this study were to establish an efficient protocol for somatic embryogenesis in triploid hybrids between napiergrass (Pennisetum purpureum Schumach.) and pearl millet (P. glaucum (L.) R. Br.), and to assess the genomic stability by flow cytometry of the plants obtained in vitro. Somatic embryogenesis and plant regeneration were successfully established from mature zygotic embryos of napiergrass and pearl millet hybrids. Four treatments with 2,4 dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) at 0, 1, 2 e 3 mg L-1 were tested for embryogenic calli induction and two treatments with inositol at 1 e 2 g L-1 were tested for plant regeneration. The treatments were arranged in a completely randomized design. The optimum hormone combinations were 2 mg L-1 of 2,4 D for embryogenic callus induction, and 1 g L-1 of inositol for embryos conversion and plant regeneration. The analysis of DNA content by flow cytometry of the regenerated plantlets indicated that no ploidy changes had been induced during somatic embryogenesis and plant regeneration. The nuclear DNA content and ploidy levels of the regenerated plants were stable and homogeneous in comparison to those of the control plants. There was no occurrence of karyological instability in the regeneration system utilized for Pennisetum hybrid.Os objetivos deste trabalho foram estabelecer um protocolo eficiente de embriogênese somática, em híbridos triploides entre capim elefante (Pennisetum purpureum Schumach.) e milheto (P. glaucum (L.) R. Br.), e avaliar por citometria de fluxo a estabilidade genômica das plantas obtidas in vitro. A embriogênese somática e a regeneração das plantas foram estabelecidas a partir de embriões zigóticos maduros de híbridos entre capim elefante e milheto. Foram testados quatro tratamentos com 2,4 ácido diclorofenoxiacético (2,4 D), nas concentrações 0, 1, 2 e 3 mg L-1, para indução de calos embriogênicos, e dois tratamentos com inositol a 1 e 2 g L-1, para regeneração das plantas. Os tratamentos foram dispostos em delineamento inteiramente ao acaso. A combinação ótima de hormônios foi de 2 mg L-1 de 2,4 D, para indução de calos embriogênicos, e de 1 g L-1 de inositol, para conversão de embriões e regeneração de plantas. A análise de quantidade de DNA, por citometria de fluxo das plantas regeneradas, indicou a não ocorrência de alterações em ploidia durante a embriogênese somática e a regeneração das plantas. A quantidade de DNA nuclear e a ploidia das plantas regeneradas foram estáveis e homogêneas em comparação às das plantas controle. Não ocorreu instabilidade cariotípica no sistema de regeneração usado para híbridos de Pennisetum