Genetic stability in synthetic wheat accessions: cytogenetic evaluation as a support in breeding programs / Estabilidade genética em acessos de trigos sintéticos: avaliação citogenética como apoio em programas de melhoramento genético

ABSTRACT: Synthetic wheat is developed by crossing tetraploid species ( Triticum turgidum , AABB) with a diploid species ( Aegilops tauschii , DD), followed by chromosome duplication through the use of colchicine to restore the resultant sterile hybrid to a fertile hexaploid plant. The main importance of producing synthetically improved wheat is to increase their genetic variability and to incorporate genes that code for resistance to biotic and abiotic stressors. This study aimed to evaluate the presence of micronuclei (MN) and the meiotic index (MI) in the tetrad phase in synthetic wheat accessions and cultivars ( Triticum aestivum ) stored at the Germplasm Bank of Embrapa Trigo (Brazil), in order to identify and select genetically stable accessions for plant improvement. Five plants were collected by genotype, prior to anthesis, and the tissues were fixed in Carnoy solution. Cytological slides were prepared by the smash method, and the cells were dyed with 1% acetocarmine and observed under an optical microscope. Presence of MN was observed in all genotypes analyzed, and variability of genetic stability was reported in the two years of analysis. In 2014, the highest MI of synthetic wheat accessions was 96.86% and the lowest was 46.32%. In 2015, the highest MI was 96.60% and the lowest was 47.96%. Based on the results, some genotypes were considered meiotically stable and suitable for use in wheat breeding programs.

RESUMO: Trigos sintéticos são resultados do cruzamento entre uma espécie tetraploide ( Triticum turgidum, AABB) e uma espécie diploide ( Aegilops tauschii , DD) originando um híbrido estéril, seguido por duplicação cromossômica, por meio de colchicina, para restabelecer um trigo hexaploide fértil. A principal importância do uso de trigos sintéticos no melhoramento é que possibilitam aumentar a variabilidade genética, bem como introgredir genes de resistência a estresses bióticos e abióticos. O presente estudo teve como objetivo avaliar a presença de micronúcleos (MCN) e índice meiótico (IM) na fase de tétrades, em acessos de trigos sintéticos e cultivares testemunhas ( T. aestivum ), armazenadas no Banco de Germoplasma da Embrapa Trigo, a fim de selecionar os acessos estáveis geneticamente e disponibilizar ao melhoramento. Cinco plantas por genótipos, na fase anterior à antese, foram coletadas e fixadas em solução Carnoy. As lâminas citológicas foram preparadas pelo método de maceração e a coloração das células com carmim acético 1%. As observações foram em microscópio óptico. Observou-se a presença de micronúcleos em todos os genótipos analisados e foi encontrado variabilidade quanto à estabilidade genética nos dois anos de análises. Em 2014, o percentual máximo de IM dos acessos de trigos sintéticos foi de 96,86% e o mínimo de 46,32%. Em 2015, o percentual de IM máximo foi de 96,60% e o mínimo de 47,96%. Com base nos resultados, alguns genótipos foram considerados meioticamente estáveis e, poderão ser utilizados em programas de melhoramento genético de trigo.

Meiose e viabilidade polínica em acessos de Capsicum annuum e Capsicum baccatum / Meiosis and pollen viability in accessions of Capsicum annuum and Capsicum baccatum

O objetivo deste trabalho foi estudar o comportamento meiótico e a viabilidade polínica em quatro acessos das espécies Capsicum annuum e Capsicum baccatum. Em todos os acessos, foram observados 12 bivalentes, confirmando o número e nível de ploidia relatados na literatura para essas espécies. Os resultados mostraram uma divisão celular normal, porém algumas anormalidades foram detectadas, tais como migração precoce dos cromossomos em metáfases I e II, cromossomos retardatários em anáfase I e divisão assincrônica. Os acessos estudados apresentaram um índice meiótico variando de 75,6 a 93,6 por cento, e a viabilidade polínica em todos os acessos foi superior a 90 por cento, demonstrando que as irregularidades meióticas observadas não comprometeram a viabilidade destes.

The objective of this research was to study the meiotic behavior and pollen viability in four accessions of species Capsicum annuum and Capsicum baccatum. In all accessions, twelve bivalents were observed, confirming the number and ploidy level reported in the literature for these species. The results showed a normal cell division although some abnormalities had been detected, as early chromosome migration at metaphases I and II, later chromosomes at anaphase I and asynchronous division. The studied accessions presented a meiotic index (MI) that varied from 75.6 to 93.6 percent and the pollen viability in all accessions was higher than 90 percent, demonstrating that the meiotic irregularities observed didn't affect their viability.