Intraspecific C-value variation and the outcomes in Psidium cattleyanum Sabine essential oil / Variação do valor C intraespecífico e os efeitos no óleo essencial de Psidium cattleyanum Sabine

Polyploidy, a numerical alteration of the karyotype, is one of the most important mechanisms in plant speciation and diversification, but could also be detected among populations, the cytotypes. For example, Psidium cattleyanum, a polyploid complex, has chromosome numbers ranging from 2n=3x=33 to 2n=12x=132. Polyploidization causes an increase in DNA content, and both modifications may cause alteration in plant growth, physiology, and epigenetics. Based on this possibility, here we aim to verify the influence of the polyploidization on the production of P. cattleyanum essential oil chemotypes. Differences in the DNA contents, as a proxy to different ploidies, were observed and three distinct chemotypes were identified through the chromatographic profile analysis. The Psidium cattleyanum DNA content and qualitative and quantitative characteristics of the essential oils presented a positive relationship. Plants with higher DNA contents presented higher levels of oil production, which was mostly composed of hydrogenated sesquiterpenes, while plants with lower DNA contents produced lower amount of oil, which was mostly composed of hydrogenated monoterpenes. Based on the importance of essential oils, polyploid plants, which present higher DNA content, are recommended as possible matrices for the propagation of new plants with the potential to produce major compounds of agronomic and pharmacological interest.

A poliploidia, uma alteração numérica do cariótipo, é um dos mecanismos mais importantes na especiação e diversificação das plantas, mas também pode ser detectada entre populações, os citótipos. Por exemplo, Psidium cattleyanum, um complexo poliplóide, tem números de cromossomos que variam de 2n=3x=33 a 2n=12x=132. A poliploidização causa um aumento no conteúdo de DNA, e ambas as modificações podem alterar o crescimento, a fisiologia e a epigenética da planta. Com base nessa possibilidade, objetivamos verificar a influência da poliploidização na produção de quimiotipos de óleo essencial de P. cattleyanum. Diferenças nos conteúdos de DNA, representando diferentes ploidias, foram observadas e três quimiotipos distintos foram identificados através da análise do perfil cromatográfico. O conteúdo de DNA de Psidium cattleyanum e as características qualitativas e quantitativas dos óleos essenciais apresentaram correlação positiva. Plantas com maiores conteúdos de DNA apresentaram maiores rendimentos na produção de óleo, que era majoritariamente composto por sesquiterpenos hidrogenados, enquanto plantas com menores conteúdos de DNA produziram menores quantidade de óleo, que era majoritariamente composto por monoterpenos hidrogenados. Com base na importância dos óleos essenciais, plantas poliplóides, que apresentam maiores conteúdos de DNA, são recomendadas como possíveis matrizes para a propagação de novas plantas com potencial para produzir compostos importantes de interesse agronômico e farmacológico.

Endoreduplication in floral structure, vegetative and fruits of red pitaya with white pulp / Endorreduplicação em estrutura floral, vegetativa e frutos de pitaya vermelha de polpa branca

Endoreduplication is the change of cellular cycle that result DNA duplication without cell division and could result endopolyploid cells. This phenomenon is common in plants and animals and considered as evaluative strategy. Although endoreduplication reported in various plant species, the information about these phenomena in red pitaya is rare. Therefore, this work was done with the objective of studying the endoreduplication in Hylocereus undatus Haw. using flow cytometry analysis. In this study were used the tissue from the flower structure, fruits, roots, cladode, and thorns of the pitaya plant.To determine the DNA content approximately 50 mg the sample of each treatment with Pisum sativum (the internal standard reference) were grind in plate of petri dishes contained 1 mL of cold Marie buffer to release the nucleus.The nuclear suspension was filtered through 50 µm mesh. The nucleuses were colored with 25 µL of 1 mg/L mL of propidium iodide. For each treatment, three samples of 10 thousand nucleuses were analyzed in cytometry Facscalibur (Becton Dickinson). The content of nuclear DNA (pg) was estimated as the ratio between fluorescence intensity of the G1 nucleus of the standard and the G1nucleus of the sample multiplied by the quantity of DNA of the internal reference. In conclusion, the endoreduplication occurred in all part of the plants analyzed except in the aculeus and the roots. The analysis evidenced different index of DNA content in the tissues analyzed being observed up to four different ploidy levels. The phenomena of endoreduplication occurs in all parts of the plant analyzed except in aculeus and roots.

A endorreduplicação é uma alteração do ciclo celular, ocorrendo a replicação do DNA sem a divisão celular, podendo resultar em células endopoliploides. É um fenômeno comum em plantas e animais, sendo considerada uma estratégia evolutiva. Embora a endorreduplicação seja relatada em diversas espécies de plantas, as informações sobre este fenomeno em pitaia vermelha são escassas. Assim, objetivou-se com este trabalho estudar a endorreduplicação em Hylocereus undatus Haw. pela técnica de citometria de fluxo. Foram analisados tecidos de estruturas florais, de frutos, raiz, cladódio e acúleos de plantas de pitaia. Para a determinação do conteúdo de DNA, aproximadamente 50 mg de amostra de cada tratamento, juntamente com Pisum sativum (padrão de referência interno) foram triturados em placa de Petri contendo 1 mL de tampão Marie gelado para a liberação dos núcleos. A suspensão de núcleos foi filtrada através de malha de 50 µm. Os núcleos foram corados com 25 µL de solução de 1 mg/1 mL de iodeto de propídeo para cada amostra. Para cada tratamento, três amostras de 10 mil núcleos foram analisadas em citômetro Facscalibur (Becton Dickinson). O conteúdo de DNA nuclear (pg) foi estimado utilizando-se a razão entre as intensidades de fluorescência dos núcleos G1 do padrão de referência e dos núcleos G1 da amostra, multiplicando-se esta razão pela quantidade de DNA do padrão de referência. Conclui-se que a endorreduplicação ocorre em todas as partes da planta analisada, exceto no acúleo e na raiz. As análises evidenciam diferentes índices de conteúdo de DNA nos tecidos, sendo observados até quatro diferentes níveis de ploidia. O fenômeno da endorreduplicação ocorreu em todas as partes da planta analisadas, exceto nos acúleos e raízes.

Avaliação de softwares para análises de citometria de fluxo em bananeira / An assessment of software for flow cytometry analysis in banana plants

A citometria de fluxo é uma técnica que apresenta resultados com extrema rapidez para análises de propriedades celulares como volume, complexidade morfológica e conteúdo de DNA, e é considerada mais conveniente que outras técnicas. Entretanto, as análises muitas vezes geram histogramas com variações que podem ser devidas a vários fatores, dentre os quais, as diferenças entre os softwares que realizam a aquisição dos dados gerados pelo citômetro de fluxo. Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar o desempenho de quatro softwares comumente utilizados em análises de citometria de fluxo, por meio de quantificações do conteúdo de DNA e análises do coeficiente de variação gerados por eles. Foram realizadas leituras de 25 amostras foliares de bananeira NBA (AA) utilizando o citômetro de fluxo modelo FACSCalibur (BD) e 25 histogramas de cada software (CellQuest, WinMDI, FlowJo  e FCS Express) foram analisados para obtenção do conteúdo de DNA estimado e do coeficiente de variação das estimativas. Não há diferença entre os softwares quanto aos valores de conteúdo de DNA. Entretanto, as análises do CV indicaram que a precisão do software WinMDI foi baixa e que os valores de CV foram subestimados, enquanto que os demais softwares apresentaram valores de CV mais condizentes com a literatura. O software CellQuest é recomendado por ser desenvolvido pela própria empresa fabricante do citômetro de fluxo utilizado nas análises do presente trabalho.(AU)

Flow cytometry is a technique that yields rapid results in analyses of cell properties such as volume, morphological complexity and quantitative DNA content, and it is considered more convenient than other techniques. However, the analysis usually generates histograms marked by variations that can be produced by many factors, including differences between the software packages that capture the data generated by the flow cytometer. The objective of the present work was to evaluate the performance of four software products commonly used in flow cytometry based on quantifications of DNA content and analyses of the coefficients of variation associated with the software outputs. Readings were obtained from 25 NBA (AA) banana leaf samples using the FACSCalibur (BD) flow cytometer, and 25 histograms from each software product (CellQuest, WinMDI, FlowJo and FCS Express) were analyzed to obtain the estimated DNA content and the coefficient of variation (CV) of the estimates. The values of DNA content obtained from the software did not differ significantly. However, the CV analysis showed that the precision of the WinMDI software was low and that the CV values were underestimated, whereas the remaining software showed CV values that were in relatively close agreement with those found in the literature. The CellQuest software is recommended because it was developed by the same company that produces the flow cytometer used in the present study.(AU)

Avaliação de softwares para análises de citometria de fluxo em bananeira / An assessment of software for flow cytometry analysis in banana plants

A citometria de fluxo é uma técnica que apresenta resultados com extrema rapidez para análises de propriedades celulares como volume, complexidade morfológica e conteúdo de DNA, e é considerada mais conveniente que outras técnicas. Entretanto, as análises muitas vezes geram histogramas com variações que podem ser devidas a vários fatores, dentre os quais, as diferenças entre os softwares que realizam a aquisição dos dados gerados pelo citômetro de fluxo. Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar o desempenho de quatro softwares comumente utilizados em análises de citometria de fluxo, por meio de quantificações do conteúdo de DNA e análises do coeficiente de variação gerados por eles. Foram realizadas leituras de 25 amostras foliares de bananeira NBA (AA) utilizando o citômetro de fluxo modelo FACSCalibur (BD) e 25 histogramas de cada software (CellQuest, WinMDI, FlowJo  e FCS Express) foram analisados para obtenção do conteúdo de DNA estimado e do coeficiente de variação das estimativas. Não há diferença entre os softwares quanto aos valores de conteúdo de DNA. Entretanto, as análises do CV indicaram que a precisão do software WinMDI foi baixa e que os valores de CV foram subestimados, enquanto que os demais softwares apresentaram valores de CV mais condizentes com a literatura. O software CellQuest é recomendado por ser desenvolvido pela própria empresa fabricante do citômetro de fluxo utilizado nas análises do presente trabalho.

Flow cytometry is a technique that yields rapid results in analyses of cell properties such as volume, morphological complexity and quantitative DNA content, and it is considered more convenient than other techniques. However, the analysis usually generates histograms marked by variations that can be produced by many factors, including differences between the software packages that capture the data generated by the flow cytometer. The objective of the present work was to evaluate the performance of four software products commonly used in flow cytometry based on quantifications of DNA content and analyses of the coefficients of variation associated with the software outputs. Readings were obtained from 25 NBA (AA) banana leaf samples using the FACSCalibur (BD) flow cytometer, and 25 histograms from each software product (CellQuest, WinMDI, FlowJo and FCS Express) were analyzed to obtain the estimated DNA content and the coefficient of variation (CV) of the estimates. The values of DNA content obtained from the software did not differ significantly. However, the CV analysis showed that the precision of the WinMDI software was low and that the CV values were underestimated, whereas the remaining software showed CV values that were in relatively close agreement with those found in the literature. The CellQuest software is recommended because it was developed by the same company that produces the flow cytometer used in the present study.

Karyotype analysis, DNA content and molecular screening in Lippia alba (Verbenaceae)

Cytogenetic analyses, of pollen viability, nuclear DNA content and RAPD markers were employed to study three chemotypes of Lippia alba (Mill.) (Verbenaceae) in order to understand the genetic variation among them. Different ploidy levels and mixoploid individuals were observed. This work comprises the first report of different chromosome numbers (cytotypes) in L. alba. The chromosome numbers of La2-carvone and La3-linalool chemotypes suggested that they are polyploids. Flow cytometric analysis showed an increase of nuclear DNA content that was not directly proportional to ploidy level variation. A cluster analysis based on RAPD markers revealed that La3-linalool shares genetic markers with La1-citral and La2-carvone. The analysis showed that the majority of genetic variation of La3-linalool could be a consequence of ixoploidy. ur data indicates that sexual reproduction aong those three chemotypes is unlikely and suggests the beginning of reproductive isolation. The results demonstrated that chromosome analysis, nuclear DNA content estimation and RAPD markers constitute excellent tools for detecting genetic variation among L. alba chemotypes.

Análises citogenéticas, de viabilidade do pólen, do conteúdo de DNA nuclear e marcadores RAPD foram empregadas no estudo de três quimiotipos de Lippia alba (Mill.) (Verbenaceae) visando contribuir para o entendimento da variação genética entre os mesmos. Diferentes níveis de ploidia e indivíduos mixoploides foram observados. Este trabalho compreende o primeiro relato de diferentes números cromossômicos (citótipos) em L. alba. Os números cromossômicos dos quimiotipos La2-carvona e La3-linalol sugere que eles seja poliploides. A análise da citometria de fluxo mostrou um aumento do conteúdo de DNA nuclear que não foi diretamente proporcional à variação no nível de ploidia. A análise de agrupamento baseada nos marcadores RAPD demonstrou que La3-linalol compartilha marcadores genéticos com La1-citral e La2-carvona. A análise mostrou que a maior parte da variação genética de La3-linalol pode ser consequência da mixoploidia. Nossos dados indicam que a reprodução sexual entre os três quimiotipos parece improvável, sugerindo o início de isolamento reprodutivo. Os resultados demonstraram que a análise cromossômica, a quantificação do DNA nuclear estimado e os marcadores RAPD constituem excelentes ferramentas para detecção de variação genética entre quimiotipos de L. alba.