Estudos citogenéticos em cinco espécies de Adesmia DC. (Leguminosae-Faboideae) nativas no Rio Grande do Sul

Citogenetics studies in five native species of Adesmia DC. (Leguminosae-Faboideae) in the Rio Grande do Sul, Brazil

ESTUDOS CITOGENÉTICOS EM CINCO ESPÉCIES DE Adesmia DC. (LEGUMINOSAE-FABOIDEAE) NATIVAS NO RIO GRANDE DO SUL¹

CITOGENETICS STUDIES IN FIVE NATIVE SPECIES OF Adesmia DC. (LEGUMINOSAE-FABOIDEAE) IN THE RIO GRANDE DO SUL, BRAZIL

Liliana Gressler May Coelho² Alice Battistin³

RESUMO

Populações de espécies de Adesmia DC. das séries bicolores e psoraleoides, nativas do Rio Grande do Sul, Brasil, foram estudadas para determinação do número cromossômico (11 populações de 5 espécies) e também quanto aos cariótipos (5 populações de 4 espécies). Todas as espécies estudadas quanto ao número cromossômico são diplóides (2n=2x=20), mas em A. incana var. incana foram encontradas duas populações diplóides e uma tetraplóide (2n=4x=40). A. incana não é uma espécie unicamente tetraplóide, como vinha sendo considerada até agora. A. bicolor 9614 parece ser a mais antiga entre as populações analisadas devido a sua alta simetria cariotípica e A. tristis 10814 parece ser a mais recente, devido ao seu cariótipo mais assimétrico.

Palavras-chave: Adesmia DC., número cromossômico, cariótipo.

SUMMARY

Populations of Adesmia DC. species bicolores and psoraleoides series, nativo from Rio Grande do Sul, Brazil, were studied to determine the chromosome numbers (in 11 populations of 5 species) and Karyotypes (in 5 of these population in 4 species). All species studied regarding to the chromosome numbers were diploid (2n=2x=20) and in A. incana var. incana besides two diploid races there was one tetraploid race (2n=4x=40). A. incana should not be considered as a tetraploid species, as has been considered in the literature. A. bicolor 9614 seemed to be more ancient among the analized populations due to the high Karyotype symmetry. A. tristis seemed be more recent among the analysed populations due to the karyotype was highly asymmetry.

Key words: Adesmia DC, chromosomic number, karyotype.

INTRODUÇÃO

Adesmia DC. é um gênero de leguminosas papilionáceas endêmico na América do Sul (BURKART, 1949). Conta com um número aproximado de 230 espécies das quais 17 ocorrem no sul do Brasil (MIOTTO, 1991).

Segundo ALLEN & ALLEN (1981), as espécies de Adesmia, além de boas forrageiras, são também importantes como cobertura de solo e para controle da erosão. Além disso, são espécies que vegetam no inverno e proporcionam alimento para os rebanhos em um período de grande escassez alimentar nos campos sul-brasileiros.

Os estudos citogenéticos publicados para o gênero, referem-se somente a contagens de números cromossômicos de algumas espécies, revelando uma maioria diplóide com 2n=2x=20 e algums tetraplóides com 2n=4x=40 (CASTRONOVO, 1945; COVAS & SCHNACK, 1946; COVAS, 1949; KRAPOVICKAS & KRAPOVICKAS, 1952; COVAS & HUNZIKER, 1954; HUNZIKER et al., 1985; MIOTTO, 1991).

Este trabalho apresenta um estudo citogenético de cinco espécies de Adesmia, todas espécies nativas no Rio Grande do Sul - Brasil.

MATERIAIS E MÉTODOS

Sementes das populações (Tabela 1) foram germinadas a 25°C em placas de petri, sobre papel filtro umedecido com água destilada, pré-tratadas por 14h a 0°C, fixadas em etanol:ácido acético (3:1) por 4h a temperatura ambiente e conservadas em etanol 70% na geladeira.

As pontas de raízes foram submetidas a digestão enzimática das paredes celulares em solução de pectinase + celulase 2% a 37°C por 1h30min e após coradas em orceína acética 2%. Após a separação das lamínulas com CO₂ líquido (BOWEN, 1956), as lâminas foram montadas em Entelan. As melhores metáfases foram fotografadas e os cromossomos, medidos. Também foi contado o número cromossômico em células mitóticas de cada população.

Para a construção dos idiogramas foram usadas as médias do comprimento do braço curto e do braço longo (BC e BL, respectivamente) de cada par homólogo, medido em pelo menos quatro metáfases mitóticas de cada população. O índice centromérico (IC=[BC/(BC+BL)]x100), foi calculado para as populações usadas no estudo dos cariótipos. Os cromossomos foram classificados de acordo com a posição do centrômero em m - metacêntricos (IC de 50 a 37,5) e sm - submetacêntricos (IC de 37,5 a 25), segundo LEVAN et al. (1964). Para a estimativa da simetria cariotípica, foram calculados os índices de assimetria intracromossômica (A₁) e intercromossômica (A₂), segundo a metodologia proposta por ZARCO (1986).

Os dados obtidos para Tamanho Médio do Cromossomo (TMC), Índice Centromérico (IC), A₁ e A₂, foram submetidos a análise de variância e teste de Scheffé em nível de 5% de signifícância.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Na Tabela 1, encontram-se os números cromossômicos e o nível de ploidia de cada população estudada. Em A. latifolia (2n=2x=20) a determinação do número cromossômico foi realizada pela primeira vez, para as populações 1568, 1775 e 15025. As demais contagens concordam com as realizadas anteriormente por outros autores (CASTRONOVO, 1945; MIOTTO, 1994; HUNZIKER et al., 1985).

Até o presente momento tratava-se A. incana como uma espécie unicamente tetraplóide com 2n=40 (CASTRONOVO, 1945; MIOTTO & FORNI-MARTINS, 1994). No entanto verificou-se tratar-se de uma espécie com raças cromossômicas, mesmo a nível intravarietal, como foi verificado no presente estudo, onde foram encontradas duas populações diplóides e uma tetraplóide na variedade A. incana var. incana.

Nas Figuras 1 e 2 estão representadas as metáfases e os idiogramas das cinco populações estudadas, e na Tabela 2, constam as características cariotípicas, determinadas a partir da análise dos cromossomos em metáfase mitótica.

Todas as espécies apresentaram uma baixa assimetria intracromossômica (0,22 a 0,37) e índices centroméricos maiores que 39, com predominância de cromossomos metacêntricos, revelando espécies com cariótipos simétricos.

Estatisticamente, há diferenças no TMC de A. bicolor 9614 (l,80m) para A. latifolia 1568 (1,21 m) e A incana var. incana 9636 (1,17m). Quanto ao índice centromérico médio A. bicolor 9614 foi a que apresentou o maior valor (44), sendo a população de cariótipo mais simétrico, significativamante superior ao IC de A tristis 10814 (39).

No que diz respeito ao índice de assimetria intracromossômica (A₁), A. bicolor 9614 (0,22) e A.incana var. incana 9636 (0,25) foram significativamente inferiores a A tristis 10814 (0,37). O índice de assimetria intercromossômica (A₂), que indica a variação de tamanho entre os cromossomos do complemento, foi semelhante para todas as populações estudadas.

Por estas características cromossômicas, A.bicolor 9614 parece ser a espécie de maior simetria cariotípica, o que segundo STEBBINS (1971), pode estar indicando plantas mais primitivas e A. tristis 10814 parece ser a mais recente na evolução, por possuir a menor simetria das espécies estudadas.

As populações 9636 (diplóide) e 9637 (tetraplóide) de A. incana var. incana foram coletadas em locais próximos do mesmo município (Santana do Livramento-RS). Poderia se esperar que 9637 fosse um autotetraplóide originado de um genoma próximo de 9636. Mas, embora a simetria cariotípica dada por IC, BC/BL, A₁ e A₂, seja semelhante para ambas, as fórmulas cariotípicas diferem bastante quanto ao número de cromossomos metacêntricos e submetacêntricos (18m+2sm para 9636 e 28m+12sm para 9637).

A incana var. incana 9637 também pode ter se originado da poliploidização de um híbrido entre A. incana var. incana e outra espécie ou variedade, como A. bicolor e A. punctata, que também ocorrem no município de Santana do Livramento e têm áreas de ocorrência semelhantes. Segundo SINGH (1993), os ancestrais dos alopoliplóides podem ser especulados com base na distribuição geográfica, características morfológicas, contagem de cromossomos, análise cariotípica, padrão de bandas izoenzimaticas e estudos moleculares. Sabe-se que A. incana e A. punctata têm morfologia muito semelhante, pois segundo VALLS (1984), em alguns casos, em exemplares mais pilosos de A. punctata é muito difícil distingüir estas duas espécies.

A maneira mais segura de determinar de que (quais) espécie (s) ou variedade (s) A. incana var. incana 9637 se originou, seria a adoção de um conjunto de técnicas de citogenética, de sistemática e reprodutivas, que serviriam para detectar o genoma original.

² Engenheiro Agrônomo, MSc., Bolsista Recém-Mestre, Departamento de Biologia, Centro de Ciências Naturais e Exatas, UFSM, 97019-900, Santa Maria, RS. Autor para correspondência.

³ Naturalista, Doutora, Professora Titular do Departamento de Biologia, UFSM.

Recebido para publicação em 12.03.97. Aprovado em 13.08.97

• BOWEN, C.C. Freezing by liquid carbon dioxide in making slides permanent. Stain technol, Baltimore, n. 31, p. 87-90, 1956.
• BURKART, A. Contribucion al estudio del género Adesmia Lilloa, Tucuman, v. 15, p. 1-17, 1949.
• CASTRONOVO, A. Estudo cariológico de doce espécies de leguminosas argentinas. Darwiniana, Buenos Aires, v. 7, n. 1, p. 38-57, 1945.
• COVAS, G., SCHNACK, B. Número de cromosomas en antófítas de la región del Cuyo (República Argentina). Revista Argentina de Agronomia, Buenos Aires, v. 13, n. 3, p.153-166, 1946.
• COVAS, G. Estudios cariológicos em Antófitas, III. Darwiniana, Buenos Aires, v. 9, n. l, p. 158-162, 1949.
• COVAS, G., HUNZIKER J.H. Estudios cariológicos em Antófitas, IV. Rev Invest Agric, Buenos Aires, v. 8, n. 3, p. 249-253, 1954.
• HUNZIKER, J.H., XIFREDA, C.C., WULFF, A.F. Estudios cromosomicos en angiospermas de sudamerica. Darwiniana, Buenos Aires, v. 26, n. 1/4, p. 7-14, 1985.
• KRAPOVICKAS, A., KRAPOVICKAS, A.M.F. Notas citológicas sobre leguminosas. Darwiniana, Buenos Aires, v. 9, n. 3/4, p. 612-3, 1952.
• LEVAN, A.K., FREDGA, K., SANDBERG, A.A. Nomenclature for centromeric position on chromosomes. Hereditas, Lundskrona, v. 52, p. 201-220, 1964.
• MIOTTO, S.T.S. O gênero Adesmia DC. (Leguminosae - Faboideae) no Brasil Campinas-SP. 307 p. Tese (Doutorado em Ciências) - Instituto de Biologia, Universidade Estadual de Campinas, 1991.
• MIOTTO, S.T.S., FORNI-MARTINS, E.R. Número cromossômico em espécies brasileiras de Adesmia DC. (Leguminosae-faboideae). Acta bot bras Porto Alegre, v. 8, n. l, p. 3-9, 1994.
• SINGH, R.J. PIant cytogenetics Urbana, Illinois:University of Illinois,391 p. 1993.
• STEBBINS, G.L. Chromosomal evolution in higher plants London: Addison-Wisley Publishing company, 216 p. 1971.
• VALLS, J.F.M. Notas sobre a taxonomia, disponibilidade de germoplasma e problemas para a utilização forrageira de Adesmia spp. no sul do Brasil CENARGEN/EMBRAPA, Brasília-DF, 11 p., 1984 (não publicado)
• ZARCO, C. R. A new method for estimating karyotype asymetry. Taxon, Utrech, v. 35, p. 526-530, 1986.

¹

Parte da dissertação de Mestrado apresentada pela primeira autora ao Curso de Pós-graduação em Zootecnia da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM).

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  19 Out 2007
• Data do Fascículo
  Mar 1998

Histórico

• Recebido
  12 Mar 1997
• Aceito
  13 Ago 1997