Taxonomia de Coffea arabica L. VI: caracteres morfológicos dos haplóides

Carvalho, A.

doi:10.1590/S0006-87051952000200008

Resumos

No decorrer dos trabalhos de melhoramento do café em execução no Instituto Agronômico de Campinas, plantas haplóides foram encontradas nas variedades typica, bourbon, maragogipe, semperflorens, laurina, erecta, caturra e San Ramon, da espécie Coffea arabica. Todos os haplóides apresentam porte menor e fôlhas mais estreitas e mais finas do que as variedades que lhes deram origem. Apesar de as flores serem completas, nota-se esterilidade muito acentuada. Raramente se formam alguns frutos, e êstes são providos de uma única semente, motivo pelo qual as plantas haplóides são denominadas "monosperma". Os fatôres genéticos dominantes maragogipe (Mg), erecta (Er), caturra (Ct) e San Ramon, bem como os gens recessivos semperflorens (sf), e laurina (lr), das variedades estudadas, manifestam-se nas plantas haplóides, de modo semelhante ao que ocorre nas plantas diplóides correspondentes. O fator para coloração bronze dos brotos novos tem dominância incompleta e, na condição heterozigota (Brbr), mostra intensidade intermediária de côr. Nas plantas haplóides contendo um só alelo Br, a côr dos brotos novos é bronze-clara. Uma única dose do fator Na, que também apresenta dominância incompleta, dando, na forma heterozigota (Nana) e na presença de tt, o fenótipo conhecido por murta, manifesta-se, na forma haplóide, dando plantas semelhantes às homozigotas ttNaNa, apenas com fôlhas mais estreitas e mais finas. Chamou-se atenção para as linhas puras de café obtidas pela duplicação do número de cromosômios dos haplóides e sua aplicação nos ensaios de linhagens e na determinação das taxas de mutação. As observações realizadas na meiose da espécie C. arabica, bem como os dados das análises genéticas e as observações feitas nesses haplóides parecem indicar que, se essa espécie fôr alotetraplóide, tal origem deve ser bem antiga, comportando-se hoje a espécie C. arábica, como um diplóide normal. As plantas monosperma, bem como as plantas bullata, podem ser encontradas em qualquer variedade de café, motivo por que não devem ser consideradas como variedades, mas, apenas, como haplóides ou poliplóides das variedades de que se originaram.

Haploid plants were found in progenies of the following varieties of Coffea arabica : typica, bourbon, maragogipe, semperflorens, laurina, erecta, caturra and San Ramon. These haploids resemble the normal plants from which they have originated ; they are reduced in size, their branches are more slender and the leaves are narrower and thinner. Flowers are normal, smaller, with very low fertility, due to abnormal meiosis. The dominant genetic factors maragogipe (Mg), erecta (Er), caturra (Ct), and San Ramon, and the recessive factors semperflorens (sf) and laurina (lr) have the same phenotypical expression both in haploid and normal plants. The Br (bronze young leaves) gene shows incomplete dominance, the heterozygous plants having light bronze tips; the haploid with a single dose of Br has also a light bronze color of the young leaves. In the presence of tt the Na gene is incompletely dominant the heterozygotes having the murta phenotype (ttNana). Haploids derived from bourbon (ttNaNa), therefore hemizygotes t Na, do not resemble murta but bourbon. Attention was called to pure lines obtained through duplication of chromosome number of haploids, for use in progeny tests, in order to measure the environmental variation, and also to determine mutation rate in C. arabica. Observation on meiosis and the results of genetic analysis have already pointed out that C. arabica is probably an allotetraploid of ancient origin ; this has been confirmed by the study of the haploids here described. Monosperma coffee plants with 22 somatic chromosomes, and the bullata types with 66 or 88 chromoeomes, should not be considered any more as varieties of C. arabica, but only as haploids or polyploids of the varieties from which they originated.

Taxonomia de Coffea arabica L.(¹ (1 ) Um resumo deste trabalho foi apresentado à III.' Reunião Anual da Sociedade Botânica do Brasil, realizada em Campinas, de 9 a 15 de janeiro de 1952. O trabalho foi apresentado à Segunda Reunião Latino-Americana de Fitogeneticistas e Fitoparasitologistas, realizada em São Paulo, Piracicaba e Campinas, de 31 de março e 8 de abril de 1952. ) VI - Caracteres morfológicos dos haplóides(² (2 ) Os termos haplóide e diplóide aqui usados se referem ao número de cromosômios da espécie C. arabica e não ao número de cromosômios do gênero Coffea. )

A. Carvalho

Engenheiro agrônomo, Secção de Genética, Instituto Agronômico de Campinas

RESUMO

No decorrer dos trabalhos de melhoramento do café em execução no Instituto Agronômico de Campinas, plantas haplóides foram encontradas nas variedades typica, bourbon, maragogipe, semperflorens, laurina, erecta, caturra e San Ramon, da espécie Coffea arabica. Todos os haplóides apresentam porte menor e fôlhas mais estreitas e mais finas do que as variedades que lhes deram origem. Apesar de as flores serem completas, nota-se esterilidade muito acentuada. Raramente se formam alguns frutos, e êstes são providos de uma única semente, motivo pelo qual as plantas haplóides são denominadas "monosperma". Os fatôres genéticos dominantes maragogipe (Mg), erecta (Er), caturra (Ct) e San Ramon, bem como os gens recessivos semperflorens (sf), e laurina (lr), das variedades estudadas, manifestam-se nas plantas haplóides, de modo semelhante ao que ocorre nas plantas diplóides correspondentes. O fator para coloração bronze dos brotos novos tem dominância incompleta e, na condição heterozigota (Brbr), mostra intensidade intermediária de côr. Nas plantas haplóides contendo um só alelo Br, a côr dos brotos novos é bronze-clara. Uma única dose do fator Na, que também apresenta dominância incompleta, dando, na forma heterozigota (Nana) e na presença de tt, o fenótipo conhecido por murta, manifesta-se, na forma haplóide, dando plantas semelhantes às homozigotas ttNaNa, apenas com fôlhas mais estreitas e mais finas.

Chamou-se atenção para as linhas puras de café obtidas pela duplicação do número de cromosômios dos haplóides e sua aplicação nos ensaios de linhagens e na determinação das taxas de mutação.

As observações realizadas na meiose da espécie C. arabica, bem como os dados das análises genéticas e as observações feitas nesses haplóides parecem indicar que, se essa espécie fôr alotetraplóide, tal origem deve ser bem antiga, comportando-se hoje a espécie C. arábica, como um diplóide normal.

As plantas monosperma, bem como as plantas bullata, podem ser encontradas em qualquer variedade de café, motivo por que não devem ser consideradas como variedades, mas, apenas, como haplóides ou poliplóides das variedades de que se originaram.

SUMMARY

Haploid plants were found in progenies of the following varieties of Coffea arabica : typica, bourbon, maragogipe, semperflorens, laurina, erecta, caturra and San Ramon. These haploids resemble the normal plants from which they have originated ; they are reduced in size, their branches are more slender and the leaves are narrower and thinner. Flowers are normal, smaller, with very low fertility, due to abnormal meiosis.

The dominant genetic factors maragogipe (Mg), erecta (Er), caturra (Ct), and San Ramon, and the recessive factors semperflorens (sf) and laurina (lr) have the same phenotypical expression both in haploid and normal plants. The Br (bronze young leaves) gene shows incomplete dominance, the heterozygous plants having light bronze tips; the haploid with a single dose of Br has also a light bronze color of the young leaves. In the presence of tt the Na gene is incompletely dominant the heterozygotes having the murta phenotype (ttNana). Haploids derived from bourbon (ttNaNa), therefore hemizygotes t Na, do not resemble murta but bourbon.

Attention was called to pure lines obtained through duplication of chromosome number of haploids, for use in progeny tests, in order to measure the environmental variation, and also to determine mutation rate in C. arabica.

Observation on meiosis and the results of genetic analysis have already pointed out that C. arabica is probably an allotetraploid of ancient origin ; this has been confirmed by the study of the haploids here described.

Monosperma coffee plants with 22 somatic chromosomes, and the bullata types with 66 or 88 chromoeomes, should not be considered any more as varieties of C. arabica, but only as haploids or polyploids of the varieties from which they originated.

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LITERATURA CITADA

1. Anônimo. The experimental production of haploid and polyploids. Imperial Bureau of Plant Genetics, Cambridge, England, 1-28. 1936.
2. Bacchi, Osvaldo. Observações citológicas em Coffea VII A macrosporogênesena var. monosperma. Bragantia 1: 483-490. 1941.
3. Beasley, J. O. The production of polypoloids in Gossypium.J. Hered. 31: 39-48. 1940.
4. Brown, M. S. Haploids plants in sorghum. J. Hered. 34: 163-166. 1943.
5. Chase, Sherret S. Monoploid frequencies in a commercial double cross hybrid maize, and in its component single cross hybrid and inbred lines. Genetics 34: 328-332. 1949.
6. Christensen, H. M. e R. Bamford. Haploids in twin seedlings of pepper Capsicum annuum L. J. Hered. 34: 99-104. 1943.
7. Clausen, R. E. e M. C. Mann. Inheritance in Nicotiana tabacum. V. The occurrence of haploid plants in interspecific progenies. Proc. nat. Acad. Sci., Wash. 10: 121-124. 1924.
8. Clausen, R. E. e W. E. Lammerts. Interspecific hybiidization in Nicotiana X. Haploid and diploid merogony. Amer. Nat. 63: 279-282. 1929.
9. Franco, C. de Morais. Relação entre o número de estornas e números de cromosômios em Coffea. Bol. téc. Inst. agron. Campinas 66: 1-16. 1939.
10. Gaines, E. F. e H. C. Aase. A haploid wheat plant. Amer. J. Bot. 13: 373-385. 1926.
11. Goodspeed, T. H. e P. Avery. The occurrence of a Nicotiana glutinosa haplont. Proc. nat. Acad. Sci., Wash. 15: 502-504. 1929.
12. Harland, S. C. Haploids in polyembrionic seeds of Sea Island cotton. J. Hered. 27: 229-231. 1936.
13. Ivanow, M. A. Experimental production of haploids in Nicotiana rustica L. Genetics 20: 295-397. 1938.
14. Katayama, Y. Haploid formation by X-rays in Triticum monococum. Cytologia, Toky. 5: 235-237. 1934.
15. Kehr, A. E. Monoploidy in Nicotiana. J. Hered. 42: 107-112. 1951.
16. Krug, C. A. Observações citológicas em Coffea IIBol. téc. Inst. agron. Campinas 22: 1-5. 1936.
17. Krug, C. A. Observações citológicas em Coffea III Bol. téc. Inst. agron. Campinas 27: 1-19. 1937.
18. Krug, C. A. Variações somáticas em Coffea arabica L. Bol. téc. Inst. agron. Campinas 20: 1-11. 1937.
19. Krug, C. A. e A. Carvalho. The Genetics of Coffea. Advanc. Genet. 4: 127-158. 1951.
20. Krug, C. A,. J. E. T. Mendes e A. Carvalho. Taxonomia de Coffea arabica L. Bol. téc. Inst., agron. Campinas 62: 1-57. 1939.
21. Lindstrom, E. W. A haploid mutant in the tomato. J. Hered. 20 : 23-30. 1929
22. Lindstrom, E. W. Genetic stability of haploid, diploid, and tetraploid genotypes in the tomato. Genetics 26 : 387-397. 1941.
23. Lindstrom, E. W. e Katherine Koos. Cyto-geíietic investigations of a haploid tomato and its diploid and tetraploid progeny. Amer. J. Bot. 18: 398-410. 1931.
24. McCray, F. A. Another haploid Nicotiana tabacum plant. Bot. Gaz. 93: 227-230. 1932.
25. Medina, D. Marozzi. Observações citológicas em Coffea XVI- Microsporogênese em Coffea arabica L. var. rugosa K.M.C. Bragantia 10: 61-66. 1950.
26. Mendes, A. J. T. Observações citológicas em Coffea VIII Poliembrionia. Bragantia 4 : 693-708. 1944.
27. Mendes, A. J. T. Partenogênese, partenocarpia e casos anormais de fertilização em Coffea. Bragantia 6 : 265-273. 1946.
28. Mendes, A. J. T. Observações citológicas em Coffea XI Métodos de tratamento pela colchicina. Bragantia 7 : 221-230. 1947.
29. Mendes, A. J. T. Observações citológicas em Coffea XV Microsporogênese em Coffea arabica L. Bragantia 10: 79-87. 1950.
30. Mendes, A. J. T. Em Relat. Secção Citologia, Inst. agron. Campinas 1950 (não publicado).
31. Mendes, A. J. T. e Osvaldo Bacchi. Observações citológicas em Coffea. Uma variedade haplóide (di-haplóide) de C. arabica L. Bol. téc. Inst. agron. Campinas 77: 1-26. 1940.
32. Morgan, D. T. Jr. e R. D. Rappleye. Twin and triplet pepper seedlings. A study of polyembriony in Capsicum frutescens. J. Hered. 41: 91-95. 1950.
33. Morrison, G. The occurrence and use of haploid plants in the tomato with special reference to the variety Marglobe. Proc. 6th int. Congr. Genet. ,N. Y. 2: 137-139. 1932.
34. Mützing, A. Note on a haploid rye plant. Hereditas. Lund 23: 401-404. 1937.
35. Nordenskiöld, H. Studies of a haploid rye plant. Hereditas, Lund 25: 204-210. 1939.
36. Ramiah, K., N. Parthasarathi e S. Ramanujam. Haploid plant in rice. (O. sativa) Curr. Sci., Mysore 1: 277-278. 1933.
37. Silow, R. A. e S. G. Stephens. Twinning in cotton. J. Hered. 35: 76-78. 1944.
38. Toole, Marguerite G. e R. Bamford. The formation of diploid plants from haploid peppers. J. Hered. 36: 67-70. 1945.
39. Webber, J. M. Cytology in twin cotton plants. J. agric. Res. 57: 155-160. 1938.

(1

) Um resumo deste trabalho foi apresentado à III.' Reunião Anual da Sociedade Botânica do Brasil, realizada em Campinas, de 9 a 15 de janeiro de 1952. O trabalho foi apresentado à Segunda Reunião Latino-Americana de Fitogeneticistas e Fitoparasitologistas, realizada em São Paulo, Piracicaba e Campinas, de 31 de março e 8 de abril de 1952.

(2

) Os termos haplóide e diplóide aqui usados se referem ao número de cromosômios da espécie

C. arabica e não ao

número de cromosômios do gênero

Coffea.

Datas de Publicação

Publicação nesta coleção
24 Maio 2010
Data do Fascículo
Jun 1952

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[1] 1. Anônimo. The experimental production of haploid and polyploids. Imperial Bureau of Plant Genetics, Cambridge, England, 1-28. 1936.

[2] 2. Bacchi, Osvaldo. Observações citológicas em Coffea VII A macrosporogênesena var. monosperma. Bragantia 1: 483-490. 1941.

[3] 3. Beasley, J. O. The production of polypoloids in Gossypium.J. Hered. 31: 39-48. 1940.

[4] 4. Brown, M. S. Haploids plants in sorghum. J. Hered. 34: 163-166. 1943.

[5] 5. Chase, Sherret S. Monoploid frequencies in a commercial double cross hybrid maize, and in its component single cross hybrid and inbred lines. Genetics 34: 328-332. 1949.

[6] 6. Christensen, H. M. e R. Bamford. Haploids in twin seedlings of pepper Capsicum annuum L. J. Hered. 34: 99-104. 1943.

[7] 7. Clausen, R. E. e M. C. Mann. Inheritance in Nicotiana tabacum. V. The occurrence of haploid plants in interspecific progenies. Proc. nat. Acad. Sci., Wash. 10: 121-124. 1924.

[8] 8. Clausen, R. E. e W. E. Lammerts. Interspecific hybiidization in Nicotiana X. Haploid and diploid merogony. Amer. Nat. 63: 279-282. 1929.

[9] 9. Franco, C. de Morais. Relação entre o número de estornas e números de cromosômios em Coffea. Bol. téc. Inst. agron. Campinas 66: 1-16. 1939.

[10] 10. Gaines, E. F. e H. C. Aase. A haploid wheat plant. Amer. J. Bot. 13: 373-385. 1926.

[11] 11. Goodspeed, T. H. e P. Avery. The occurrence of a Nicotiana glutinosa haplont. Proc. nat. Acad. Sci., Wash. 15: 502-504. 1929.

[12] 12. Harland, S. C. Haploids in polyembrionic seeds of Sea Island cotton. J. Hered. 27: 229-231. 1936.

[13] 13. Ivanow, M. A. Experimental production of haploids in Nicotiana rustica L. Genetics 20: 295-397. 1938.

[14] 14. Katayama, Y. Haploid formation by X-rays in Triticum monococum. Cytologia, Toky. 5: 235-237. 1934.

[15] 15. Kehr, A. E. Monoploidy in Nicotiana. J. Hered. 42: 107-112. 1951.

[16] 16. Krug, C. A. Observações citológicas em Coffea IIBol. téc. Inst. agron. Campinas 22: 1-5. 1936.

[17] 17. Krug, C. A. Observações citológicas em Coffea III Bol. téc. Inst. agron. Campinas 27: 1-19. 1937.

[18] 18. Krug, C. A. Variações somáticas em Coffea arabica L. Bol. téc. Inst. agron. Campinas 20: 1-11. 1937.

[19] 19. Krug, C. A. e A. Carvalho. The Genetics of Coffea. Advanc. Genet. 4: 127-158. 1951.

[20] 20. Krug, C. A,. J. E. T. Mendes e A. Carvalho. Taxonomia de Coffea arabica L. Bol. téc. Inst., agron. Campinas 62: 1-57. 1939.

[21] 21. Lindstrom, E. W. A haploid mutant in the tomato. J. Hered. 20 : 23-30. 1929

[22] 22. Lindstrom, E. W. Genetic stability of haploid, diploid, and tetraploid genotypes in the tomato. Genetics 26 : 387-397. 1941.

[23] 23. Lindstrom, E. W. e Katherine Koos. Cyto-geíietic investigations of a haploid tomato and its diploid and tetraploid progeny. Amer. J. Bot. 18: 398-410. 1931.

[24] 24. McCray, F. A. Another haploid Nicotiana tabacum plant. Bot. Gaz. 93: 227-230. 1932.

[25] 25. Medina, D. Marozzi. Observações citológicas em Coffea XVI- Microsporogênese em Coffea arabica L. var. rugosa K.M.C. Bragantia 10: 61-66. 1950.

[26] 26. Mendes, A. J. T. Observações citológicas em Coffea VIII Poliembrionia. Bragantia 4 : 693-708. 1944.

[27] 27. Mendes, A. J. T. Partenogênese, partenocarpia e casos anormais de fertilização em Coffea. Bragantia 6 : 265-273. 1946.

[28] 28. Mendes, A. J. T. Observações citológicas em Coffea XI Métodos de tratamento pela colchicina. Bragantia 7 : 221-230. 1947.

[29] 29. Mendes, A. J. T. Observações citológicas em Coffea XV Microsporogênese em Coffea arabica L. Bragantia 10: 79-87. 1950.

[30] 30. Mendes, A. J. T. Em Relat. Secção Citologia, Inst. agron. Campinas 1950 (não publicado).

[31] 31. Mendes, A. J. T. e Osvaldo Bacchi. Observações citológicas em Coffea. Uma variedade haplóide (di-haplóide) de C. arabica L. Bol. téc. Inst. agron. Campinas 77: 1-26. 1940.

[32] 32. Morgan, D. T. Jr. e R. D. Rappleye. Twin and triplet pepper seedlings. A study of polyembriony in Capsicum frutescens. J. Hered. 41: 91-95. 1950.

[33] 33. Morrison, G. The occurrence and use of haploid plants in the tomato with special reference to the variety Marglobe. Proc. 6th int. Congr. Genet. ,N. Y. 2: 137-139. 1932.

[34] 34. Mützing, A. Note on a haploid rye plant. Hereditas. Lund 23: 401-404. 1937.

[35] 35. Nordenskiöld, H. Studies of a haploid rye plant. Hereditas, Lund 25: 204-210. 1939.

[36] 36. Ramiah, K., N. Parthasarathi e S. Ramanujam. Haploid plant in rice. (O. sativa) Curr. Sci., Mysore 1: 277-278. 1933.

[37] 37. Silow, R. A. e S. G. Stephens. Twinning in cotton. J. Hered. 35: 76-78. 1944.

[38] 38. Toole, Marguerite G. e R. Bamford. The formation of diploid plants from haploid peppers. J. Hered. 36: 67-70. 1945.

[39] 39. Webber, J. M. Cytology in twin cotton plants. J. agric. Res. 57: 155-160. 1938.