Artigo - A Citogenética e o Melhoramento de Plantas

A citogenética é a ciência que estuda a constituição genética da célula através dos cromossomos. Cromossomos são as estruturas formadas durante a divisão celular que contém a informação genética de um indivíduo, ou seja o DNA. Ao se estudar os cromossomos, inúmeras pesquisas científicas são desenvolvidas, tanto básicas como aplicadas, servindo para a seleção antecipada do material genético de uma determinada espécie.

Embora os cromossomos sejam estruturas extremamente grandes e complexas do ponto de vista molecular, estes podem ser isolados de outros componentes celulares, selecionados e fracionados em seus componentes moleculares; as moléculas de DNA podem ser fragmentadas, os fragmentos clonados e seqüenciados, tornando-se possível obter informações sobre a estrutura molecular dos genes e cromossomos, e sobre os mecanismos moleculares que regulam a expressão e comportamento dos cromossomos.

Destaca-se a análise do comportamento cromossômico durante a formação do híbrido. No caso do trigo cultivado (triticum aestivum), houve a combinação dos genomas de três espécies ancestrais distintas, mas relacionadas geneticamente. Do contrário, se duas espécies ao se cruzarem tiverem seus cromossomos tão diferentes em estrutura e conteúdo gênico, acarretará à esterilidade e conseqüente isolamento genético. Embora muitas vezes a transferência gênica pode ser limitada pelas barreiras interespecíficas, a compreensão e o estudo detalhado das relações biológicas entre as espécies, bem como a análise citogenética tornam-se essenciais para determinar qual o procedimento mais adequado para a obtenção dos híbridos, fazendo com que um programa de melhoramento tenha mais chances e sucesso de exploração dos recursos genéticos disponíveis.

A instabilidade cromossômica é causada principalmente pela divisão celular anormal e como conseqüência, pode ser drástico para a progênie. Quando a ocorrência das aberrações é geneticamente determinada, a instabilidade da cultivar torna-se recorrente. Muitas destas instabilidades são decorrentes de fatores bióticos e abióticos. Contudo, quando é detectado, dentro de um programa de melhoramento, genótipos instáveis, mas com elevado valor agronômico, uma das alternativas é a seleção de linhas estáveis nos genótipos instáveis. Para tal, a seleção assistida via citogenética torna-se crucial. Esta seleção pode ser efetuada eliminando os tipos aberrantes em linhas puras de espigas isoladas, além da avaliação do índice meiótico.

Na Embrapa Trigo são realizadas análises citogenéticas, como apoio ao melhoramento de cereais, visando o monitoramento da transferência de variabilidade genética entre espécies. As análises de rotina se referem ao comportamento dos cromossomos durante os diferentes estágios de desenvolvimento da planta, desde uma célula isolada até a planta inteira, ao longo das progênies. Estudos quanto à viabilidade do pólen (gameta masculino) estão sendo realizados como seleção assistida durante os cruzamentos, bem como análises de determinação do número cromossômico dos cereais de inverno e das espécies afins a eles. Atualmente, grande ênfase está sendo dada para a área da citogenética molecular. A partir da técnica de hibridização in situ, estudos estão sendo conduzidos visando à detecção de determinadas seqüências de DNA, destacando-se a investigação detalhada da estrutura cromossômica, o acompanhamento da quantidade de material genético introgredido em cruzamentos interespecíficos e a análise de pareamentos intergenômicos em plantas híbridas. Outros estudos estão sendo iniciados, a fim de se distinguir os cromossomos oriundos de diferentes parentais, em híbridos interespecíficos, bem como em estudos de similaridade genômica nos cereais de inverno.

Pesquisadora da Embrapa Trigo

(54)3316.5800 / cnpt.embrapa.br