CARACTERIZAÇÃO MORFOMÉTRICA DOS CROMOSSOMOSDE QUATRO ESPÉCIES DO GÊNERO Theobroma L.

Fernanda Pavese¹; Isane Vera Karsburg²

¹Acadêmica do Curso de Licenciatura Plena em Ciências Biológicas da Universidade do Estado deMato Grosso – UNEMAT/Alta Floresta; 2Bióloga, Dra. Professora Adjunta UNEMAT/Alta Floresta,Caixa Postal 547, 78580-000, Alta Floresta, MT, e-mail:isane9@yahoo.com.br

Resumo: O gênero Theobroma possui espécies importantes economicamente. Acaracterização cariotípica de espécies amplia os conhecimentos sobre o gênero.Mediante isso, objetivou-se caracterizar mormofetricamente os cromossomosmitóticos metafásicos das espécies T. cacao L., T. speciosum Willd., T. grandiflorum(Willd. ex. Spreng.) Schum e T. subincanum Mart. visando a confirmação do númerocromossômico e a diferenciação cariotípica destas espécies.Termos de indexação: Cariótipo , citogenética, Malvaceae.

Introdução: O gênero Theobroma L. tipicamente neotropical, encontra -se distribuídona floresta tropical úmida no hemisfério ocidental (SOUZA, et al., 1999). O gênero ébastante conhecido pela espécie Theobroma cacao L. (cacau), utilizadamundialmente na fabricação de chocolate. As espécies silvestres deste gênero comoo Theobroma speciosum Willd. (cacauí) e Theobroma subincanum Mart. (cupuí) sãoimportantes por representarem um banco de genes que poderá vir a ser usado nomelhoramento genético e como possível fonte de genes de resistência das espéciesmais importantes economicamente como o T. cacao e o Theobroma grandiflorum(Willd. ex Spreng.) Schum. (cupuaçu) (SANTOS , 2003; SOUZA e VENTURIERI,2009).Para o estabelecimento das relações entre espécies, a representação docariótipo fornece informações substanciais com respeito à organização doscromossomos (GUERRA, 1998). Dessa forma a contagem do número cromossômicode espécies de uma determinada flora pode auxiliar em estudos citotaxonômicos dediversos grupos vegetais. Além da contagem de espécies previamentedesconhecidas, a recontagem é igualmente imp ortante devido à possível ocorrênciade variações interpopulacionais ou de registros incorretos na literatura (GUERRA,1984 apud SANTOS, 2002).No gênero Theobroma foram identificadas espécies comnúmero cromossômico igual a 20 cromossomos, sendo que a espé cie T.grandiflorum sem sementes apresentou 30 cromossomos. Pesquisas até o ano de2002 demonstraram que as espécies do gênero apresentam cromossomosmetacêntricos, submetacêntricos que ocorrem com predominância, subtelocêntricose acrocêntricos, (SANTOS, 2002; MORAES, 1994 apud BORÉM et al., 2009).Mediante isso, objetivou-se caracterizar mormofetricamente os cromossomosmitóticos metafásicos das espécies T. cacao L., T. speciosum Willd., T. grandiflorum(Willd. ex. Spreng.) Schum e T. Subincanum Mart. visando a confirmação do númerocromossômico e a diferenciação cariotípica destas espécies.

Material e Métodos: As plantas foram coletadas nos municípios de Alta Floresta eParanaíta–MT, sendo registradas as coordenadas geográficas dos pont os de coleta.As análises mitóticas foram efetuadas no Laboratório de Citogenética e Cultura deTecidos Vegetais da Universidade do Estado do Mato Grosso – Campus de AltaFloresta.

Para a obtenção do cariótipo foram utilizadas sementes imaturas de cadaespécie, as quais foram germinadas em meio de cultura MS 1/2 in vitro

(MURASHIGE e SKOOG, 1962) mantidas em sala de crescimento a 25ºC comfotoperíodo de 12 horas. Quando as radículas atingiram 1 cm de comprimentoforam submetidas ao tratamento de bloqueio na solução de trifluralin (3µM) a 4ºC por15 horas exceto para T. subincanum, cujo tempo foi de 16 horas . Em seguida asradículas foram lavadas em água destilada e fixadas em solução metanol -ácidoacético (3:1) nas mesmas condições de temperatura.

As radículas foram retiradas da solução fixadora, submetidas à lavagem comágua destilada e divididas ao meio, hidrolizadas em HCL 5N por 5 minutos e emseguida lavadas em água destilada por 15 minutos . Retiradas as radículas da água,estas foram transferidas para tubos do tipo Eppendorf® com tampa de pressãocontendo enzima Pectinase SIGMA ® (PA) permanecendo a 35ºC em banho -mariapor 3 horas, exceto as radículas de T. subincanum cujo tempo em banho-maria foide 2:30 horas. Realizada a digestão enzimática, o material fo i lavado novamente emágua destilada realizando-se três trocas com intervalos de 15 minutos e fixado emsolução metanol-ácido acético (3:1) por no mínino 24 horas a 4ºC.

As lâminas foram confeccionadas conforme descreve CARVALHO e SARAIVA(1993). As mesmas foram coradas com giemsa 5% por 2 minutos, lavadas em águadestilada, secadas novamente ao ar e na placa aquecedora. A observação e análisedas lâminas foram realizadas no microscópio óptico com aumento de 1000x(imersão a óleo). Foram fotografadas com o uso de uma câmara acoplada aomicroscópio trinocular fotômico (LMB2) e a um computador com analisador deimagens ACDsee 30 metáfases de cada espécie, que apresentaram cromossomosmetafásicos suficientemente espalhados e que permitiram medições cromossômica spara elaboração dos cariótipos. Os braços de cada cromossomo foram medidos empixels e convertidos em escala de micrômetros. O cariograma foi organizado emordem decrescente de tamanho a partir da mensuração dos braços cromossômicos.A razão entre os braços (r) permitiu descrever a nomenclatura dos cromossomosconforme os critérios de classificação apresentados por GUERRA (1986).

Resultados e Discussão: Verificou-se que as quatro espécies apresentam 2n = 20cromossomos (Figuras 1, 2, 3 e 4), a morfologia dos cromossomos variou demetacêntricos a submetacêntricos A determinação do número cromossômico de T.subincanum é aqui pela primeira vez apresentado com 2n = 20 cromossomos. E ficaconfirmada a contagem feita anteriormente para T. grandiflorum (SANTOS, 2002), T.speciosum (YOSHITOME, noprelo) e o T. cacao (BRÜCHER, 1977 apud SANTOS,2002).

1 2 3 4 5

6 7 8 9 10

1 2 3 4 5

6 7 8 9 10

Figura 1 – Metáfase mitótica do T. cacao Figura 2 - Metáfase mitótica do T. subincanum2n = 20 cromossomos. Barra = 10 μm. 2n = 20 cromossomos. Barra = 10 μm.

Figura 3 – Metáfase mitótica do T. grandiflorum Figura 4 – Metáfase mitótica do T. speciosum2n = 20 cromossomos. Barra = 10 μm. 2n = 20 cromossomos. Barra = 10 μm.

T. cacao apresentou fórmula cariotípica 1SM+9M (Tabela 1). FIGUEIREDO (2008)também encontrou cromossomos cuja morfologia variou de metacêntricos àsubmetacêntricos, no entanto o comprimento dos cromossomos variaram de 1,66µmà 1,86µm enquanto os cromossomos no presente estudo variaram de 0,11µm a1,52µm. T. speciosum apresentou fórmula cariotípica 2SM+8M, com uma variaçãode tamanho de 1,09µm a 1,69µm (Tabela 2). Sendo este o me smo resultadoencontrado por YOSHITOME (Noprelo). T. subincanum e T. grandiflorumapresentaram fórmula cariotípica 3M+7SM (Tabelas 4 e 5). Resultado diferente doencontrado por SANTOS (2002) cujo cariótipo para T. grandiflorum resultou em3M+5SM+1A+1ST. Outra diferença foi a amplitude de tamanho cromossômico queno presente estudo variou entre 0,52 µm a 2,28µm e para SANTOS (2002) variouentre 1µm a 2,5µm.

Tabela 1 - Medidas e morfologia dos cromossomos de T. cacao, de acordo com a posição do centrômero.Braço (µm)Par de

CromossomosTotal(µm) Curto Longo

Razão entreBraços

ÍndiceCentromérico

MorfologiaCromossômica

1 1,52 0,72 0,80 1,11 47,37 M2 1,41 0,60 0,81 1,35 42,55 M3 1,23 0,61 0,62 1,02 49,59 M4 1,16 0,54 0,62 1,15 46,55 M5 1,00 0,40 0,60 1,50 40,00 SM6 0,74 0,37 0,37 1,00 50,00 M7 0,53 0,26 0,27 1,04 49,06 M8 0,36 0,18 0,18 1,00 50,00 M9 0,19 0,09 0,10 1,11 47,37 M10 0,11 0,05 0,06 1,20 45,45 M

Razão entre braços = Braço longo/Braço curto; ÍC = Braço curto/ comprimento total x 100; M = metacêntrico;SM = submetacêntrico.

Tabela 2 - Medidas e morfologia dos cromossomos de T. speciosum de acordo com a posição docentrômero.

Braço (µm)Par deCromossomos

Total(µm) Curto Longo

Razão entreBraços

ÍndiceCentromérico

MorfologiaCromossômica

1 1,69 0,76 0,93 1,22 44,97 M2 1,61 0,68 0,93 1,37 42,24 M3 1,56 0,63 0,93 1,48 40,38 M4 1,40 0,55 0,85 1,55 39,29 SM5 1,35 0,55 0,80 1,45 40,74 M6 1,27 0,59 0,68 1,15 46,46 M7 1,27 0,55 0,72 1,31 43,31 M8 1,23 0,55 0,68 1,24 44,72 M9 1,10 0,38 0,72 1,89 34,55 SM

10 1,09 0,50 0,59 1,18 45,87 MRazão entre braços = Braço longo/Braço curto; ÍC = Braço curto/ comprimento total x 100; M = metacêntrico; SM= submetacêntrico.

Tabela 3 – Medidas e morfologia dos cromossomos de T. subincanum de acordo com a posição do centrômero.Braço (µm)Par de

CromossomosTotal(µm) Curto Longo

Razão entreBraços

ÍndiceCentromérico

MorfologiaCromossômica

1 1,94 0,75 1,19 1,59 38,66 SM2 1,52 0,57 0,95 1,67 37,50 SM3 1,19 0,57 0,62 1,88 47,90 M4 1,15 0,57 0,58 1,02 49,57 M5 0,88 0,31 0,57 1,84 35,23 SM6 0,88 0,27 0,61 2,26 30,68 SM7 0,79 0,35 0,44 1,26 44,30 M8 0,70 0,26 0,44 1,69 37,14 SM9 0,65 0,22 0,43 1,95 33,85 SM

10 0,62 0,22 0,40 1,82 35,48 SMRazão entre braços = Braço longo/Braço curto; ÍC = Braço curto/ comprimento total x 100; M = metacêntrico; SM= submetacêntrico.

Tabela 4 – Medidas e morfologia dos cromossomos de T. grandiflorum, de acordo com a posição docentrômero.

Braço(µm)

Par de

Cromossomos

Total(µm)

Curto Longo

Razãoentre

Braços

ÍndiceCentromérico

(IC)

MorfologiaCromossômica

1 2,28 0,88 1,40 1,59 38,60 SM2 2,08 1,02 1,06 1,04 49,03 M3 1,87 0,80 1,07 1,34 42,78 M4 1,68 0,49 1,19 2,43 29,17 SM5 1,64 0,45 1,19 2,64 27,43 SM6 1,50 0,49 1,01 2,06 32,67 SM7 1,31 0,37 0,94 2,54 28.24 SM8 1,24 0,37 0,87 2,35 29,83 SM9 1,04 0,27 0,77 2,85 25,96 SM

10 0,52 0,25 0,27 1,08 48,08 MRazão entre braços = Braço longo/Braço curto; ÍC = Braço curto/ com primento total x 100; M = metacêntrico; SM= submetacêntrico

Conclusão: As espécies apresentaram número cromossômico 2n=20 cromossomose o número e morfologia cromossômica diferem para as quatro espécies.

Referências BibliográficasBORÉM, A.; LOPES, M. T. G.; CLEMENT, C. R.; Domesticação e Melhoramento:Espécies Amazônicas. Viçosa, MG, 2009.CARVALHO, C. R.; SARAIVA, L. S. An Air Dryng Technique for MaizeChromosomes Without Enzymatic Maceration. Biotechnic & Histochemistry . v. 68.142-145p. 1993.FIGUEIREDO, G. S. F.; AHNERT, D.; ZAIDAN, H. A.; ARAÚJO, I. S.; SOUZA, M. M.;Análise Cariotípica em Theobroma cacao L. e em Mutantes Espontâneos.CEPLAC/Resumos do 54º Congresso Brasileiro de Genética, 2008.GUERRA, M. S. Reviewing the Chromosome Nomenclature of Levan et al. RevistaBrasileira de Genética , v. 9. 741-743p. 1986.GUERRA, M. S. Introdução à Citogenética Geral . Guanabara Koogan: Rio deJaneiro, 1998.MURASHIGE, T.; SKOOG, F. Revised Medium for Rapid Growth and BioassaysWith Tobacco Tissue Culture. Physiologia Plantarum , v. 15. 473-497p. 1962.SANTOS, O. C. Caracterização Cromossômica de Cupuaçu Theobromaglandiflorum (Willd Ex Spreng) Schum (Sterculiaceae) Cultivado na Amazônia.Dissertação de Mestrado do Programa de Pós -Graduação em Genética e Evolução.Ciências Biológicas e da Saúde. UFSCar. SP. 2002.SANTOS, S. F. Estrutura Histoquímica de Sementes do Genêro Theobroma L.(Sterculiaceae). Trabalho de Conclusão de Pós -Graduação em Recursos GenéticosVegetais. Ciências Agrárias. UFSC. 1p. 2003.

SOUZA, A. G. C.; SILVA, S. E. L.; TAVARES, A. M.; RODRIGUES, M. R. L. ACultura do Cupuaçu (Theobroma grandiflorum (Willd. ex Spreng.) Schum.EMBRAPA. Manaus-AM. 1999.SOUZA, M. S.; VENTURIERI, G. A. Fenologia Floral e Sistema de Cruzamento doCacauí (Theobroma speciosum). Disponível em<<http//www.ccb.usfc.br/~giorgini/resumcong.htm>> Data:12/09/2009YOSHITOME, M. Y. Caracterização Morfológica dos Cromossomos doCacauí (Theobroma speciosum ). Noprelo.