Variabilidade cariotípica em convolvulaceae, com ênfase nos gêneros Jacquemontia Choisy e Ipomoea L.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Dornelas, Charlys Seixas Maia
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal da Paraíba
Brasil
Ciências Biológicas
Programa de Pós-Graduação em Agronomia
UFPB
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/29652
Resumo: Convolvulaceae is cosmopolitan, with 60 genera and ca. 2,000 species. The family is represented by two main lineages, the subfamilies Dicranostyloideae and Convolvuloideae. In Dicranostyloideae, Jacquemontia presents ca. 120 species distributed in tropical and subtropical regions, and in Brazil there are 50 species, mainly in areas of Caatinga and Cerrado. Only 6% of the genus are cytologically known, showing the series with 2n = 18 and 20. On the other hand, Convolvuloideae is a group of plants formed by genera with n = 15 and high stability of chromosome numbers. Karyologically, the best-known genus is Ipomoea, with ca. 800 species of which 85 have recorded chromosome numbers. This study aimed to characterize in the karyotypes in representatives of the subfamily Dicranostyloideae, with emphasis on Jacquemontia occurring in the semi-arid region, as well as in diploid species of Convolvuloideae with emphasis on Ipomoea, using fluorochrome banding technique and flow cytometry. In Dicranostyloideae, the chromosome numbers for the species analyzed are new: 2n = 18 for Jacquemontia corymbulosa and J. evolvuloides, 2n = 20 for J. chrysanthera, J. nodiflora and J. sphaerostigma, and 2n = 36 for J. mucronifera and J. pentanthos. Dinetus truncatus, the outgroup, has 2n = 28. All analyzed species exibited terminal CMA+ bands. Additionally, J. sphaerostigma has two pericentromeric CMA+ bands, while J. nodiflora and J. pentanthos have terminal DAPI+ bands. The diploid species J. sphaerostigma, J. corymbulosa and J. nodiflora has 1C = 0.93pg, 1.13pg and 1.41pg, respectively, while the polyploids J. pentanthos exibited 1C = 2.25pg and J. mucronifera has 1C = 2 ,32pg. In Convolvuloideae, new counts were recorded for eight species belonging to the genera Camonea, Ipomoea and Operculina. B chromosome was recorded in a population of I. bahiensis. The basic number x = 15 has been suggested for the subfamily Convolvuloidae. The first genome size records are presented for the genera Camonea, Distimake and Stictocardia, as well as for six species of Ipomoea. DNA content ranged from 1C = 0.78pg in I. bahiensis to 1.38pg in Distimake dissectus. Two types of heterochromatin bands were identified in Convolvuloideae, CMA+ band is the predominant type, while DAPI+ band is the uncommon type, with four band patterns occurring in the karyotypes of the subfamily. Among the genera from Dicranostyloideae, the series with n = 9, 10, 12, 13, 14, 15 shows the importance of dysploidy in the diversification of the subfamily. According to the intergeneric relationships in Dicranostyloideae, Jacquemontia probably originated from an ancestor with n = 10, with descendant dysploidy to n = 9 occurring several times during the diversification of the genus. The species J. mucronifera and J. pentanthos possibly are neopolyploids that did not experience drastic reductions in genome size, as observed during the diploidization of older polyploids. Genome size constitutes an efficient cytotaxonomic parameter for the delimitation of Jacquemontia species occurring in the Brazilian semi-arid region, including the species of the J. pentanthos complex. In Convolvuloideae, data show the occurrence of non-parallel evolution between genome size and heterochromatin. This scenario suggests that genome size and chromosome number possibly represent evolutionarily stable strategies associated with adaptation and speciation in the subfamily, while the legacy of variation in heterochromatin remains unknown.
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This study aimed to characterize in the karyotypes in representatives of the subfamily Dicranostyloideae, with emphasis on Jacquemontia occurring in the semi-arid region, as well as in diploid species of Convolvuloideae with emphasis on Ipomoea, using fluorochrome banding technique and flow cytometry. In Dicranostyloideae, the chromosome numbers for the species analyzed are new: 2n = 18 for Jacquemontia corymbulosa and J. evolvuloides, 2n = 20 for J. chrysanthera, J. nodiflora and J. sphaerostigma, and 2n = 36 for J. mucronifera and J. pentanthos. Dinetus truncatus, the outgroup, has 2n = 28. All analyzed species exibited terminal CMA+ bands. Additionally, J. sphaerostigma has two pericentromeric CMA+ bands, while J. nodiflora and J. pentanthos have terminal DAPI+ bands. The diploid species J. sphaerostigma, J. corymbulosa and J. nodiflora has 1C = 0.93pg, 1.13pg and 1.41pg, respectively, while the polyploids J. pentanthos exibited 1C = 2.25pg and J. mucronifera has 1C = 2 ,32pg. In Convolvuloideae, new counts were recorded for eight species belonging to the genera Camonea, Ipomoea and Operculina. B chromosome was recorded in a population of I. bahiensis. The basic number x = 15 has been suggested for the subfamily Convolvuloidae. The first genome size records are presented for the genera Camonea, Distimake and Stictocardia, as well as for six species of Ipomoea. DNA content ranged from 1C = 0.78pg in I. bahiensis to 1.38pg in Distimake dissectus. Two types of heterochromatin bands were identified in Convolvuloideae, CMA+ band is the predominant type, while DAPI+ band is the uncommon type, with four band patterns occurring in the karyotypes of the subfamily. Among the genera from Dicranostyloideae, the series with n = 9, 10, 12, 13, 14, 15 shows the importance of dysploidy in the diversification of the subfamily. According to the intergeneric relationships in Dicranostyloideae, Jacquemontia probably originated from an ancestor with n = 10, with descendant dysploidy to n = 9 occurring several times during the diversification of the genus. The species J. mucronifera and J. pentanthos possibly are neopolyploids that did not experience drastic reductions in genome size, as observed during the diploidization of older polyploids. Genome size constitutes an efficient cytotaxonomic parameter for the delimitation of Jacquemontia species occurring in the Brazilian semi-arid region, including the species of the J. pentanthos complex. In Convolvuloideae, data show the occurrence of non-parallel evolution between genome size and heterochromatin. This scenario suggests that genome size and chromosome number possibly represent evolutionarily stable strategies associated with adaptation and speciation in the subfamily, while the legacy of variation in heterochromatin remains unknown.Pró-Reitoria de Pós-graduação da UFPB (PRPG/UFPB)Convolvulaceae é cosmopolita, exibindo 60 gêneros e aproximadamente 2.000 espécies. A família é representada por duas linhagens principais, as subfamílias Dicranostyloideae e Convolvuloideae. Em Dicranostyloideae, Jacquemontia apresenta ca. 120 espécies distribuídas em regiões tropicais e subtropicais, e no Brasil ocorrem 50 espécies, principalmente em áreas de Caatinga e Cerrado. Apenas 6% das espécies do gênero são citologicamente conhecidas, expondo a série com 2n = 18 e 20. Por outro lado, Convolvuloideae é um grupo de plantas formado por gêneros com n = 15 e elevada estabilidade de números cromossômicos. O gênero mais conhecido cariologicamente é Ipomoea, com cerca de 800 espécies das quais 85 apresentam números cromossômicos contabilizados. O presente trabalho objetivou caracterizar os cariótipos em representantes da subfamília Dicranostyloideae com ênfase em Jacquemontia ocorrentes no semiárido, bem como em representantes diploides de Convolvuloideae, com ênfase em Ipomoea, por meio da técnica de bandeamento com fluorocromos e citometria de fluxo. Em Dicranostyloideae, os números cromossômicos para as espécies analisadas são inéditos: 2n = 18 em Jacquemontia corymbulosa e J. evolvuloides, 2n = 20 em J. chrysanthera, J. nodiflora e J. sphaerostigma, e 2n = 36 em J. mucronifera e J. pentanthos. Dinetus truncatus, grupo externo, apresentou 2n = 28. Todas as espécies analisadas apresentaram bandas CMA+ terminais. Adicionalmente, J. sphaerostigma apresentou duas bandas CMA+ pericentroméricas, enquanto J. nodiflora e J. pentanthos exebiu bandas DAPI+ terminais. As espécies diploides J. sphaerostigma, J. corymbulosa e J. nodiflora mostraram 1C = 0,93pg, 1,13pg e 1,41pg, respectivamente, enquanto as poliploides J. pentanthos apresentou 1C = 2,25pg e J. mucronifera 1C = 2,32pg. Em Convolvuloideae, novas contagens foram registradas para oito espécies pertencentes aos gêneros Camonea, Ipomoea e Operculina. Cromossomo B foi registrado em uma população de I. bahiensis. O número básico x = 15 foi sugerido para a subfamília Convolvuloideae. São apresentados os primeiros registros de tamanho do genoma para os gêneros Camonea, Distimake e Stictocardia, bem como para seis espécies de Ipomoea. O conteúdo de DNA variou de 1C = 0,78pg em I. bahiensis até 1,38pg em Distimake dissectus. Foram identificados dois tipos de bandas heterocromáticas em Convolvuloideae, bandas CMA+ é o tipo predominante, enquanto bandas DAPI+ é o tipo incomum, ocorrendo quatro padrões de bandeamento nos cariótipos dos representantes da subfamília. Dentre os gêneros da subfamília Dicranostyloideae, a série com n = 9, 10, 12, 13, 14, 15 evidencia a importância da disploidia na diversificação da subfamília. De acordo com as relações intergenéricas do grupo, provavelmente Jacquemontia se originou a partir de um ancestral com n = 10, com disploidia descendente para n = 9 ocorrendo diversas vezes ao longo da diversificação do gênero. As espécies J. mucronifera e J. pentanthos possivelmente são neopoliploides que não experienciaram drásticas reduções no tamanho do genoma, como se observa durante a diploidização de poliploides mais antigos. O tamanho do genoma se constitui em um parâmetro citotaxonômico eficiente para a delimitação das espécies de Jacquemontia ocorrentes no semiárido brasileiro, incluindo as espécies do complexo J. pentanthos. Em Convolvuloideae, os dados evidenciam a ocorrência de evolução não paralela entre o tamanho do genoma e a heterocromatina. Este cenário sugere que o tamanho do genoma e o número cromossômico possivelmente representam estratégias evolutivamente estáveis associadas à adaptação e especiação na subfamília, enquanto o legado da variação na heterocromatina permanece desconhecido.Universidade Federal da ParaíbaBrasilCiências BiológicasPrograma de Pós-Graduação em AgronomiaUFPBFelix, Leonardo Pessoahttp://lattes.cnpq.br/0180466204127182Dornelas, Charlys Seixas Maia2024-02-27T12:04:59Z2022-02-072024-02-27T12:04:59Z2022-12-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/29652porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2024-02-28T07:21:15Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/29652Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpb.br/oai/requestdiretoria@ufpb.br||bdtd@biblioteca.ufpb.bropendoar:25462024-02-28T07:21:15Repositório Institucional da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false
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description Convolvulaceae is cosmopolitan, with 60 genera and ca. 2,000 species. The family is represented by two main lineages, the subfamilies Dicranostyloideae and Convolvuloideae. In Dicranostyloideae, Jacquemontia presents ca. 120 species distributed in tropical and subtropical regions, and in Brazil there are 50 species, mainly in areas of Caatinga and Cerrado. Only 6% of the genus are cytologically known, showing the series with 2n = 18 and 20. On the other hand, Convolvuloideae is a group of plants formed by genera with n = 15 and high stability of chromosome numbers. Karyologically, the best-known genus is Ipomoea, with ca. 800 species of which 85 have recorded chromosome numbers. This study aimed to characterize in the karyotypes in representatives of the subfamily Dicranostyloideae, with emphasis on Jacquemontia occurring in the semi-arid region, as well as in diploid species of Convolvuloideae with emphasis on Ipomoea, using fluorochrome banding technique and flow cytometry. In Dicranostyloideae, the chromosome numbers for the species analyzed are new: 2n = 18 for Jacquemontia corymbulosa and J. evolvuloides, 2n = 20 for J. chrysanthera, J. nodiflora and J. sphaerostigma, and 2n = 36 for J. mucronifera and J. pentanthos. Dinetus truncatus, the outgroup, has 2n = 28. All analyzed species exibited terminal CMA+ bands. Additionally, J. sphaerostigma has two pericentromeric CMA+ bands, while J. nodiflora and J. pentanthos have terminal DAPI+ bands. The diploid species J. sphaerostigma, J. corymbulosa and J. nodiflora has 1C = 0.93pg, 1.13pg and 1.41pg, respectively, while the polyploids J. pentanthos exibited 1C = 2.25pg and J. mucronifera has 1C = 2 ,32pg. In Convolvuloideae, new counts were recorded for eight species belonging to the genera Camonea, Ipomoea and Operculina. B chromosome was recorded in a population of I. bahiensis. The basic number x = 15 has been suggested for the subfamily Convolvuloidae. The first genome size records are presented for the genera Camonea, Distimake and Stictocardia, as well as for six species of Ipomoea. DNA content ranged from 1C = 0.78pg in I. bahiensis to 1.38pg in Distimake dissectus. Two types of heterochromatin bands were identified in Convolvuloideae, CMA+ band is the predominant type, while DAPI+ band is the uncommon type, with four band patterns occurring in the karyotypes of the subfamily. Among the genera from Dicranostyloideae, the series with n = 9, 10, 12, 13, 14, 15 shows the importance of dysploidy in the diversification of the subfamily. According to the intergeneric relationships in Dicranostyloideae, Jacquemontia probably originated from an ancestor with n = 10, with descendant dysploidy to n = 9 occurring several times during the diversification of the genus. The species J. mucronifera and J. pentanthos possibly are neopolyploids that did not experience drastic reductions in genome size, as observed during the diploidization of older polyploids. Genome size constitutes an efficient cytotaxonomic parameter for the delimitation of Jacquemontia species occurring in the Brazilian semi-arid region, including the species of the J. pentanthos complex. In Convolvuloideae, data show the occurrence of non-parallel evolution between genome size and heterochromatin. This scenario suggests that genome size and chromosome number possibly represent evolutionarily stable strategies associated with adaptation and speciation in the subfamily, while the legacy of variation in heterochromatin remains unknown.
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