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Previous issue date: 2016-07-15 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O estudo do cariótipo de plantas possibilita a identificação e classificação dos cromossomos provendo informações básicas e aplicadas à taxonomia, sistemática, evolução e melhoramento de plantas. Com o advento dos projetos genômicos e de sequenciamento de plantas, a caracterização do cariótipo da forma tradicional passou a ser insuficiente quanto a contribuição de informação de dados. Dessa forma, a quantificação do conteúdo de DNA dos cromossomos por citometria de imagem (CI) pode ser incorporada à caracterização do cariótipo. Essa metodologia fornece uma análise quantitativa a partir de imagens digitais. As imagens são convertidas em pixels, que estão relacionados a uma cor e uma intensidade em específico, e processadas pelo programa de análise de imagens, gerando valores de absorbância relacionados com a área, denominados valores de densidade óptica integrada (DOI). Por meio da quantificação de DNA cromossômico é possível resolver pequenas diferenças na quantidade de DNA de cromossomos morfologicamente semelhantes e pequenos. A utilização de técnicas que possibilitam uma melhor diferenciação dos homólogos, ou mesmo a análise do conteúdo de DNA cromossômico poderá agregar conteúdo informacional ao cariótipo de Z. mays e contribuir com projetos de sequenciamento de genoma. Portanto, o objetivo deste estudo foi determinar o conteúdo de DNA por cromossomo, bem como para os seus respectivos braços via CI em Zea mays L. Inicialmente, foi realizado a quantificação de DNA nuclear que resultou em um valor médio de 2C = 6,10 pg. As análises de CF mostraram variação nos genomas entre os acessos de Z. mays. Essa variação foi evidenciada pela comparação do conteúdo de DNA nuclear dos dois cultivares, o ‘CE-777’ e o ‘AL Bandeirante’. A variação no conteúdo nuclear em plantas tem sido atribuída principalmente aos elementos transponíveis. As técnicas de dissociação celular e secagem ao ar foram empregadas no preparo das lâminas, e essas hidrolisadas e coradas com reativo de Schiff. As imagens foram capturadas por uma vídeo-câmera CCD monocromática, acoplada a um microscópio, e analisadas com recursos digitais de análise de imagem. Distribuindo o valor 2C médio de DNA nuclear, estabelecido pela citometria de fluxo (CF), em relação aos valores médios da DOI, quantificado pela CI, o conteúdo de DNA foi mensurado para todos os cromossomos de Z. mays e seus braços. Essa metodologia possibilitou quantificar o conteúdo de DNA dos cromossomos, sendo que eles variaram de 2C = 0,803 pg (cromossomo 1) a 0,385 pg (cromossomo 10). A média dos valores para os braços cromossômicos em metáfases variaram para o braço curto de 0,376 (cromossomo 1) a 0,131 (cromossomo 10), e para o braço longo 0,427 a 0,255 dos mesmos cromossomos, respectivamente. O conteúdo de DNA da região satélite do cromossomo 6 também foi mensurado e apresentou 2C = 0,053 pg. No presente estudo, o cromossomo classificado como 9 apresentou uma maior quantidade de DNA que o cromossomo 8, devido a sua maior área. O conhecimento do conteúdo de DNA nuclear e cromossômico em plantas constitui uma informação básica, importante e útil para estudos taxonômicos e evolutivos. / The plant karyotype studies allows the identification and classification of chromosomes providing basic and applied information to the taxonomy, systematics, evolution and breeding of different crops. With the advent of plant genomic and sequencing projects, the traditional karyotype characterization became insufficient as to the contribution of data information. Thus, the quantification of DNA amount of chromosomes by image cytometry (ICM) can be incorporated to the karyotype characterization. This methodology provides a quantitative analysis from digital images. The images are converted to pixels, which are related specifically to a color and intensity, and processed by an image analysis program, generating absorbance values related with area, denominated values of integrated optical density (IOD). Through the chromosomal DNA quantification, it is possible to resolve small differences in DNA amount of morphologically similar and short chromosomes. Therefore, this study aimed to determine the DNA content by chromosome, as well for its arms by ICM in Zea mays L. Initially, nuclear DNA quantification was performed and resulted in medium value of 2C = 6.10 pg. The cell dissociation and air-drying techniques were employed in the slides preparations, and these were hydrolyzed and stained with Schiff’s reagent. The images were captured by a monochrome CCD video camera coupled to a microscope, and analyzed using digital image analysis capabilities. Distributing the average value 2C nuclear DNA, as established by the flow cytometry (FCM) in relation to the average values of IOD quantified by ICM, DNA content was measured for all Z. mays chromosomes and arms. This methodology allowed to quantify the DNA content of the chromosomes, which ranged from 2C = 0.803 pg (chromosome 1) to 0.385 pg (chromosome 10). The average values for the chromosomes arms in metaphase ranged from 0.376 short arm (chromosome 1) to 0.131 short arm (chromosome 10) 0.427 long arm to 0.255 long arm of the same chromosome, respectively. The DNA content of the satellite regions of chromosome 6 in metaphase was also measured and presented 0.053 pg. The knowledge of the plant nuclear and chromosomal DNA contents constitutes a basic, important and useful information for taxonomic and evolutionary studies. Furthermore, the results obtained in the present work may contributes to improve the informational content of maize karyotype and provides subsidies for genome sequencing projects.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:123456789/9456 |
| Date | 15 July 2016 |
| Creators | Silva, Jéssica Coutinho |
| Contributors | Carvalho, Carlos Roberto de |
| Publisher | Universidade Federal de Viçosa |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFV, instname:Universidade Federal de Viçosa, instacron:UFV |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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