ANÁLISIS DE LA ESTRUCTURA CITOGENÉTICA EN POLIPLOIDES MEDIANTE HIBRIDACIÓN IN SITU

L. POGGIO, P. TOMAS , A.M. GARCÍA, G. GONZÁLEZ, G.E. SCHRAUF

Universidad Nacional de Colombia, Palmira - Colombia

Simposio; II Simposio Latinoamericano de Citogenética y Evolución; 2007

Universidad Nacional de Colombia

La hibridación in situ utilizando ADN genómico total como sonda (GISH) revela homologías específicas del ADN, principalmente en lo que respecta a secuencias repetidas, y ha permitido realizar aportes relevantes en estudios evolutivos, sistemáticos y en mejoramiento vegetal. Esta técnica ha facilitado, por ejemplo, el reconocimiento de especies parentales en híbridos y poliploides, analizar afinidades genómicas interespecíficas, detectar reestructuraciones cromosómicas, corroborar la existencia de dominios espaciales de genomas o secuencias particulares en el núcleo y detectar apareamiento intergenómico y recombinación. Además, ha permitido detectar la presencia de cromosomas o segmentos cromosómicos introgresantes en planes de mejoramiento y determinar la naturaleza del apareamiento meiótico en generaciones segregantes de híbridos y poliploides. Las relaciones obtenidas mediante GISH no son afectadas por genes que producen disturbios en el apareamiento meiótico (asinapsis, desinapsis, apareamiento homeólogo o heterólogo). A continuación se presentan dos ejemplos en gramíneas nativas sudamericanas que muestran la utilidad de estas técnicas en el análisis de la constitución genómica de especies poliploides: La sección Pnigma del genero Bromus contiene ca 60 especies. En Patagonia esta representada por B. setifolius Presl., el cual se ha subdividido taxonómicamente en tres variedades: B. setifolius var. setifolius (J.Presl) E. Desv., B. setifolius var. pictus (Hook. F.) Skottsberg, and B. setifolius var. brevifolius Ness., debido a la elevada variabilidad morfológica que presenta.  Estudios citogenéticos clásicos  mostraron variación en el número cromosómico (B. setifolius var. setifolius : 2n=4x=28;  B. setifolius var. pictus y B.setifolius var. brevifolius: 2n=10x=70). Se encontraron diferencias en el cariotipo entre las especies tetraploides y decaploides (fórmula y características cariotípicas, tamaño del genoma, entre otras). El comportamiento meiótico sugiere que los taxones son alopoliploides. Hibridación in situ fluorescente usando como sonda ADN Genómico total demostró que B. setifolius var. setifolius o un taxón muy relacionado es uno de los progenitores de B. setifolius var. pictus, confirmando la naturaleza alopoliploide de esta última especie. Se detectaron rearreglos intergenómicos menores. Los datos obtenidos indican que la especiación híbrida poliploide habría sido preponderante en este grupo de gramíneas y se propone un status específico para las entidades estudiadas. Elymus scabrifolius (Döll) J. H. Hunz.,  es una gramínea alotetraploide sudamericana (x = 7; 4x = 2n = 28), siendo sus cromosomas muy semejantes morfológicamente. La hibridación in situ (GISH) utilizando como sonda ADN genómico de Hordeum mostró señal de hibridación en 12 cromosomas enteros y 4 brazos cromosómicos, indicando que Hordeum habría sido uno de los progenitores y la existencia de recombinación intergenómica. Estos resultados conjuntamente con los obtenidos al realizar  FISH utilizando como sonda pSc 119.2 y pTa71(rDNA), permitieron diferenciar los cromosomas de ambos genomas, lo que no había sido posible mediante técnicas de bandeo convencionales (C y N) realizadas previamente. La posibilidad de reconocer los distintos cromosomas de esta especie nativa forrajera será importante en caracterización de germoplasma nativo y en programas de selección en curso. En conclusión, la citogenética clásica (estudios cariotípicos completos, análisis meiótico), complementada con técnicas de hibridación in situ (GISH, FISH) permiten la identificación de los genomas componentes de poliploides y detectar la presencia de rearreglos cromosómicos intergenómicos, los que juegan un importante papel en la evolución y establecimiento de híbridos naturales, artificiales y poliploides.