2- Las relaciones genómicas entre maíz y teosintes: aportes de la citogenética molecular.

GONZÁLEZ, GRACIELA

Hurlingham, Buenos Aires

Simposio; ?A 50 años del híbrido maíz forrajero perenne. A 45 años de la fundación de la Sociedad Argentina de Genética?; 2014

INTA y Sociedad Argentina de Genética

Con el objeto de detectar las afinidades genómicas inter e intraespecíficas entre los taxones de Zea (maíz y teosintes), conocer la naturaleza del apareamiento meiótico de sus híbridos artificiales y establecer grupos de homeología cromosómica, se realizaron estudios de citogenética molecular empleando sondas de ADN genómico total (Hibridación In Situ Genómica-GISH Bidireccional) y de secuencias particulares (Hibridación In Situ Fluorescente-FISH). Estos estudios, junto con el análisis del comportamiento meiótico durante la microsporogénesis de los híbridos, permitieron inferir las diferencias genómicas y estructurales entre los taxones del género. Se revelaron las diferencias cariotípicas y las homologías genómicas entre el maíz y su putativo progenitor silvestre Zea mays ssp. parviglumis (González et al., 2004). Se detectaron secuencias subteloméricas en Zea luxurians que posibilitaron conocer el origen genómico de los distintos cromosomas en las F1 de los híbridos artificiales Zea luxurians x Zea perennis y Zea luxurians x Zea diploperennis (Poggio et al., 1999; 2000). Además, se describieron los cariotipos DAPI/FISH de Zea luxurians y maíz y se estudió el comportamiento meiótico y la viabilidad polínica de sus híbridos F1. La formación de neocentrómeros en las regiones knob permitió explicar la alta esterilidad de estos híbridos, una de las causas del aislamiento reproductivo postcigótico entre las especies parentales (González y Poggio, 2011).             En particular, en lo que respecta al híbrido Zea perennis x maíz (2n=30), se emplearon estas metodologías para estudiar las homologías genómicas, a nivel de ADN mediana y altamente repetitivo, entre las especies parentales, así como también para conocer el origen genómico de los cromosomas que conforman las configuraciones meióticas más frecuentes de este híbrido. Además, mediante FISH se realizaron los mapeos cromosómicos de las secuencias ribosomales que indicaron que los genes ADNr están localizados en los cromosomas de maíz y Z. perennis que presentan mayor afinidad en el apareamiento meiótico. En experimentos de FISH Comparativo hibridando secuencias knobs sobre cromosomas de todas los taxa de Zea se observó que Z. perennis es la única especie que carece de estas secuencias, en concordancia con su menor contenido de ADN por genoma básico (Poggio et al., 1999, 2000, 2005; González et al., 2006).           El empleo de estas metodologías nos permite caracterizar citogenéticamente a las razas de maíz nativas del Noroeste y Noreste de la Argentina mediante la descripción de sus cariotipos, con énfasis en el estudio de la variación en el número, tamaño, posición y composición de secuencias de sus knobs y su relación con el tamaño del genoma. Se analizan las hipótesis de que en las razas de maíz del NOA existe una relación clinal negativa entre número y tamaño de knobs y la altitud de cultivo, y que la composición de secuencias de los knobs no está relacionada con gradientes altitudinales (Fourastié, 2010; Fourastié et al., 2013; González et al., 2010, 2011; Realini et al., 2013).           Todos estos estudios de citogenética molecular son útiles para comprender la organización y diversificación genómica en Zea y poner de manifiesto las divergencias genómicas que existen entre estos taxones estrechamente relacionados. Por otra parte, permiten postular la existencia de reestructuraciones cromosómicas ocurridas durante la evolución de Zea como consecuencia de los fenómenos de hibridación y poliploidía.