Organización y función del núcleo celular en el proceso de desarrollo radical en cultivares de caña de azúcar

Síntesis

Se presentan las caracterizaciones genómica y citológica de cultivares de caña de azúcar, empleando por primera vez para caña de azúcar en Cuba, las técnicas de hibridización in situ con fluorescencia (FISH), la citometría de flujo y la microscopía confocal. Se estudiaron cuatro cultivares de número y complejidad cromosómica diferentes: My5514 (2n = 100), B42231 (2n = 110), C236-51 (2n = 120) y Cristalina (2n = 80). Para cada uno de ellos se determinó el contenido 2C de ADN por citometría de flujo, además el número de cromosomas, tipo de secuencias teloméricas, número y localización de locus de los genes ribosómicos mayores y 5S mediante “FISH”. En base a estos datos se estimó la posible remodelación experimentada por sus genomas, además se pudo determinar la presencia de dos genomas ( Saccharum officinarum y S. spontaneum ); ratificándose sus números básicos de 10 y 8 cromosomas, respectivamente; se determinó la estabilidad del genoma noble (8x=80) en oposición al número aneuploide variable del genoma S. spontaneum . Estos resultados evidencian la necesidad de conocer la estabilidad de los híbridos durante la nobilización y confirman la utilidad del método FISH. La puesta a punto de esta técnica permite el mapeo cromosómico como complemento del mapeo genómico por marcadores moleculares para clonar genes de interés. Se analizó el desarrollo de los primordios durmientes hasta el equilibrio dinámico de proliferación mediante citometría de flujo, cálculo de índices mitóticos y microscopía confocal y electrónica, demostrándose que existen variaciones en los puntos de chequeo de los híbridos dependiendo de su contenido cromosómico. Demostrándose por primera vez en la caña de azúcar, a nivel internacional, que a mayor número de cromosomas de S. spontaneum presentes en los cultivares híbridos mayor duración del ciclo celular. Se analizaron las variaciones ultraestructurales de los núcleos de células meristemáticas en el proceso de proliferación, estableciéndose una correlación entre actividad y organización para los principales dominios nucleares. Mediante microscopía confocal se caracterizaron por primera vez en esta especie, los cuerpos espiralizados asociados al nucleolo y los nucleoplásmicos; se observó el incremento en número de estos últimos durante la reactivación celular.

Organization and function of the cellular nucleus in the process of root development in sugar cane varieties

Summary

Sugarcane genomic and cytological characterizations, using by first time in sugarcane in Cuba , the techniques of hybridization in situ with fluorescence (FISH), the cytometric of flow and confocal microscopy is presented. Four varieties of number and chromosomic complexity different were studied: My5514 (2n = 100), B42231 (2n = 110), C236-51 (2n = 120) and Cristalina (2n = 80). For each one of them was determined the content 2C of DNA by flow cytometry, in addition, the number of chromosomes, type of telomere sequences, number and location of greater ribosome genes locus and 5S by means of "FISH" technique. On the basis of these data the possible remodeling experienced by its genomes was considered, in addition the presence of two genomes could be determined ( Saccharum officinarum and S. spontaneum ); ratifying its basic numbers of 10 and 8 chromosomes, respectively; noble genome stability (8x=80) in opposition to the variable aneuploide number of genome S. spontaneum was determined. These results demonstrate the necessity to know the stability of hybrids during the nobilization and confirm the utility of method FISH. The completion of this technique allows the chromosomal map as complement of the genomic map by molecular markers to cloning interest genes. The development of the sleeping primordial was analyzed until the dynamic balance of proliferation by means of flow citometric technique, calculation of mitotic indexes and confocal and electronic microscopy, demonstrating that variations in the reference points of the hybrids exist depending on their chromosomal content. Demonstrating itself, for first time in sugarcane, at international level, that to greater number of chromosomes of S. spontaneum presents in cultivar hybrids, greater duration of the cellular cycle. The ultrastructural variations of meristematic cell nuclei in the proliferation process were analyzed, settling down a correlation between activity and organization for the main nuclear dominions. By means of confocal microscopy they were characterized for first time in this species, the spiralizades bodies associated to nucleolus and the nucleus-plasmics; the increase in number of these last ones was observed during the cellular reactivation.