Genome size, heterochromatin, B chromosome numerical polymorphism and B transmission rate in native races of maize

Se realizaron estudios citogenéticos en poblaciones nativas de maíz del norte argentino adaptadas a diferentes alturas de cultivo. Los mismos consistieron en: determinación del polimorfismo numérico para cromosomas B y del tamaño del genoma, caracterización de la heterocromatina mediante técnicas de bandeos cromosómicos y la relación de éstos con parámetros geográficos como la altitud. Además, se estudió la tasa de transmisión femenina de cromosomas B en una población de la raza Pisingallo. Se estudiaron 21 poblaciones (1120 individuos) cultivadas a diferentes altitudes (80-3620m). Se encontró polimorfismo numérico para cromosomas B en 19 poblaciones. Las frecuencias media de individuos portadores de cromosomas B varían entre 0 y 94%. El análisis de correlación entre el número medio de cromosomas B y la altitud indica que se correlacionan positivamente. El tamaño del genoma (contenido de ADN) fue determinado en 17 poblaciones (107 individuos). Con la finalidad de estudiar la variación del contenido de ADN en los cromosomas A (A-ADN) independientemente de la variación aportada por los Bs, ésta estimación fue llevada a cabo en plantas sin Bs. El rango de variación hallada entre las poblaciones estudiadas fue del 36% (5,00 - 6,8 pg). El contenido de ADN (A-ADN) se correlaciona negativamente con la altura de cultivo y el número medio de Bs. La variación clinal hallada del contenido de ADN y la consecuente correlación con la frecuencia de cromosomas B sobre un gradiente altitudinal tendría un significado adaptativo. En cuatro poblaciones se estudió el contenido de ADN en individuos con diferente dosis de cromosomas B. Se encontró que, dependiendo de la población analizada, la presencia de cromosomas B no siempre incrementa el contenido de ADN respecto a los individuos sin cromosomas B de la misma población. Con el fin de dilucidar sí esto se debe a un efecto de enmascaramiento producido por la variación en el contenido de heterocromatina, se analizaron individuos con distinta dosis de cromosomas B mediante la técnica de bandeo fluorescente utilizando DAPI como fluorocromo. Se encontró, en una población, que la distribución del número de bandas no es independiente de la presencia de cromosomas B. El resultado hallado indica que en individuos portadores de cromosomas B, la variación del número de bandas heterocromáticas estaría enmascarando la presencia de los cromosomas B, al medir el contenido de ADN. Debido a éste resultado existiría una estrecha relación entre el tamaño del genoma, el contenido de heterocromatina y los cromosomas B. En cada población, la frecuencia de Bs podría estar limitada por la variación del contenido de A-ADN o viceversa. Además la distribución de frecuencias en el número de bandas heterocromáticas está relacionada con la presencia de cromosomas B y por lo tanto, los individuos con Bs poseen en general menor número de bandas heterocromáticas en sus cromosomas A, que los individuos sin Bs. Por otro lado, se encontró una correlación altamente significativa entre el número de zonas heterocromáticas y la frecuencia de cromosomas B en 11 poblaciones. Estos resultados sugieren que, en cada población, el contenido de ADN total posee un limite máximo y el mismo sería alcanzado mediante un balance entre el contenido de heterocromatina (en los As) y la dosis de cromosomas B. Por otro lado, con la finalidad de conocer la tasa de transmisión de los cromosomas B por vía materna se realizaron cruzamientos entre plantas f.1B x m. 0B en una población de la raza Pisingallo. Se encontró una variación para la tasa de transmisión de los Bs en la G0. Un experimento de selección con cruzamientos controlados el cual consistió en seleccionar aquellas progenies que presentaron las menores y las mayores tasas de transmisión durante dos generaciones. Los resultados obtenidos en la G1 indican la presencia de dos diferentes grupos de plantas: alta y baja tasa de transmisión de cromosomas B por vía materna y demuestra la existencia de polimorfismo para genes que controlan la tasa de transmisión de los cromosomas B. En la G2 los grupos de alta y baja tasa de transmisión se mantuvieron separados, sin embargo, no fue posible obtener mayor progreso selectivo que el obtenido en la G1. Estos resultados indican que habría un componente genético en la variación obtenida para la tasa de transmisión de los cromosomas B en la generación parental (G0). El grupo seleccionado para alta tasa de transmisión de los cromosomas B por vía materna corresponde a genotipos que lo transmiten de manera mendeliana en cambio, el grupo seleccionado para baja tasa de transmisión lo transmiten a una tasa menor. Es decir que, sólo habría genes "anti-B" que podrían actuar promoviendo la pérdida meiótica del univalente B en la meiósis femenina o la migración del B hacia las megasporas no funcionales o ambos fenómenos. Los mecanismos de acumulación descriptos para maíz son suficiente para explicar el mantenimiento del polimorfismo de los Bs en las poblaciones, sin embargo, estos mecanismos no son suficiente para explicar las diferentes frecuencias de cromosomas B en las poblaciones. Diferentes frecuencias de los alelos que controlan la tasa de transmisión de cromosomas B podrían explicar las frecuencias de cromosomas B hallada en las diferentes poblaciones