Cytochimeras and total polyploids in cassava (manihot esculenta crantz) : cytogenetics, anatomy and embryo sac ontogeny

A cultura da mandioca (Manihot esculenta Crantz) e a mais importante nos tropicos e subtropicos. Um das abordagens botanicas para seu melhoramento e a poliploidizacao. A introducao artificial de poliploidia pode gerar tanto poliploides totais quanto citoquimeras. Estudos citogeneticos e anatomicos nesses dois tipos foram realizados neste trabalho, com o intuito de caracterizar e selecionar individuos mais vantajosos para uso no melhoramento. Para tanto, apices meristematicos caulinares, graos de polen, ovulos, raizes, estomatos e periodos de florescimento foram analisados. A natureza citoquimeral foi comprovada pelo tamanho aumentado de estomatos e estruturas gameticas, alem do incremento na frequencia de poliembrioes. As associacoes e numeros cromossomicos obtidos em meiose indicaram a natureza tetraploide da camada subepidermica da quimera. A formacao da citoquimera foi acompanhada por total inibicao de florescimento em um dos genotipos, e por aumento no tamanho de raizes quando comparado a planta diploide. A combinacao de dados sobre viabilidade de polen e tamanho do grao revelou-se como marcador confiavel para se determinar a ploidia de individuos. O delineamento ontogenetico do saco embrionario da mandioca nos tipos diploide e citoquimeral mostrou similaridades com o desenvolvimento do saco sexual do tipo Polygonum. A apomixia em mandioca parece necessitar de dosagens geneticas maiores que as fornecidas por citoquimeras para ser expressa. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACTCassava (Manihot esculenta Crantz) is the most important crop in tropics and subtropics. One botanic approach for its improvement is polyploidization. Artificial introduction of polyploidy can generate total polyploids or cytochimeras. Cytogenetics and anatomic studies on both types were conducted in this work, in order to characterize and select superior individuals for breeding use. Then, apical shoots, pollen grains, ovules, roots, stomata and flowering periods were analysed. Cytochimeral nature was proved by stomatal and gametic size increase, beside a rise in frequency of polyembryo sacs. Chromosomal associations and numbers obtained by meiosis indicated tetraploid nature of cytochimera sub epidermis layer. Cytochimera formation was accompanied by complete inhibition of flowering in one genotype, and increase in root size when compared to diploid plant. Pollen viability and grain diameter showed reliable markers to determine ploidy level in cassava individuals. Embryo sac ontogeny in diploid and chimeric type revealed similarities with Polygonum development of sexual sacs. Apomixis in cassava seems to need bigger genetic dosages than cytochimeras offer to be expressed