XIII JORNADA DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO – JEPEX 2013 – UFRPE: Recife, 09 a 13 de dezembro.
Vernonia scorpioides (ASTERACEAE): UMA ESPÉCIE DIPLÓIDE OU
POLIPLÓIDE?
Maria Angélica Oliveira Marinho1, Ana Raquel Oliveira Marinho4, Maria Rita Cabral Sales-Melo2, Maria Betânia
Melo de Oliveira3 e Reginaldo de Carvalho1
Introdução
A tribo Vernonieae (Asteraceae) está bem representada no Brasil com vários gêneros endêmicos, bem como
numerosas espécies da subtribo Vernoniinae (Robison, 1988), com cerca de 40 gêneros e 450 espécies (Baker, 1873).
O gênero Vernonia é o mais representativo do grupo, compreendendo cerca 1.000 espécies distribuídas nas regiões
tropicais e subtropicais dos continentes americano, africano e asiático (Jones, 1982). Segundo Santosh & Raghbir
(2013), as espécies da tribo Venonieae do Novo Mundo apresentam número básico cromossômico x=16 ou 17,
enquanto que as espécies restritas ao Velho Mundo apresentam número cromossômico x=9 ou 10. Vernonia
scorpioides (Lam.) Pers, considerada uma erva daninha e conhecida popularmente como erva-de-são-simão, é uma
planta medicinal nativa e endêmica do Brasil (Soares, 2013), sendo comumente usada no tratamento de doenças de
pele (Rauh et al.2011).
A poliploidia é um dos eventos mais importantes relacionados ao processo evolutivo das plantas e acredita-se que
cerca de 70 a 80% das espécies de angiospermas sejam de origem poliploide (Leitch & Bennet, 1997; Guerra, 2008).
A poliploidia pode alterar a estrutura e o tamanho do genoma de forma irreversível, podendo em longo prazo ser um
processo responsável pela especiação vegetal, levando assim a um aumento da biodiversidade (Almeida, 2007).
A Poliploidia pode ocorrer naturalmente ou ser induzida e é o resultado da duplicação de um genoma ou da
combinação de dois genomas diferentes em um único núcleo (Chen e Ni, 2006; Adams & Wendel, 2005). Outras
alterações estruturais importantes relacionada a variação cromossômica numérica nas angiospermas é a disploidia,
alteração no número cromossômico sem variação no conteúdo de DNA e a aneuploidia, perda ou ganho de material
genético (Guerra 1988, 2008). O gênero Vernonia é bastante variável em termos de números cromossômicos, com
evolução envolvendo eventos de poliploidia e disploida (Dematteis, 2002; Angulo & Dematties, 2005). Este trabalho
teve por objetivo principal realizar uma análise cariotípica a fim de determinar o nível de ploidia da espécie Venonia
scorpioides, bem como realizar um estudo da morfometria com base em dois índices de assimetria cariotípica.
Material e métodos
A. Coloração convencional
A espécie Vernonia scorpioides (Lam.) Pers foi coletada nas cidades de Recife e Buíque, Pernambuco. As lâminas
foram preparadas de acordo com o protocolo de Benko-Iseppon & Morawetz (2000) para a técnica convencional com
Giemsa 2%. Pontas de raízes foram pré-tratadas com 8- hidroxiquinoleina (8HQ) 2mM durante 24 h e fixadas em
Carnoy (etanol: ácido acético, 3:1). As medições e análise da morfologia cromossômica foram realizadas com base
nessa técnica. Para assimetria cariotípica foi avaliado o índice de assimetria de Huziwara (1962), TF%.
B. Coloração diferencial CMA/DAPI
A técnica de coloração diferencial foi realizada segundo o protocolo de Schweizer e Ambros (1994). Após o prétratamento e fixação as raízes foram digeridas por 2 horas em uma solução de celulase (2%) e pectinase (20%) a 37ºC
e esmagadas em ácido acético a 45%. As lâminas foram envelhecidas por três dias à temperatura ambiente e,
posteriormente, coradas por 60 minutos com CMA a 0,5 mg/mL, e em s
montadas em tampão McIlvaine-glicerol (1:1).
As melhores células foram capturadas em microscópio de epifluorescência Leica DM 2500 equipado com câmera
digital DFC 345FX, o software CW 4000 foi utilizado para o processamento das imagens.
Resultados e Discussão
O gênero Vernonia é bastante variável em termos de números cromossômicos, com evolução envolvendo eventos de
poliploidia e disploida (Dematteis, 2002). Vernonia scorpioides exibiu cariótipo com 2n = 60 cromossomos. O
tamanho cromossômico variou de 1,00 a 2,19µm. O cariótipo foi simétrico com valor de TF% de 46,21 e
1
Universidade Federal Rural de Pernambuco; Departamento de Biologia, Genética; Programa de Pós-graduação em Botânica; Laboratório de
Citogenética Vegetal, Recife, Pernambuco, Brasil.
2
Universidade Federal Rural de Pernambuco; Departamento de Biologia, Botânica; Recife, Pernambuco, Brasil.
3
Universidade Federal de Pernambuco; Departamento de Bioquímica, Recife, Pernambuco, Brasil.
e-mail para correspondência: [email protected]
4
Universidade Federal Rural de Pernambuco; Unidade Acadêmica de Serra Talhada, Departamento de Genética; Serra Talhada, Pernambuco, Brasil.
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predominância de cromossomos metacêntricos. A coloração com os fluorocromos CMA e DAPI revelou a presença de
oito bandas CMA++/DAPI- na porção terminal dos cromossomos além de cinquenta e oito bandas DAPI +/CMA(Tabela 1) terminais divergindo dos dados encontrados por Oliveira (2008) que relatou apenas seis bandas CMA + e
nenhuma DAPI+ e um número cromossômico diploide 2n=56. Sales-de-Melo et al. (2010) encontraram para a espécie
2n=58, sem outros registros. Existe uma suspeita com relação ao seu número básico, podendo ser um tetraploide com
número básico x=15 ou um hexaplóide com base em x=10. Oliveira (2008) encontrou para outras espécies da subseção
Scorpioideae Benth variação cromossômica com 2n= 32 para V. rubriramea e 2n= 60 para V. platensis.
A Poliploidia pode ser detectada por diversos parâmetros morfológicos e citogenéticos, como o tamanho das flores e
folhas, número de bandas CMA/DAPI, sítios de DNA ribossomal, análise do número básico, etc. Ocorre em muitos
gêneros de plantas à formação de números básicos derivados originados a partir de uma série poliploide, resultado da
duplicação cromossômica seguida da perda (ou ganho) de um ou mais cromossomos, o qual se denomina número
básico secundário, que iniciam no grupo uma nova série poliplóide (Brandham, 1999). Já a disploidia é um evento
citogenético expressivo para evolução da família Asteraceae (Weiss-Schneeweiss et al., 2003). No caso de Vernonieae,
as espécies do Novo Mundo apresentam flores cianóticas e número básico cromossômico x = 16 ou 17, derivadas das
espécies do Velho Mundo que apresentam flores amareladas ou alaranjadas e número cromossômico básico x=9 ou 10
(Jones, 1979). Dematteis & Fernandez (2000) sugerem que o número básico para este grupo é x = 9, 10, 14, 15, 16, 17
e 19 para as espécies do Novo Mundo. Para Robson (1999), o número básico para a subtribo Vernoniinae é x = 17.
Para Redi et al. (2001) a presença de pouca heterocromatina num cariótipo evidencia uma condição primitiva da
espécie, no entanto muita heterocromatina indica uma derivação. Sendo assim, Vernonia scorpioides seria uma
espécie apomórfica por apresentar muita heterocromatina, devido a grande quantidade de bandas CMA e DAPI, e
estaria relacionada com número basal x=17, das espécies neotropicais, o que enriquece a ideia de que esta ela é um
tetraploide que sofreu disploidia ou aneuploidia e não um diploide ou hexaploide. A discordância no número de
bandas entre os autores citados pode ter ocorrido devido a um processo de especiação a nível populacional, a presença
de citótipos ou raças cromossômicas e até mesmo pela variação no número cromossômico. Almeida (2007) enfatiza
que a poliploidia leva à diversidade funcional, contribui para a evolução e diversificação e, por conseguinte para a
especiação.
Agradecimentos
À Universidade Federal Rural de Pernambuco - UFRPE, ao Programa de Pós-graduação em Botânica – PPGB e ao
Conselho de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq pela concessão da bolsa.
Referências
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Almeida,
S.E.
Poliploidia.
Instituto
Superior
de
Agronomia.
Disponível
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Tabela 1- Números básicos propostos (x); Números cromossômicos haploide (n) e diploide (2n);
Tamanhos do maior e menor cromossomos (b-B). FCM = Fórmula Cariotípica Média (M =
Metacêntrico). Índices de assimetria de Huziwara (1962), TF%, nível de ploidia; nº de bandas CMA e
DAPI e localização de bandas CMA/DAPI de Vernonia scorpioides.
Espécie
Vernonia scorpioides
x
15
n
30
2n
b-B
60 1,00-2,19
FCM TF%
M
46,21
Nível de
ploidia
4x
Localização
de bandas
CMA/DAPI
Nº de bandas
CMA/DAPI
8 CMA++/DAPI+
-
58 DAPI /CMA
Terminal
Terminal