Chromatin composition in maize hybrids [Zea mays]

English. Recent studies have demonstrated unexpected nuclear DNA content in F1 hybrids of maize. Flow cytometry was used to determine what portions of the nuclei were affected. Nuclei were isolated from eight maize inbred lines and seven F1 hybrids. The nuclei were stained with PI and were analyzed on a flow cytometer-cell sorter. The PI/DAPI ratios were calculated for each line. From these ratios, the amount of heterochromatin and euchromatin was estimated for different maize inbreds and specific F1 hybrids. The inheritance pattern of both heterochromatin and euchromatin in F1 hybrids was studied. In some F1 hybrids, there was increased heterochromatin amount with no increase in total DNA. In other hybrids, total DNA increase was associated with an increase in the amount of heterochromatin. C-banding analysis was performed to determine if variation in knob number was responsible for this variation. The knob number in each F1 hybrid was as predicted from the parental lines except in two hybrids. In addition, relative abundance of the knob sequence present in the G1 nuclei of F1 hybrids was determined by sorting nuclei and hybridizing with knob DNA sequences. The hybridization results indicated that the amount of knob DNA increases. The increase in knob DNA is enough, however, to account for the total increase in heterochromatin and/or total nuclear DNA. These results demonstrate the role of heterochromatinization when two parental genomes are combined in a F1 hybrid genome. Chromatin structure changes within hybrid nuclei appear to be necessary for proper organization of the F1 genome

Italian. [Studi recenti hanno evidenziato un contenuto di DNA nucleare non atteso in ibridi F1 di mais. E' stata utilizzata la citometria a flusso per determinare quali porzioni dei nuclei sono interessate. I nuclei sono stati isolati da 8 linee consanguinee di mais e da sette ibridi F1. I nuclei sono stati colorati con PI e analizzati con un citometro a flusso-selezionatore di cellule. Per ogni linea sono stati calcolati i rapporti PI/DAPI. Da questi rapporti sono state stimate le quantita' di eucromatina e di eterocromatina per le differenti linee consanguinee di mais e per gli ibridi specifici F1. E' stato studiato il meccanismo di ereditarieta' dell'eucromatina e dell'eterocromatina negli ibridi F1. In alcuni ibridi F1 si aveva un aumento di eterocromatina senza incremento del DNA totale. In altri ibridi l'aumento del DNA totale era associato all'aumento di eterocromatina. E' stata effettuata l'analisi delle bande di cromatina per determinare se questa variazione era dovuta alla variazione del numero di cromomeri. Il numero di cromomeri in ognuno degli ibridi F1 era pari a quello previsto considerando le linee parentali, eccetto che in due ibridi. In aggiunta, e' stata determinata l'abbondanza relativa della sequenza di cromeri presenti nei nuclei G1 degli ibridi F1 mediante la selezione e l'ibridazione dei nuclei con le sequenze di DNA dei cromomeri. I risultati dell'ibridazione indicavano che il DNA dei cromomeri aumenta. L'incremento del DNA dei cromomeri non e' sufficiente, comunque, a spiegare l'incremento totale dell'eterocromatina e/o del DNA nucleare totale. Questi risultati evidenziano il ruolo dell'eterocromatinizzazione quando due genomi parentali vengono combinati in un genoma ibrido F1. Cambiamenti strutturali della cromatina nell'ambito dei nuclei ibridi sembrano essere necessari per una piu' appropriata organizzazione del genoma F1]