Meiotic behavior of interspecific hybrids between artificially tetraploidized sexual Brachiaria ruziziensis and tetraploid apomictic B. brizantha (Poaceae)

Английский. The meiotic behavior of four interspecific promising hybrids was evaluated by conventional cytological methods. The female genitors were two artificially tetraploidized sexual accessions of B. ruziziensis (R41 and R44, 2n = 4χ = 36), which were crossed to an agronomically superior natural tetraploid apomictic genotype of B. brizantha (B140 - BRA003395). Three of them (HBGC313, HBGC 315, and HBGC324) were sexual and one (HBGC325) apomictic. Analyses of some cells in diakinesis revealed multivalent chromosome configurations, suggesting that genetic recombination and introgression of some genes could be present. The four hybrids had different types of meiotic abnormalities at various frequencies. Abnormalities related to irregular chromosome segregation due to polyploidy were common among these hybrids, and characterized by precocious chromosome migration to the poles, laggard chromosomes, both generating micronuclei in telophases and tetrads and, as a consequence, unbalanced gametes. One abnormality genotype-specific, related to spindle orientation (a putative divergent spindle mutation), was recorded for the first time in two of the hybrids, HBGC313 and HBGC325. The sexual hybrid HBGC324 had the lower rate of abnormalities, and it could be used as a female genitor in future crosses in the breeding program. The abnormalities present in these hybrids may impact fertility and affect seed production. Based on the results, HBGC324 is the single hybrid recommended to the breeding program. Hybrids must produce a good amount of viable seeds, besides good overall dry matter production and nutritive value, in order to be widely utilized and adopted in production systems. Due to pseudogamy, the desirable superior apomictic hybrids need viable pollen grains to fertilize the secondary nucleus of the embryo sac and thus ensure normal and vigorous endosperm development and plenty of seed set.

португальский. O comportamento meiótico de quatro híbridos interespecíficos promissores de Brachiaria foi avaliado por metodologia citogenética convencional. Os genitores femininos eram dois acessos sexuais tetraploidizados artificialmente de B. ruziziensis (R41 e R44, 2n = 4χ = 36), os quais foram cruzados com um genσtipo tetraplσide natural apomítico agronomicamente superior de B. brizantha (B140 - BRA003395). Três deles (HBGC313, HBGC 315 e HBGC324) eram sexuais e um (HBGC325) apomítico. A análise de algumas células em diacinese revelou a presença de configurações cromossômicas multivalentes, sugerindo que recombinação genética e introgressão de alguns genes poderão estar presentes. Os quatro híbridos apresentaram freqüências e tipos variados de anormalidades meióticas. Anormalidades relacionadas à segregação irregular de cromossomos devido à poliploidia foram comuns entre os híbridos e caracterizadas pela presença de cromossomos em ascensão para os pólos e cromossomos retardatários, ambos levando à formação de micronúcleos em telófases e tétrades e, como conseqüência, gametas desbalanceados. Uma anormalidade genótipo-específica, relacionada à orientação do fuso (uma possível mutação fuso divergente) foi observada pela primeira vez em dois dos híbridos, HBGC313 e HBGC325. O híbrido sexual HBGC324 apresentou menor freqüência de anormalidades meióticas, podendo ser usado como genitor feminino em futuros cruzamentos no programa de melhoramento. A frequência e os tipos de anormalidades observadas podem afetar a fertilidade e a produção de sementes. Com base nos resultados, o híbrido HBGC324 é recomendado para o programa de melhoramento. Híbridos devem produzir grande quantidade de sementes viáveis, além de matéria seca com alto valor nutritivo para serem amplamente utilizados na produção de pastagens. Devido à pseudogamia, os híbridos apomíticos superiores necessitam de grãos de pólen viáveis para fertilizar o núcleo secundário do saco embrionário assegurando o desenvolvimento vigoroso do endosperma e a produção de sementes.