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Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10400.5/3833

Title: Characterization of genomic polyploids plasticity in the wheat-rye system
Other Titles: Caracterização da plasticidade genómica de poliploides no sistema trigo-centeio
Authors: Bento, Miguel Ângelo Martins Oliveira
Advisor: Silva, Manuela
Viegas, Wanda
Keywords: triticeae
triticale
wheat
rye
polyploidization
retrotransposons
microsatellites
genome restructuring
rADN expression
Issue Date: 2011
Publisher: ISA/UTL
Citation: Bento, Miguel Ângelo Martins Oliveira - Characterization of gennomic polyploids plasticity in the wheat-rye system. Lisboa: ISA, 2011, 151 p.
Abstract: Polyploidization is a remarkable driving force in plant evolution, where hybridization and chromosome doubling result in huge genomic stress. Deeper knowledge about parental genomes behaviour in a hybrid nucleus and on processes underlying genetic and epigenetic modifications induced by polyploidization is essential to understand such evolutive process. Using triticale as model species we evaluated the impact of polyploidization through molecular and cytological approaches. Genomic rearrangements involving retrotransposons and microsatellites related sequences include both repetitive and coding sequences, and revealed a preferential loss of rye-origin bands. Chromosome distribution of such marker sequences demonstrated moreover enrichment in heterochromatic domains. Intensification of rye genome rearrangements was also disclosed in wheat lines with disomic additions of rye chromosomes, probably due to unbalanced genomic constitution. An integrative review of genomic modulation evaluated in Triticeae hybrid/polyploidy species unravelled furthermore higher restructuring of larger parental genomes, emphasizing the importance of genome size homogenization. Epigenetic analysis of nucleolar dominance in wheat addition line with rye nucleolar chromosomes revealed an unexpected up-regulation of ribosomal genes from wheat-origin, suggesting that mutual and opposite expression patterns modifications are induced by genome interactions. Altogether we demonstrate that heterochromatic domains are highly involved in parental genomes adjustments required to polyploids stabilization.--------------------------------------------A poliploidização é uma das principais forças evolutivas em plantas, sendo essencial um conhecimento profundo dos processos subjacentes às alterações genómicas e epigenéticas associadas a este processo evolutivo. O triticale foi utilizado como espécie modelo para avaliar o impacto da poliploidização utilizando técnicas moleculares e citológicas. Identificaram-se rearranjos genómicos envolvendo sequências repetitivas e codificantes associadas a retrotransposões e microssatélites, afectando preferencialmente o genoma de centeio. A distribuição cromossómica dessas sequências demonstrou a sua predominância em domínios heterocromáticos. Paralelamente, em linhas de trigo com a adição dos cromossomas de centeio, observou-se uma intensificação de rearranjos nesse genoma, provavelmente resultante do desequilíbrio genómico parental. A integração dos estudos realizados em híbridos/poliplóides pertencentes à tribo Triticeae demonstrou a reestruturação preferencial do genoma parental maior, realçando a importância da homogeneização genómica. A análise epigenética dos genes ribossomais na linha de trigo com introgressão de cromossomas nucleolares de centeio, indica que o processo de dominância nucleolar induz modificações mútuas dos padrões de expressão genica dos progenitores. Este trabalho enfatiza assim a importância da modulação dos domínios heterocromáticos parentais na estabilização dos organismos poliploides
Description: Doutoramento em Biologia - Instituto Superior de Agronomia
URI: http://hdl.handle.net/10400.5/3833
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