Sexual polyploidization in red clover

Abstract

Because sexual polyploidization broadens genetic basis and supply plant breeders with more variability for the selection process, it can be useful in red clover breeding. This paper reports results of three crossing cycles, starting from a parental generation of tetraploid red clover plants (female parent), and diploids from the Quiñiqueli cultivar, selected for production of more than 1% of giant pollen grains (male parent) aiming to obtain tetraploid plants to be used in red clover breeding programs. Crosses in the next generations were performed by mutual cross-pollinations. Chromosome number chimerism and high pollen sterility were detected in F 1 , F 2 and F 3 , but there was a trend towards increasing seed production and seed viability along the generations, probably due to successful competition between fertile and sterile gametes. The identification of fertile triploids, as well as their recurrent formation along the generations, indicates that triploid block is not complete in red clover, and that triploids may be successfully used as a bridge for the production of sexual polyploids. Key words: Trifolium pratense, plant breeding, triploid bridge, unreduced gametes POLIPLOIDIZAÇÃO SEXUAL EM TREVO VERMELHORESUMO: Porque a poliploidização sexual amplia a base genética e proporciona aos melhoristas maior variabilidade para o processo de seleção, ela pode ser uma ferramenta útil ao melhoramento de trevo vermelho. Com o objetivo de obter plantas tetraplóides que possam ser utilizadas em programas de melhoramento de trevo vermelho, este trabalho relata resultados de três ciclos de cruzamentos, partindo de uma população parental de plantas tetraplóides de trevo vermelho, como genitores femininos, e de diplóides da cultivar Quiñiqueli, selecionados para produção de mais de 1% de grãos de pólen gigantes, como genitores masculinos. Nas outras gerações, os cruzamentos foram realizados por polinizações cruzadas mútuas. Quimerismo para número cromossômico e alta esterilidade de pólen foram detectados em F 1 , F 2 e F 3 , mas houve uma tendência para aumento da produção e viabilidade das sementes ao longo das gerações, provavelmente devido à competição bem sucedida entre gametas férteis e estéreis. A identificação de triplóides férteis, assim como sua formação recorrente ao longo das gerações, indica que o bloco triplóide não é completo em trevo vermelho e que triplóides podem ser utilizados com sucesso para a produção de poliplóides sexuais. Palavras-chave: Trifolium pratense, gametas não-reduzidos, melhoramento de plantas, ponte triplóide

Cytogenetic data for Paspalum notatum Flügge accessions

“…Pollen fertility was estimated by stainability (in 2% propionic carmine, following Simioni et al, 2006) of 1500 mature pollen grains per plant. Full, well stained grains were classified as potentially viable and unstained or poorly stained as sterile.…”

Chromosome doubling in Paspalum notatum var. saure (cultivar Pensacola)

“…Counts were performed in the associations in diakinesis and metaphase I, mainly because these stages have an easily visualizable chromosome pairing configuration. In both cytogenetic analysis (mitotic and meiotic analysis), as indicated in the literature, a minimum of 20 cells per plant was checked by chromosome number counting (Pozzobon and Valls 1997, Simioni et al 2006, Dahmer et al 2008.…”

Meiotic analysis in induced tetraploids of Brachiaria decumbens Stapf

“…About 1500 mature pollen grains per plant were evaluated. Pollen fertility was determined by the staining with 1% propionic carmine: full, stained grains were classified as fertile and non-stained or weakly stained grains were considered sterile (Simioni et al 2004, Simioni et al 2006.…”