Unstable inheritance of maize B-type chromosomes that lack centric heterochromatin

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Abstract:

The B chromosome of maize undergoes frequent non-disjunction at the second pollen mitosis. In B–A translocations, the B–A chromosome retains the capacity for non-disjunction. We have collected deletion-derivative TB-9Sb stocks. One derivative, the "type 1 telocentric", has a B–9 chromosome that lacks centric heterochromatin. It produces few recessive (non-disjunctional) phenotypes in pollen parent testcrosses of the translocation heterozygote, 9 9–B telo B–9. The finding helped demonstrate the role of centric heterochromatin in non-disjunction. An isochromo some derivative of the type 1 telocentric was also recovered. It was tested in the 9–B 9–B iso B–9 constitution. This is equivalent to 9 9–B telo B–9 in terms of chromosome 9 dosage. Surprisingly, crosses with the isochromosome gave significant levels of recessive phenotypes. In addition, high levels of variegated phenotypes were found. Recently, a circumstance was found that makes inheritance of the type 1 telocentric chromosome somewhat similar to that of the isochromosome. Crosses with hypoploid 9–B 9–B telo B–9 plants showed significant levels of recessive and variegated phenotypes. These crosses were investigated to help explain the source(s) of the phenotypes. Cytological and genetic studies were performed. Centric misdivision was found to account for the variegated phenotypes. A mixture of conventional B non-disjunction and centric misdivision produced the recessive phenotypes. The significance of conventional non-disjunction in the absence of centric heterochromatin is discussed.Key words: cytogenetics, B chromosome, centromere, maize.

Le chromosome B du maïs subit souvent une non-disjonction lors de la seconde mitose pollinique. Dans le cas de translocations B–A, le chromosome B–A conserve cette capacité de non-disjonction. L'auteur a étudié des délétants dérivés de TB-9Sb. Une lignée dérivée, le type 1 télocentrique, présente un chromosome B–9 dépourvu d'hétéro chromatine centrique. Elle produit quelques phénotypes récessifs (résultant de non-disjonction) lors de croisements tests où le parent mâle est l'hétérozygote 9 9–B télo B–9. Cette observation a permis de démontrer le rôle de l'hétéro chromatine centrique dans la non-disjonction. Un isochromosome dérivé du télocentrique de type 1 a également été obtenu. Il a été testé dans une configuration 9–B 9–B iso B–9. Ceci est équivalent au 9 9–B télo B–9 en termes de dose du chromosome 9. Étonnamment, les croisements avec l'isochromosome ont produit un nombre significatif de phénotypes récessifs. De plus, plusieurs phénotypes bigarrés ont été obtenus. Récemment, des circonstances rendant relativement semblables l'hérédité du télocentrique de type 1 et de l'isochromosome ont été observées. Des croisements avec l'hypoploïde 9–B 9–B télo B–9 ont produit un nombre significatif de phénotypes récessifs et bigarrés. Ces croisements ont été examinés pour expliquer la ou les sources de ces phénotypes. Des études cytologiques et génétiques ont été réalisées. Une mauvaise division centrique s'est avéré expliquer les phénotypes bigarrés. Une combinaison de non-disjonction conventionnelle et de mauvaise division centrique expliquait les phénotypes récessifs. La signification d'une non-disjonction conventionnelle en absence d'hétérochromatine centrique est discutée.Mots clés : cytogénétique, chromosome B, centromère, maïs.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: May 1, 2006

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