Estudios citogenéticos en el complejo poliploide Zephyranthes mesochloa (Amaryllidaceae)

Autores

  • Analia C. Gianini Aquino Programa de Estudios Florísticos y Genética Vegetal, Instituto de Biología Subtropical (CONICET- UNaM), nodo Posadas, Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales. Posadas, Misiones, Argentina. https://orcid.org/0000-0002-1886-7521
  • Orlando A. Rodriguez Mata 1Programa de Estudios Florísticos y Genética Vegetal, Instituto de Biología Subtropical (CONICET- UNaM), nodo Posadas, Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales. Posadas, Misiones, Argentina. 2Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria EEA-Rafaela, Rafaela, Santa Fe, Argentina. https://orcid.org/0000-0002-8987-9546
  • Ana I. Honfi Programa de Estudios Florísticos y Genética Vegetal, Instituto de Biología Subtropical (CONICET- UNaM), nodo Posadas, Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales. Posadas, Misiones, Argentina. https://orcid.org/0000-0002-0915-2129
  • Julio Rubén Daviña PEFyGV- Instituto de Biologia Subtropical (IBS-CONICET-UNaM)nodo Posadas. Rivadavia 2370, 3300 Posadas-Misiones https://orcid.org/0000-0002-1886-7521

DOI:

https://doi.org/10.31055/1851.2372.v58.n3.40181

Palavras-chave:

autopoloploidía, cromosomas, cromosoma B, cariotipo, meiosis, plantas bulbosas ornamentales

Resumo

Introducción y objetivos: Zephyranthes mesochloa es una especie bulbosa de flores blancas que habita en la región subtropical del sur de Sudamérica y registra distintos números cromosómicos. El objetivo del presente trabajo es analizar cromosómicamente individuos de la especie Z. mesochloa del norte de Argentina, con el objeto de contribuir al conocimiento citogenético del género. 

M&M: El nivel de ploidía y el número cromosómico somático se determinó en individuos procedentes de 8 poblaciones del norte de Argentina a partir de tinción convencional. Además, se realizaron preparaciones meióticas con carmín acético en individuos de una de las poblaciones. 

Resultados: El 75% de las poblaciones resultaron diploides, con 2n = 2x = 12 y fórmula cariotípica 4m + 4sm + 4st. En dos de las poblaciones diploides se observaron individuos con 2n = 13, con presencia de un cromosoma metacéntrico adicional, que posiblemente se trate de un cromosoma B. El análisis de la microsporogénesis, en diacinesis y metafase I, del citotipo aneuploide (2n = 13), mostró 6 bivalentes y 1 univalente en todas las células madre del polen (CMP) analizadas. Las poblaciones restantes (25%), resultaron tetraploides con 2n = 4x = 24 y fórmula cariotípica 8m + 8sm + 8st. Geográficamente, la distribución de los citotipos de Z. mesochloa es discontinua.

Conclusiones: La fórmula cariotípica duplicada en los tetraploides con respecto a los diploides conespecíficos indicarían un origen autopoliploide de este citotipo. El conjunto de datos disponibles permite considerar al conjunto de citotipos como un complejo poliploide con número básico x = 6.

Referências

ADAMS, K. L. & J. F. WENDEL. 2005. Polyploidy and genome evolution in plants. Curr. Opin. Plant Biol. 8: 135-141. https://doi.org/10.1016/j.pbi.2005.01.001

ARROYO-LEUENBERGER, S. C. 1996. Amaryllidaceae. En: ZULOAGA F. O. & O MORRONE (Ed.). Catálogo de las plantas vasculares de la República Argentina. I. Pteridophyta, Gymnospermae y Angiospermae (Monocotyledonae), 60: 90-100. Missouri Botanical Garden. San Luis.

BAKER, J. G. 1888. Handbook of the Amaryllidaceae, including the Alstroemerieae and Agaveae. G. Andesite Press. London.

BATTAGLIA, E. 1964. Cytogenetics of B-chromosomes. Caryologia 17: 245-299. https://doi.org/10.1080/00087114.1964.10796127

BENNETZEN, J. L. 2002. Mechanisms and rates of genome expansion and contraction in flowering plants. Genetica 115: 29-36. https://doi.org/10.1023/A:1016015913350

BHATTACHARYYA, N. K. 1972. Chromosome inconstancy in Zephyranthes mesochloa Baker. Cytologia 37: 423-433. https://doi.org/10.1508/cytologia.37.423

BRETAGNOLLE, F. & J. D. THOMPSON. 1995. Gametes with the somatic chromosome number: mechanisms of their formation and role in the evolution of autopolyploid plants. New Phytol. 129: 1-22. https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.1995.tb03005.x

CAMACHO, J. P. M., T. F. SHARBEL & L. W. BEUKEBOOM. 2000. B-chromosome evolution. Phil. Trans. R. Soc. Lond. B 355: 163-178. https://doi.org/10.1098/rstb.2000.0556

DAVIÑA, J. R. 2001. Estudios citogenéticos en algunos géneros argentinos de Amaryllidaceae. Tesis doctoral. Universidad Nacional de Córdoba, Argentina.

DAVIÑA, J. R. & A. FERNÁNDEZ. 1989. Karyotype and meiotic behaviour in Zephyranthes (Amaryllidaceae) from South America. Cytologia 54: 269-274. https://doi.org/10.1508/cytologia.54.269

DAVIÑA, J.R, A. FERNÁNDEZ & A. I. HONFI. 2019. Amaryllidaceae. En: MARHOLD, K., J. KUČERA, C. AGUIAR-MELO, E.M. DE ALMEIDA… & ZYKOVA, E. IAPT chromosome data 31. Taxon 68: 1374-1380. https://doi.org/10.1002/tax.12176

DODSWORTH, S., A. R. LEITCH & I. J. LEITCH. 2015. Genome size diversity in angiosperms and its influence on gene space. Curr. Opin. Genet. Dev. 35: 73-78. https://doi.org/10.1016/j.gde.2015.10.006

DUCHOSLAY, M., L. ŠAFAROVÁ & F. KRAHULEC. 2010. Complex distribution patterns, ecology and coexistence of ploidy levels of Allium oleraceum (Alliaceae) in the Czech Republic. Ann. Bot. 105: 719-735. https://doi.org/10.1093/aob/mcq035

DUTILH, J. H. A. 1987. Investigações citotaxonomicas em populações brasileiras de Hippeastrum Herb. Tesis de Maestría. Universidade Estadual de Campinas. San Pablo. Brasil.

FELIX, W. J. P., L. P. FELIX, N. F. MELO, M. B. M. OLIVEIRA ... & R. CARVALHO. 2011. Karyotype variability in species of the genus Zephyranthes Herb. (Amaryllidaceae–Hippeastreae). Plant Syst. Evol. 294: 263–271. https://doi.org/10.1007/s00606-011-0467-6

FLORY, W. S. 1968. Chromosome diversity in species, and in hybrids, of tribe Zephyrantheae. Nucleus 11: 79-95.

GARCÍA, N., A. W. MEEROW, D. E. SOLTIS & P. S. SOLTIS. 2014. Testing deep reticulate evolution in Amaryllidaceae tribe Hippeastreae (Asparagales) with ITS and chloroplast sequence data. Syst. Bot. 39: 75-89. https://doi.org/10.1600/036364414X678099

GARCÍA, N., A. W. MEEROW, S. ARROYO-LEUENBERGER, R. S. OLIVEIRA … & W. S. JUDD. 2019. Generic classification of Amaryllidaceae tribe Hippeastreae. Taxon 68: 481-498. https://doi.org/10.1002/tax.12062

GRANT, V. 1981. Plant speciation. 2nd ed. Columbia University Press, New York.

GREIZERSTEIN, E. J. & C. A. NARANJO. 1987. Estudios cromosómicos en especies de Zephyranthes (Amaryllidaceae). Darwiniana 28: 169-186.

HIJMANS, R. J., L. GUARINO, C. BUSSINK, P. MATHUR … & E. ROJAS. 2004. DIVA-GIS. Versión 4. Sistema de Información Geográfica para el Análisis de Datos de Distribución de Especies. Disponible en: http://www.diva-gis.org

HURRELL, J. A. 2009. Flora Rioplatense. Sistemática, ecología y etnobotánica de las plantas vasculares rioplatenses. Parte 3. Monocotiledóneas, vol. 4: Asparagales, Dioscoreales, Liliales. LOLA-Literature of Latin America, Buenos Aires.

ISING, G. & K. WIDE-ANDERSSON 1991. Hippeastrum pardinum crossed to a white H. hybridum I. Segregation of the B chromosome. Herbertia 47: 11 - 32.

JONES, N. & A. HOUBEN. 2003. B chromosomes in plants: escapees from the A chromosome genome. Trends Plant Sci. 8: 417-423. https://doi.org/10.1016/S1360-1385(03)00187-0

KATOCH, D. & B. SINGH. 2015. Phytochemistry and pharmacology of genus Zephyranthes. Med. Aromat. Plants 4: 2167-0412.

LAI J. M., A. J. SWIGONOVÁ, Z. RAMAKRISHNA, W. LINTON ... & MESSING, J. 2004. Gene loss and movement in the maize genome. Genome Res. 14: 1924-31. https://doi.org/10.1101/gr.2701104.

LEITCH, I. J. & M. D. BENNETT. 2004. Genome downsizing in polyploid plants. Biol J Linn Soc. 82: 651-663. https://doi.org/10.1111/j.1095-8312.2004.00349.x

LEVAN, A., K. FREDGA & A. A. SANDBERG. 1964. Nomenclature for centromeric position on chromosomes. Hereditas 52: 201-220.

LINDLEY, J. 1837. Edwards's Botanical Register; or, ornamental flower-garden and shrubbery. Vol. 23. Ridgway, London.

MANDÁKOVÁ, T. & M. A. LYSAK. 2018. Post-polyploid diploidization and diversification through dysploid changes. Curr. Opin. Plant. Biol. 42: 55-65. https://doi.org/10.1016/j.pbi.2018.03.001

MEEROW, A. W. & D. A. SNIJMAN. 1998. Amaryllidaceae. En: KUBITSKI K. (ed.), Flowering plants· monocotyledons, 3: 83-110. Springer, Berlin.

MEEROW, A. W., C. L. GUY, Q. B. LI & S. L. YANG. 2000. Phylogeny of the American Amaryllidaceae based on nrDNA ITS sequences. Syst. Bot. 25: 708-726. https://doi.org/10.2307/2666729

MOOKERJEA, A. 1955. Cytology of Amaryllids as an Aid to the Understanding of Evolution: (with 146 figures). Caryologia. 7: 1-71. https://doi.org/10.1080/00087114.1955.10797483

NARANJO, C. A. 1969. Cariotipos de nueve especies argentinas de Rhodophiala, Hippeastrum, Zephyranthes y Habranthus (Amaryllidaceae). Kurtziana 5: 67-87.

NARANJO, C. A. 1974. Karyotypes of four Argentine species of Habranthus and Zephyranthes (Amaryllidaceae). Phyton 32: 61-71.

NASCIMENTO, T. R., S. GONÇALVES, M. BÁEZ, G. SEIJO & M. GUERRA. 2022. Molecular cytogenetics reveals an uncommon structural and numerical chromosomal heteromorphism in Zephyranthes brachyandra (Amaryllidaceae). Bol. Soc. Argent. Bot. 57: 39-49. https://doi.org/10.31055/1851.2372.v57.n1.34304

PARISOD, C., R. HOLDEREGGER & C. BROCHMANN. 2010. Evolutionary consequences of autopolyploidy. New Phytol. 186: 5-17. https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2009.03142.x

POZZOBON, M. T. & J. F. M. VALLS. 1997. Chromosome number in germplasm accessions of Paspalum notatum (Gramineae). Braz. J. Genet. 20: 29-34. https://doi.org/10.1590/S0100-84551997000100006

RAINA, S. N. & T. N. KHOSHOO. 1972. Cytogenetics of tropical bulbous ornamentals VII. Male meiosis in some cultivated taxa of Zephyranthes. Cytologia 37: 217-224. https://doi.org/10.1508/cytologia.37.217

RAMSEY, J. & D. W. SCHEMSKE. 1998. Pathways, mechanisms, and rates of polyploid formation in flowering plants. Annu. Rev. Ecol. Evol. Syst. 29: 467-501. https://doi.org/10.1146/annurev.ecolsys.29.1.467

REEVES, A. 2001. MicroMeasure: A new computer program for the collection and analysis of cytogenetic data. Genome 44: 439-443. https://doi.org/10.1139/g01- 037

REUTEMANN, A.V., E. J. MARTÍNEZ, J. R. DAVIÑA, D. H. HOJSGAARD & A. I. HONFI. 2021. El cariotipo de Paspalum cromyorrhizon diploide y tetraploide (Poaceae, Panicoideae, Paspaleae). Darwiniana, n. s. 9: 375-386. https://doi.org/10.14522/darwiniana.2021.92.987

RODRÍGUEZ MATA, O. A., A. I. HONFI & J. R. DAVIÑA. 2018. Regeneración de bulbos de Hippeastrum striatum y Habranthus brachyandrus (Amaryllidaceae) sometidos a corte longitudinal. Bol. Soc. Argent. Bot. 53: 609-618. http://doi.org/10.31055/1851.2372.v53.n4.21983

ROMERO ZARCO, C. 1986. A new method for estimating karyotype asymmetry. Taxon 35: 526-530. https://doi.org/10.2307/1221906

SHARMA, A. K. A. 1956. New concept of a means of speciation in plants. Caryologia 9: 93-130. https://doi.org/10.1080/00087114.1956.10797584

SHARMA, A. K. & C. GHOSH. 1954. Further investigation on the cytology of the family Amaryllidaceae and its bearing on the interpretation of its phylogeny. Genet. Iber. 6: 71-100.

SOLTIS, D. E., P. S. D. SOLTIS & J. A. TATE. 2004. Advances in the study of polyploidy since plant speciation. New phytol. 161: 173-191. https://doi.org/10.1046/j.1469-8137.2003.00948.x

SOLTIS, P. S. D., B. MARCHANT, Y. VAN DE PEER & D. E. SOLTIS. 2015. Polyploidy and genome evolution in plants. Curr. Opin. Genet. Dev. 35: 119-125. https://doi.org/10.1016/j.gde.2015.11.003

STEBBINS, G. L. 1950. Variation and Evolution in Plants. West Sussex: Columbia University Press, New York.

TAPIA-CAMPOS, E., J. M. RODRIGUEZ-DOMINGUEZ, M. M. REVUELTA-ARREOLA, J. M. VAN TUYL, & R. BARBA-GONZALEZ. 2012. Mexican Geophytes II. The Genera Hymenocallis, Sprekelia and Zephyranthes. Floriculture and Ornamental Biotechnology, 6: 129-139.

ULLOA ULLOA, C., P. ACEVEDO-RODRÍGUEZ, S. BECK, M. J. BELGRANO ... & P. M. JÖRGENSEN. 2017. An integrated assessment of the vascular plant species of the Americas. Science 358: 1614-1617. http://doi.org/10.1126/science.aao0398

URBANI, M. H., C. L. QUARIN, F. ESPINOZA, M. I. O. PENTEADO & I. F. RODRIGUES. 2002. Cytogeography and reproduction of the Paspalum simplex polyploid complex. Plant Syst. Evol. 236: 99-105. https://doi.org/10.1007/s00606-002-0237-6

VAN DE PEER, Y., E. MIZRACHI, & K. MARCHAL. 2017. The evolutionary significance of polyploidy. Nat. Rev. Genet. 18: 411-424. https://doi.org/10.1038/nrg.2017.26

VU, G. T., T. SCHMUTZER, F. BULL, F. CAO, H. X. …& I. SCHUBERT. 2015. Comparative genome analysis reveals divergent genome size evolution in a carnivorous plant genus. Plant Genome 8; 1-14. https://doi.org/10.3835/plantgenome2015.04.0021

WENDEL, J. F. 2015. The wondrous cycles of polyploidy in plants. Am. J. Bot. 102: 1753-6. https://doi.org/10.3732/ajb.1500320

MAMANI, F., P. POZO, D. SOTO, D. VILLARROEL & J. R. I. WOOD. 2011. Guía Darwin de las plantas de los cerrados de la Chiquitania. Darwin Inactive, Santa Cruz, Bolivia.

ZULOAGA, F. O., M. J. BELGRANO & C. A. ZANOTTI. 2019. Actualización del catálogo de las plantas vasculares del Cono Sur. Darwiniana, n. s. 7: 208-278.

Publicado

2023-08-18

Edição

Seção

Edição especial: Amaryllidaceae

Como Citar

“Estudios citogenéticos En El Complejo Poliploide Zephyranthes Mesochloa (Amaryllidaceae) ”. 2023. Boletín De La Sociedad Argentina De Botánica 58 (3). https://doi.org/10.31055/1851.2372.v58.n3.40181.

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