Rev. Fac. Agron. (LUZ). 1998, 15: 312-318
Cytogenetic in three Verbenaceae species
Recibido el 04-05-1998lAceptado el
23-06-1998
1. Universidad Nacional de Tucum�n. Facultad de Agronom�a y Zootecnia. C�tedra de
Gen�tica Vegetal. Av.Roca 1900. 4000. E-mail: [email protected]. Tucum�n,
Argentina.
Resumen
Palabras claves: Verbenaceas, cariotipo, fertilidad, poliploid�a, Aloysia sp..
Abstract
Key words: Verbenaceae, kariotype, fertility, polyploidy, Aloysia sp.
Introducci�n
La familia Verbenaceae J. St. Hilaire posee una amplia distribuci�n geogr�fica, bien representada en regiones subtropicales y templadas de Am�rica y Africa. Comprende alrededor de 90 g�neros y 3000 especies (3,4).
Diversas especies de esta familia son particularmente abundantes en la Argentina y en los pa�ses vecinos y algunas de ellas caracter�sticas de zonas �ridas y semi�ridas. Poseen propiedades medicinales, estimulantes y son ricas en aceites esenciales, por lo que su uso en la industria es promisorio.
El cultivo de estas planta arom�ticas medicinales en nuestro pa�s requiere de estudios ecol�gicos y agr�colas debido a que no se conocen a�n las condiciones de desarrollo, m�todos de siembra, cuidados culturales, formas de cosecha y condiciones apropiadas para su secado y conservaci�n (8). Adem�s, nuestra flora ind�gena puede proporcionar valioso material para la obtenci�n de alcaloides y otros principios activos que pueden tener aplicaci�n en farmacolog�a, cosm�tica y medicina.
Si bien existe un notable y creciente inter�s en la conservaci�n y utilizaci�n racional del recurso que las mismas representan; es muy poco lo que se conoce citogen�ticamente acerca de ciertas especies, entre las que se encuentran Aloysia polistachia (Gris.) Mold.(n.v. burro) , Aloysia gratt�sima (Gill. et Hook) Tronc. (n.v. cedroncillo) y Lippia fissicalyx Tronc. (n.v. poleo) (9, 10). Por ello, resulta interesante determinar la presunta variabilidad para una posible difusi�n en zonas �ridas y semi�ridas.
Darlington y Wyle (6) establecen como n�mero b�sico para Aloysia x=9 y para el caso de Lippia, �ste se encuentra en discusi�n, mencionando x= 8?, 9?, pero no se citan los n�meros cromos�micos de ninguna de las especies citadas. Por otro lado, Fillipa (7) encontr� que el n�mero gam�tico para Lippia es n=15.
El objetivo del presente trabajo es realizar un estudio citogen�tico de las especies citadas: determinaci�n del n�mero cromos�mico, an�lisis del cariotipo y valoraci�n de la fertilidad a trav�s del comportamiento mei�tico y viabilidad del grano de polen.
Materiales y m�todos
El material objeto de este estudio fue recolectado en diferentes localiades de la Provincia de Tucum�n. El material examinado de A. gratt�sima provino de la localidad de "El Mollar", Dpto. Taf� del Valle, el de L. fissicalyx de "Amaicha del Valle", Dpto. Taf� del Valle y el de A. polistachia de la Ciudad de S. M. de Tucum�n.
La recolecci�n se hizo cuando las plantas se encontraban en floraci�n, se herboriz� un ejemplar de cada especie para su identifiaci�n sistem�tica y se llevaron plantas en macetas para su cultivo cerca del lugar de trabajo.
El estudio de los cromosomas mit�ticos se realiz� en meristemas radicales, que se extrajeron directamente de las plantas colocadas en macetas, a temperatura ambiente y condiciones de alta humedad. Las raicillas se pretrataron durante 2 horas 30 minutos en una soluci�n saturada de para diclorobenceno, luego se fijaron en 3:1 (alcohol absoluto: �cido ac�tico). Los preparados microsc�picos se hicieron aplastando los meristemas en hematoxilina al 2% , utilizando como mordiente citrato f�rrico al 1% (1, 2).
El estudio de los cromosomas mei�ticos se hizo fijando flores j�venes en una soluci�n de Newcomer. Se observaron distintas fases de la meiosis en c�lulas madre del grano de polen (CMP) , utiliz�ndose el mismo colorante que se emple� para el an�lisis de los cromosomas mit�ticos.
Para la determinaci�n de viabilidad del grano de polen se utiliz� el reactivo de Mutzing (5). Para ello, se hicieron hervir flores cercanas a la antesis, con granos de polen maduros, se extrajeron las anteras, se les coloc� en una gota de colorante y se dej� al menos 12 horas para dar tiempo a que tome bien la coloraci�n. Se consideraron normales los intensamente te�idos y anormales los d�bilmente te�idos o incoloros.
Resultados
El an�lisis de los cromosomas mit�ticos arroj� los siguientes resultados: Para A. polistachia se obtuvo 2n=36, para A. gratt�sima 2n=54 y para L. fissicalyx 2n=60 (figura 1). El estudio del cariotipo se vi� dificultado debido al elevado n�mero de cromosomas y tama�o reducido de los mismos, el cual vari� entre 0,5 � y 2 � .
En el an�lisis de c�lulas madre del polen, se observaron divisiones anormales, con presencia de univalentes, multivalentes, puentes y cromosomas rezagados(figura 2).
El an�lisis de viabilidad del grano de polen di� los siguientes resultados: En el caso de A. polistachia se contaron un total de 1957 granos, de los cuales 54,73% fueron normales y 45,27% anormales. En A. gratt�sima, de un total de 685 granos , 7,59% fueron normales y 92,41% anormales y en L. fissicalyx de un total de 1244 granos 17,6% fueron normales y 82,4% anormales (figura 3), siendo muy escasa la producci�n de polen en �stas dos especies.
Figura 1. Cromosomas som�ticos obtenidos de meristemas radicales. Aprox. 1500 x. A) y B) A. polistachia (2n=36). C) y D) A. gratt�sima (2n=54). E) y F) L. fissicalyx (2n=60). Fotograf�as originales obtenidas por los autores.
Discusi�n
El n�mero cromos�mico encontrado en Aloysia, indica que A. polistachia es tetraploide y A. gratt�sima hexaploide. En el caso de L. fissicalyx indica que es un tetraploide y adem�s, que existe concordancia con respecto al n�mero gam�tico n=15 citado por Fillipa (7).
Figura 2. Divisi�n mei�tica. Aprox. 1200 x. A) Metafase I en A. gratt�sima con presencia de univalente indicado por la flecha. B) Telofase I en A. polistachia con varios monovalentes (flecha). C) y D) L. fissicalyx: presencia de puentes y cromosomas rezagados respectivamente (flechas). E) y F) L. fissicalyx: Profase II con micron�cleos (flechas). Fotograf�as originales obtenidas por los autores.
Cabe destacar, que de la observaci�n de los cromosomas de A. gratt�sima se infiere que esta especie presenta un complemento asim�trico, con un grupo con tama�o promedio de 0,5 � y otro grupo con promedio de 2 �.
Con respecto al estudio de los cromosomas mei�ticos se deduce que la fertilidad se ve severamente afectada como consecuencia de una divisi�n extremadamente irregular, con presencia de multivalentes, univalentes, rezagados y puentes en Anafase I (figura 2).
Figura 3. Granos de polen normales (coloreados) y anormales (sin colorear). Aprox. 150 x. A) A. polistachia B) A. gratt�sima. C) L. fissicalyx. Fotograf�as originales obtenidas por los autores.
Seg�n Troncoso (9) a veces es dif�cil la separaci�n entre L. turbinata Gris. y L. fissicalyx Tronc., sugiriendo la existencia de h�bridos naturales interespec�ficos, y si se considera que de acuerdo con Fillipa (7) el n�mero cromos�mico de L. turbinata , la especie m�s cercana a L. fissicalyx es de 2n=30, los autores del presente trabajo no descartan la posibilidad de que se trate de una forma tetraploide de L. turbinata , lo que ser� investigado en un trabajo futuro.
La aparici�n de series poliploides parece haber sido uno de los fen�menos m�s importante en la evoluci�n de las especies y uno de los mejor conocidos. Cabe preguntarse c�mo es que ante esta desventaja, han conseguido establecerse e incluso estar ampliamente distribuidas. Es sabido que los tetraploides se adaptan a condiciones ambientales m�s severas, por lo que parece probable que su valor selectivo compense, en exceso, sus deficiencias en reproducci�n, recurriendo para su multiplicaci�n a mecanismos apom�cticos, por lo que deben sacrificar su evoluci�n a expensas de su adaptaci�n.
Agradecimiento
A la Ing. Agr. Bibiana D�az, por su colaboraci�n en la identificaci�n de las especies estudiadas.
Literatura citada
1. Andrada, A. B.; Boggiatto, A. J., Auad, L. G. y Collado M. 1975. Estudios citogen�ticos en el h�brido intergen�rico Euchlaena perennis Hitch. por Zea mays L. I.. An�lisis mit�tico en plantas de dos generaciones. R.A.N.A. . Argentina. 12 (3-4):pp 323-330.
2. Boggiatto, A. J.; Andrada, A. B. y Zamudio A.M. P. de. 1979. Euchlaena perennis Hitch por Zea mays L.. Interpretaci�n citogen�tica de su fertilidad. Rvta. Agron. N.O. Argent. 16 (1-4): 75-88.
3. Cabrera, A. L. 1993. Flora de la Provincia de Jujuy. Parte IX. Colecci�n cient�fica del INTA. p. 47-52.
4. Botta, S M. 1979. Las especies argentinas del gr. Aloysia (Verbenaceae). Darwiniana. Rep. Arg. Vol 22 (1/3):67-108.
5. D'Ambrogio de Arg�eso. Manual de T�cnicas Histol�gicas. 1986. C�tedra de Bot�nica Agr�cola Facultad de Agronom�a de la U.B.A. Ed. Hemisferio Sur. p. 66-67.
6. Darlington, C.D. and Wyle A. P. 1955. Chromosome Atlas of flowering plants. George Allen & Unwin Ltd., London.
7. Filippa, E. M. 1984. El n�mero cromos�mico de Lippia turbinata (Verbenaceae). Kurtziana. Fac. de Cs. F�sicas, Exactas y Naturales, C�rdoba. Vol. 17: 169-170.
8. Parodi, Lorenzo R. 1964. Enciclopedia Argentina de Agricultura y Jardiner�a. El cultivo de plantas �tiles. 2da. parte. Ed. Acme. SACI. Bs. As. Argentina. p.733-734. Vol II.
9. Troncoso, N�lida S. 1952. Descripci�n de algunas especies nuevas o cr�ticas de Lippia de la Flora Argentina. Darwiniana. Rep. Arg. 10(1): 69-89.
10. Troncoso, N�lida S. 1974. Los g�neros de Verben�ceas de Sudam�rica extratropical (Argentina, Chile, Bolivia, Paraguay, Uruguay y Sur de Brasil). Darwiniana. Rep. Arg. 18.( 3-4): 295-413.