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Gayana. Botánica

versión On-line ISSN 0717-6643

Gayana Bot. v.63 n.1 Concepción  2006

http://dx.doi.org/10.4067/S0717-66432006000100005 

Gayana Bot. 63(1): 99-105, 2006

ESTUDIOS CITOGENETICOS EN POBLACIONES DE HYPOCHAERIS APARGIOIDES HOOK. ET ARN. (ASTERACEAE, LACTUCEAE) DE CHILE

CYTOGENETIC studies in Populations of HYPOCHAERIS APARGIOiDES Hook. et Arn. (Asteraceae, Lactuceae) FROM CHILE

 

Carlos Baeza1, Solange Jara1 & Tod Stuessy2

¹Facultad de Ciencias Naturales y Oceanográficas, Departamento de Botánica, Casilla 160-C, Universidad de Concepción, Concepción, Chile.

²Institute of Botany, University of Vienna, Rennweg 14, A-1030 Wien, Austria. cbaeza@udec.cl


RESUMEN

Se realiza un estudio de los cariotipos de siete poblaciones de Hypochaeris apargioides Hook. et Arn, colectadas en la VIII Región de Chile. Todas las poblaciones estudiadas presentan una dotación cromosómica 2n = 8 ó 2n = 16. Las poblaciones analizadas no presentan diferencias significativas tanto entre el índice de asimetría del cariotipo (AsI %) como entre el índice intracromosomal (A1). El set de cromosomas para las siete poblaciones está constituido por 2 pares de cromosomas metacéntricos y 2 pares subtelocéntricos. Otra característica citológica es la presencia de constricciones secundarias en el brazo largo del par cromosómico número 2 y en el brazo corto del par número 3. Se reportan por primera vez tetraploides para dos poblaciones de esta especie.

Palabras claves: Asteraceae, Chile, cariotipo, Hypochaeris apargioides, número cromosómico.


ABSTRACT

Karyotypic data are presented for plants in seven populations of Hypochaeris apargioides Hook. et Arn. from the VIII Region of Chile.  Individuals reveal a chromosome number of 2n = 8  or 2n = 16.  The basic set of chromosomes does not differ significantly in the index of karyotypic asymmetry (AsI%) or the intrachromosomal index (A1).  The basic chromosomal set in all seven populations consists of two pairs of metacentric chromosomes and 2 pairs of subtelocentric chromosomes.  Another noteworthy characteristic is the presence of secondary constrictions in the long arm of chromosome number 2 and in the short arm of chromosome number 3.  This is the first report of tetraploids 2n = 16, in this species, and they are found in two different populations.

Keywords: Asteraceae, Chile, karyotype, Hypochaeris apargioides, chromosome numbers.


 

INTRODUCCION

El género Hypochaeris L. (Asteraceae) comprende alrededor de 60 especies en el mundo, de las cuales 50 se encuentran confinadas a América del Sur, 10 especies a Europa y 3 especies a Asia (Siljak-Yakovlev et al. 1994; Bortiri 1999; Baeza et al. 2000; Samuel et al. 2003; Weiss et al. 2003a, b; Stuessy et al. 2004). Es un género que muestra una variabilidad morfológica muy grande, especialmente en los caracteres vegetativos, encontrándose desde especies muy pequeñas (H. acaulis (J.Remy) Britton) a otras muy grandes (H. apargioides Hook. et Arn.) (Weiss et al. 2003a), lo cual ha provocado muchas confusiones taxonómicas (Cabrera 1963, 1974, 1976; Wulff 1998; Bortiri 1997; Baeza et al. 2000). A pesar del gran número de especies de este género en Sudamérica, ellas han sido muy poco estudiadas cariológicamente. Las especies de origen europeo presentan un número básico de cromosomas x = 3, 4, 5, y los cariotipos son simétricos (Barghi et al. 1989; Mugnier & Siljak-Yakovlev 1987; Arista et al. 1995, Weiss et al. 2003a,b). Por el contrario, las especies sudamericanas presentan un número básico x = 4, con cariotipos asimétricos de tipo bimodales (Siljak-Yakovlev et al. 1994) y con muy pocos casos de tetraploides intraespecíficos o intrapoblacionales, todos basados en x = 4 (Weiss, com. personal). Su distribución en Chile es muy amplia, extendiéndose desde el nivel del mar hasta sobre los 3.000 m (Lack 1979; Weiss et al. 2003a, b). Hypochaeris apargioides Hook. et Arn. es una planta que crece en la zona centro-sur de Chile continental, ocupando ambientes muy variables, que van desde lugares secos con suelo arcilloso, márgenes de bosques con suelos ricos en humus hasta sectores ubicados en los faldeos de algunos volcanes del sur de Chile, en suelo volcánico, lugar donde suele crecer junto a H. tenuifolia (H. et A.) Griseb. e H. palustris (Phil) De Wild. Esta capacidad de crecer en diferentes hábitats se traduce en una enorme variabilidad morfológica, sobre todo en la forma y tamaño de las hojas. En la actualidad se reconoce que el complejo Hypochaeris apargioides estaría formado por varias especies: H. gayana (DC.) Cabrera, H. clarionoides (J. Remy) Reiche, H. spathulata (J.Remy) Reiche e H. thrincioides (J.Remy) Reiche, caracterizados por la presencia de constricción secundaria en el brazo largo del par cromosómico 2 (Weiss et al. 2003b; Stuessy et al. 2004). Sobre la base de la gran variación morfológica del complejo H. apargioides y a la información complementaria que entrega el estudio citogenético, el objetivo de esta investigación es comparar el cariotipo de siete poblaciones de Hypochaeris apargioides colectadas en la VIII Región de Chile, con el propósito de determinar si los cariotipos presentan diferencias morfométricas que permitan distinguir grupos o citotipos dentro de las poblaciones analizadas.

MATERIAL Y METODOS

MATERIAL VEGETAL

El material colectado (semillas) de Hypochaeris apargioides Hook. et Arn. corresponden a siete localidades de la VIII Región (Tabla I). El material de referencia está depositado en el Herbario de la Universidad de Concepción (CONC).


Para la obtención de cariotipos se utilizó la metodología propuesta por Baeza et al. (2000, 2004). Para determinar la fórmula cromosómica se siguió la nomenclatura propuesta por Levan et al. (1964). El material proviene de plántulas obtenidas de semillas germinadas de Hypochaeris apargioides Hook. et Arn. en placas Petri a temperatura ambiente. Las placas metafásicas analizadas para cada población fueron: 3147 (8), 3505 (8), 4213 (17), 4220a (13), 4223 (8), 4226 (8), y 4236 (8). Se realizó un pretratamiento de las puntas de raíces (8-10 mm de longitud) en una solución de colchicina 0,1% por 4 horas, 2 horas a temperatura ambiente y 2 horas a 4 ºC. Luego se fijó el material en una solución de etanol-ácido acético 3:1. Este material fijado se mantuvo a -20ºC. Posteriormente, se realizó una hidrólisis ácida con HCl 0,5 N durante 25 minutos a 40 ºC, luego se lavó con agua destilada en 3 oportunidades y por último, se tiñó el ápice de la raíz con orceina acética al 1% y se realizó el aplastado.

El conteo, interpretación y análisis de los cromosomas se realizó usando un microscopio Axioskop Zeiss y cámara fotográfica digital incluida. Los cromosomas fueron medidos con la ayuda del programa computacional "MicroMeasure 3.3" (Reeves 2001) y fueron clasificados de acuerdo a la razón de los brazos (brazo largo/brazo corto; modificado de Levan et al. 1964) designados por la posición del centrómero: 1.0-1.7 (metacéntrico; m), 1.7-3.0 (submetacéntrico; sm), 3.0-7.0 (subtelo-céntrico; st) y 7.0-¥ (telocéntrico; t). Para cada

población analizada, se determinó el índice de asimetría del cariotipo (AsI %) usando la fórmula descrita por Arano y Saito (1980), el índice de asimetría intracromosomal (A1) descrito por Romero Zarco (1986) y el valor R (la razón del par más largo dividido por el radio del par más corto). Para una mejor comparación, la longitud de cada par cromosómico se calculó como el porcentaje de la longitud total del juego haploide. Se usaron los programas Corel Draw versión 8.0 para la representación gráfica de cada juego cromosómico (idiogramas) y las fotos fueron digitalizadas o contrastadas con Paint Shop Pro 7.

RESULTADOS

Las siete poblaciones estudiadas de H. apargioides Hook. et Arn, presentan un cariotipo asimétrico, con 2n = 2x = 8 cromosomas, esto es dos pares de cromosomas metacéntricos y dos pares subtelocéntricos (Figs. 1-7, Tabla II). Otra característica citológica es la presencia de constricciones secundarias en el brazo largo del par cromosómico número 2 y en el brazo corto del par número 3 (Fig. 10). Las poblaciones 4223 (Fig. 8) y 4213 (Fig. 9) presentaron individuos tetraploides. Los valores de R, índice de asimetría del cariotipo (AsI %) e índice de asimetría intracromosomal (A1) para cada población, se resumen en la Tabla I. La representación gráfica (idiograma) de la población 3147 se observa en la figura 10 y los resultados de las mediciones de los cromosomas son resumidos en la Tabla III.



DISCUSION

Las 7 poblaciones de H. apargioides estudiadas (Tabla II) presentan la misma fórmula cariotípica 2n = 8 = 4m + 4st, los cariotipos de todas las poblaciones son asimétricos y bimodales y tanto el segundo como tercer par de cromosomas presentan una constricción secundaria, como se observa en el idiograma de la población 3147, el cual también representa al resto de las poblaciones (Fig. 10). Los datos cariotípicos obtenidos de esta especie endémica de Chile son muy similares a los reportados por Sáez (1949), Stebbins (1971), Ruas et al. (1995) y Weiss et al. (2003b) para las especies H. brasiliensis (Less.) Benth. & Hook. f. ex Griseb., H. clarionoides (Remy) Reiche, H. meyeniana (Walp.) Benth. & Hook. f. ex Griseb., H. microcephala (Sch. Bip.) Cabrera, H. sessiliflora Kunth, H. spathulata (Remy) Reiche, H. stenocephala (A. Gray ex Wedd.) Kuntze, H. thrincioides (Remy) Reiche e H. variegata (Lam.) Baker, situación que no se presenta en las especies europeas de este género, las cuales presentan cariotipos simétricos bien diferenciados y con distintos números básicos (Barghi et al. 1989; Ruas et al. 1995; Weiss et al. 2003a, b).


Figuras 1-9. Placas metafásicas 2n = 8, población 3147 (1), población 3505 (2), población 4213 (3), población 4220a (4), población 4223 (5), población 4226 (6), población 4236 (7). Tetraploides 2n = 16, población 4213 (8), población 4223 (9). Escala = 10 µm.

Figures 1-9. Chromosomes metaphases 2n = 8, population 3147 (1), population 3505 (2), population 4213 (3), population 4220a (4), population 4223 (5), population 4226 (6), population 4236 (7). Tetraploids 2n = 16, population 4213 (8), population 4223 (9). Bar = 10 µm.


Figura 10. Idiograma del complemento cromosómico haploide de la población Hypochaeris apargioides 3147.

Figura 10. Idiogram of the haploid chromosome complement of Hypochaeris apargioides 3147 population.

Tetraploides (2n = 4x =16) han sido previamente reportados para 7 especies sudamericanas: H. chondrilloides (A. Gray) Cabrera (Wulff 1998), H. incana (Hook. & Arn.) Macloskie (Moore 1981), H. sessiliflora Kunth (Olsen 1980), H. stenocephala (A. Gray ex Wedd.) Kuntze (Stebbins et al. 1953; Diers 1961), H. meyeniana (Walp.) Benth. & Hook. f. ex Griseb., H. scorzonerae (DC.) F. Muell. e H. tenuifolia (Hook. & Arn.) Griseb. (Weiss et al. 2003). En este trabajo se reportan dos poblaciones de H. apargioides tetraploides, situación que antes no había sido detectada (Figs. 8 y 9). La frecuencia de tetraploides es baja en ambas poblaciones y sólo aparecen esporádicamente placas metafásicas con esta característica, situación ya observada en otras especies de Hypochaeris sudamericanas (Weiss et al. 2003b). Aunque los casos reportados de poliploidía no son tan numerosos en Hypochaeris, es probable que este mecanismo haya contribuido a la evolución y especiación de este género en Sudamérica. Es muy posible que los poliploides sean de origen autopoliploide, debido a que poseen cuatro set de cromosomas de igual tamaño, situación ya observada en H. tenuifolia e H. stenocephala (Weiss et al. 2003a). La morfometría es muy similar en cada una de las poblaciones de H. apargioides analizadas (Tabla III). Tanto el índice de asimetría del cariotipo AsI % como el índice intracromosomal A1 no revelan diferencias entre las poblaciones examinadas (Tabla II). Por lo tanto, no hay diferencias significativas entre cada par de cromosomas comparadas todas las poblaciones lo que hace suponer que, aunque existen algunas diferencias en el tamaño de las plantas y en el grado de división de las hojas, no se posee evidencias cariológicas que permitan correlacionar esta variabilidad morfológica con el tamaño de los cromosomas.

AGRADECIMIENTOS

El primer autor agradece a la Fundación Alexander von Humboldt (Georg Foster Stipendium), al Proyecto Fundación Andes Nº C-14055 y al Departamento de Botánica de la Universidad de Concepción por las facilidades otorgadas. Tod Stuessy agradece al proyecto FWF, Bio 15225, Austria.

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Recibido 20.03.06
Aceptado 18.04.06