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BAG. Journal of basic and applied genetics

On-line version ISSN 1852-6233

BAG, J. basic appl. genet. vol.22 no.1 Ciudad Autónoma de Buenos Aires Jan./June 2011

 

La citogenética vegetal en Misiones

 

Julio Rubén Daviña y Ana Isabel Honf

Laboratorio de Citogenética Vegetal, Programa de Estudios Florísticos y Genética Vegetal, Instituto de Biología Subtropical (IBS), Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales - Universidad Nacional de Misiones. Rivadavia 2370, 3300 Posadas, Misiones. juliordavina@gmail. com

 


RESUMEN

Se mencionan algunos actores y se relatan los avances en citogenética vegetal desarrollados en los últimos veinte años en la Universidad Nacional de Misiones.

Palabras clave: Cromosomas; Cariotipo; Poliploidía.

ABSTRACT

We present here an account of the actors playing an important role in Plant Cytogenetics development at the National University of Misiones, and some of the main advances achieved there.

Key words: Chromosomes; Karyotype; Poliploidy.


 

INTRODUCCIÓN

Como estudiante, los intereses se gestan por razones insospechadas. Realizar la tesis para obtener el grado de licenciatura marca, a veces, los rumbos que toman nuestras vidas. Por cronología, el primero de los licenciados en genética de la UNaM en formarse en citogenética vegetal le corresponde a uno de nosotros, Julio Rubén Daviña. Por ese entonces, el Dr. Arturo Wulff de la Universidad de Buenos Aires presentó al Dr. Daviña con el Dr. Carlos Naranjo (y a la Dra. Lidia Poggio), quien en su casa le comentó acerca de sus estudios de cromosomas en Amaryllidaceae y le sugirió concurrir al Instituto de Botánica del Nordeste (UNNE-CONICET). El XV Congreso Argentino de Genética en Corrientes facilitó las cosas, porque permitió que el Dr. Roberto Cowper Coles presentara al Dr. Daviña con el Ing. Agron. Aveliano Fernández quien después de aceptarlo para realizar 15 días de pasantía en enero de 1985, consideró, junto al Ing. Agron. Antonio Krapovickas, que me quedara a trabajar. Durante los cinco años de estancia, los trabajos cromosómicos abarcaron a diversos géneros, principalmente Zephyranthes, pero también Galianthe, Astragalus, Ilex y hasta se obtuvieron las primeras bandas cromosómicas marcadas con fuorocromos (Daviña y Fernández 1989; Fernández y Daviña, 1991 y Daviña y Cabral, 1991). En el congreso de genética de 1986, el Dr. Daviña presenta finalmente al Ing. Agr. Camilo L. Quarin a quien sería su futura dirigida, Dra. Ana I. Honf.
A partir del año 1990, Daviña y Honf regresamos a Posadas para acceder por concurso a las cátedras de Genética General y Genética Evolutiva respectivamente, cátedras a cargo del Dr. Claudio J. Bidau, donde actualmente somos profesores. También desde ese entonces se aborda la citogenética vegetal en la UNaM. La ayuda y colaboración de colegas, estudiantes y amigos fue mucha, fructífera, y por encima de todo alentadora en los tiempos más difíciles. Por la vehemencia científica que caracterizaba a nuestra compañera Lic. Susana Absi (fallecida, 1986), el laboratorio lleva su nombre. Horacio Schwieters y Enrique Permingeat (fallecido, 2010) permitieron que descubramos a la Commodore 128 como aliada y diseñan la primera base de datos (informatizada) del Herbario de la Universidad Nacional de Misiones (MNES), reconocido por la Sociedad Argentina de Botánica a partir de 1995 y que fue resultado de la necesidad de documentar con ejemplares de herbario los materiales en estudio cromosómico. La ayuda económica y logística para desarrollar todas las actividades se debieron a la tenacidad y compromiso con el conocimiento del Prof. Héctor Blas Roa (Ictiólogo, fallecido en el 2008). Al principio, un microscopio y una lupa prestada del Programa de Biología Pesquera Regional, fueron las armas de batalla. Aquí comenzó nuestro esmero en la citogenética vegetal.

Estudios preliminares

Cuando el Dr. Juan Hunziker (2000), destacado investigador en genética, evolución y botánica, con quien compartimos el I Simposio de Citogenética Vegetal y Evolución realizado en Recife (Pernambuco, Brasil) en 1999, publica sobre la historia de la citogenética en plantas en Argentina y Uruguay, nuestros trabajos habían avanzado desde mitosis y cariotipo hacia análisis meióticos de poliploides complejos y citoembriología. Claro que fue la imperiosa necesidad de hacer el doctorado el hecho que permitió consolidar y ahondar en el campo de la citogenética de Amaryllidaceae (Daviña, 2001) y en la citoembriología de poliploides de Paspalum (Honf, 2003), bajo la dirección enriquecedora y continua de Aveliano Fernández y Camilo L. Quarin, respectivamente.
Estudiar la meiosis en especies de Amaryllidaceae, tiene un costo en tiempo y paciencia que pocos conocen. Como la microsporogénesis se desarrolla cuando los botones forales se encuentran dentro del bulbo y el escapo foral aun no ha emergido, resulta azaroso encontrar bulbos que contengan anteras con células madre del polen en meiosis (CMP), búsqueda que implica sacrificar al bulbo. Por eso, el desarrollo de métodos de recuperación y multiplicación vegetativa de bulbos fue un logro que permitió conservar y multiplicar procedencias (Daviña, 2001). En Habranthus se analizó por primera vez el comportamiento meiótico, donde se observaron 6 II en H. chacoensis y 12 II en H. brachyandrus que confirman la existencia del número básico x = 6 propuesto para el género. En Zephyranthes, además del número básico más frecuente x = 6, se comprobó meióticamente la existencia de x = 7 en base a una población diploide de Z. favissima (2n = 14), que presentó 7 II en todas las CMP analizadas. Los estudios en Zephyranthes seubertii se iniciaron en 1985 (Daviña y Fernández, 1989), pero recién al transcurrir 16 años comprobamos nuestra hipótesis de encontrar en el género y en la familia, el citotipo diploide con 2n = 10 cromosomas, que aparean formando 5 II, comprobando la existencia de x = 5 y de un complejo poliploide (2n = 2x = 10, 2n = 4x = 20, 2n = 6x = 30, 2n = 8x = 40 y 2n = 10x = 50) en claro proceso evolutivo de diploidización citogenética (Daviña, 2001).
La complejidad de los sistemas genéticos y de los patrones evolutivos en Paspalum, sucede porque muchas especies consisten de citotipos sexuales diploides y de citotipos apomícticos poliploides, y por la ocurrencia relativamente frecuente de poliploides impares (Honf, 2003). Por ejemplo en Paspalum, la triploidía puede presentarse como un estado evolutivamente efímero cuando se trata de poliploides perennes pero estériles y la pentaploidía como condición natural cuando se trata de especies cuyos sistemas genéticos tienen componentes como la formación recurrente de gametos 2n y la coexistencia de diplosporia y aposporia (apomixis) en un mismo óvulo (Honf, 2003).
La ubicación geopolítica de Misiones se combina con la gran necesidad de formación de recursos humanos, y en igual medida, muchas veces con la carencia de recursos financieros. Aun así, la tarea fue iniciada con afán, junto a alumnos avanzados, mediante la realización de tesis de grado para acceder al título de Licenciado en Genética (UNaM). Entre los trabajos realizados, se encuentran los estudios citogenético - evolutivos de especies de los géneros Mimosa (Dr. Guillermo Seijo, IBONE), Vernonia (Dr. Maximiliano Dematteis, IBONE), Galactia (Dra. Flavia Bossi, México), Asplenium (Mgter. Roque Guillén, UNNOBA), Crotalaria (Dr. Rubén Almada, Talca, Chile), Commelina (Dr. Mauro Grabiele, UNaM), Paspalum (Dr. Diego Hojsgaard, Vienna, Austria), Hippeastrum (becario CONICET Juan Carlos Cerutti, UNaM), entre otros, que en la mayoría de los casos, hoy son investigadores formados que siguen trabajando en citogenética vegetal.

Estudios actuales

Numerosas especies que componen la vegetación de Misiones y áreas vecinas fueron estudiadas, desde el punto de vista florístico, como las del parque Provincial Moconá (Daviña et al., 1999) que hoy es núcleo intangible de la Reserva de biosfera Yabotí. Sin embargo, más frecuentemente desde el punto de vista cromosómico, por ejemplo árboles que se explotan comercialmente como Anadenanthera colubrina var. cebil, Parapiptadenia rigida (Honf y Daviña, 1997), Lonchocharpus muehlbergianus, L. leucanthus (Honf y Daviña, 1999), diversas leñosas subtropicales (Daviña y Honf, 2000), especies de Galactia (Fabaceae) (Bossi y Daviña, 2000), un pariente silvestre de la yerba mate, Ilex brevicuspis (Daviña, 1998), varias orquídeas (Dematteis y Daviña, 1999) y numerosos pastos pero con énfasis en Paspalum (Honf, et al., 1990).
Más recientemente, los estudios citogenéticos incluyen aspectos biosistemáticos, de distribución geográfica, modos reproductivos, parámetros de fertilidad y hasta la obtención de híbridos para describir más integralmente los sistemas genéticos. En este sentido, los trabajos concluidos abarcan desde estudios cromosómicos en especies de Asplenium (Aspleniaceae) (Guillén y Daviña, 2005), cariología en Eryngium (Apiaceae) (Almada et al., 2002), evolución cromosómica de las especies de Crotalaria de Sudamérica (Leguminosae) (Almada et al., 2006), patrones de bandas específicos de heterocromatina constitutiva (CMA3, DAPI) (Cerutti et al., 2008 y Daviña et al., 2009b) hasta la caracterización morfológica y cromosómica de especies de la familia Commelinaceae (Grabiele et al., 2005, 2009, 2010a). Tanto para comprender la biología evolutiva, esclarecer problemas taxonómicos y muy especialmente para delinear estrategias de conservación de diversas especies de interés ornamental, fueron estudiadas recientemente 45 especies de orquídeas (Daviña et al., 2009a) y en una de ellas se describió al sistema genético en base al comportamiento meiótico masculino y femenino (Grabiele et al., 2010b).
La citogenética es una herramienta útil para caracterizar germoplasma que se desea conservar y también para estudios de filogenia. Como el potencial carácter híbrido de los individuos poliploides afecta la resolución y el soporte de los análisis filogenéticos basados en genes nucleares y esta dificultad puede ser superada incorporando datos cromosómicos, se caracterizó a 131 procedencias de germoplasma disponible de 55 especies de Paspalum (Hojsgaard et al., 2009) y como son incipientes y fragmentarias las descripciones de cariotipos en Paspalum, se iniciaron los análisis morfométricos de cromosomas para algunas especies (Hojsgaard et al., 2003).
Simultáneamente a lo antedicho y a los fines de consolidar e integrar abordajes multidisciplinarios, se establecieron relaciones de cooperación científica tanto en el ámbito nacional como internacional. Los convenios apropiados con la Universidad Nacional de Asunción (Paraguay) y la Universidad de Barcelona (España) permitieron asesorar e intercambiar estudiantes, dictar cursos de perfeccionamiento y desarrollar en conjunto estudios citogenéticos de las plantas vasculares del Paraguay (Daviña et al., 2001; Molero et al., 2006; Grabiele et al., 2010b). Con esta misma visión, actualmente estamos realizando estudios citogenéticos en conjunto con el Dr. Eduardo Moscone de la Universidad Nacional de Córdoba sobre la evolución cromosómica de Capsicum (Solanaceae) e Hippeastrum (Moscone et al., 2007, Daviña et al., 2009b), con el Dr. Gabriel Rua de la Universidad de Buenos Aires (Hojsgaard et al., 2009), con el Dr. Osvaldo Morrone del Instituto de Botánica Darwinion y con el Dr. Eric Martínez del Instituto de Botánica del Nordeste (IBONE) sobre cromosomas y sistemas genéticos en Paspalum y Paniceae en general.

AGRADECIMIENTOS

La extensión del artículo impide citar a muchas personas. Agradecemos a todos aquellos que tomaron parte y dieron su apoyo a un grupo entusiasta, en afianzar la citogenética vegetal. Instrumentos de financiación la Agencia Nacional de Promoción Científica y Técnica (ANPCyT) PICTO-UNaM Nº 36907, PICT Bicentenario 2010-1297, CONICET, Agencia Española de Cooperación Internacional (AECI), PNUD, fortalecieron todas las actividades mencionadas.

REFERENCIAS

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Received 18/07/2010
Accepted: 29/08/2011