ARTÍCULOS ORIGINALES

Estudio cariológico de Chrysobalanus icaco (Chrysobalanacea) en Paraíso, Tabasco, México

Caryological study of Chrysobalanus icaco (Chrysobalanacea) in Paraíso, Tabasco, México

 

Méndez-Badal E.S.^1*, Molina-Martínez R.F.¹, Hernández-Martínez R.¹, Lesher-Gordillo J.M.¹

¹ Laboratorio de Genómica, Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, División Académica de Ciencias Biológicas, Carretera Villahermosa-Cárdenas, Km 0,5 entronque con Bosques de Saloya, C.P. 86000, Villahermosa, Tabasco, México.
* Autor correspondiente: refermol@gmail.com

Fecha de recepción: 29/03/2018
Fecha de aceptación de versión final: 17/08/2018

---

RESUMEN

Chrysobalanus icaco es una planta que pertenece a la familia Chrysobalanaceae. En Tabasco, Mexico, esta planta se distribuye en los municipios de la costa. La finalidad de esta investigacion fue la caracterizacion cromosomica de dos fenotipos con color de fruto rosa y purpura mediante tincion convencional. Con tal fin, se recolectaron frutos maduros en la comunidad de Penjamo, Paraiso, Tabasco. Las semillas se dejaron germinar por 30 dias a una temperatura constante de 30 °C. Se utilizaron raicillas de 1,00 cm de longitud, las cuales fueron sometidas a hidrolisis acida y posterior tincion con orceina. Se fotografiaron 295 metafases y se midieron los cromosomas de 35 placas metafasicas del fenotipo purpura y 30 del fenotipo rosado. Ambos fenotipos presentaron 18 cromosomas pequenos, los cuales se ordenaron en nueve pares homologos segun su tamano relativo. No se observaron diferencias morfologicas ni numericas entre los cariotipos de ambos fenotipos. Ademas la prueba de t-Student (α=0,05) revelo que no se encuentran diferencias significativas entre los complementos cromosomicos de ambos fenotipos.

Palabras clave: Cariotipo; Arbustos tropicales.

ABSTRACT

Chrysobalanus icaco is a plant that belongs to the Chrysobalanaceae family. In Tabasco, Mexico, this plant is distributed in the municipalities of the coastline. The main purpose of this research was to characterize the chromosomal structure of phenotypes with pink and purple fruits by the use of conventional staining. To this end, mature fruits were collected in the community of Penjamo, Paraiso, Tabasco. Seeds were allowed to germinate for 30 days at a constant temperature of 30° C. Roots of 1.00 cm in length were subjected to acid hydrolysis and subsequent staining with orcein. A total of 295 metaphases were photographed and chromosomes of 35 metaphases of the purple phenotype and 30 of the pink phenotype were measured. Both phenotypes presented 18 small chromosomes, which were ordered in nine homologous pairs according to their relative size. No morphological or numerical differences were observed between the karyotypes of both phenotypes. In addition, the t-Student (α=0.05) test did not reveal significant differences between the chromosomes complements of both phenotypes.

Key words: Karyotype; Tropical shrubs.

---

 

INTRODUCCIÓN

Chrysobalanus icaco (L.) L. (icaco) es un integrante de la familia Chrysobalanaceae (Prance, 1972), que forma parte de la vegetacion de playa o asociada a manglares, aunque, tambien se le encuentra en huertos familiares (Maldonado et al., 2004). Los estudios realizados sobre esta especie son escasos y estan focalizados en caracterizaciones morfologicas y analisis fitoquimicos (Vargas et al., 2000). El conocimiento de la estructura genetica de las especies es de suma importancia para elaborar estrategias para su conservacion, ademas de permitir la distincion genetica y fenotipica (Wen y Hsiao, 2001). La estabilidad genetica en plantas puede evaluarse mediante metodos citogeneticos, isoenzimaticos y moleculares (Gonzalez et al., 2007). En particular, los estudios citogeneticos brindan valiosos aportes para la resolucion de problemas taxonomicos, evolutivos y aplicados, contribuyendo al conocimiento del origen y evolucion de distintos grupos. Asimismo los estudios cromosomicos permiten realizar valiosos aportes al conocimiento de los mecanismos de aislamiento reproductivo y modos de especiacion en plantas (Poggio et al., 2008). Cabe indicar que la mayor cantidad de datos cariologicos provienen del analisis de metafases somaticas (Guevara et al., 2000). En la metafase, los cromosomas alcanzan su maximo grado de condensacion, se encuentran individualizados y presentan una forma caracteristica que permite diferenciarlos y clasificarlos morfologicamente (Valladolid et al., 2004).
La aplicacion de algunas tecnicas de fijacion, tincion e inhibidores mitoticos ha permitido estudiar aspectos mas detallados como la forma, tamano, numero y presencia de constricciones secundarias en cromosomas de organismos eucariontes (Avise, 2004). Debido a que la escasa informacion cariologica de la familia Chrysobalanaceae, el objetivo de este trabajo es contribuir a los estudios cromosomicos de la misma a partir de la caracterizacion citogenetica de dos fenotipos para color del fruto: rosado y purpura de Chrysobalanus icaco.

MATERIALES Y MÉTODOS

Se recolectaron frutos maduros de icaco en la comunidad de Penjamo, ubicada cerca de la costa en el municipio de Paraiso, Tabasco, Mexico. Las semillas fueron puestas a germinar durante 30 dias a 30 °C en cajas humedas de Petri previamente esterilizadas. El proceso citologico fue una modificacion de la tecnica utilizada por Garcia (1988).
Se procedio al pre-tratamiento de las raicillas de 1,00 cm de longitud en una solucion de colquicina al 0,1% diluida en citrato de sodio al 0,1% por 3,5 hs. Posteriormente, los meristemas de las raicillas fueron fijadas en Carnoy por 2 horas a 4 oC. Se realizo una hidrolisis acida en HCl 10 N a temperatura ambiente por un lapso de 12 min. La tincion de los cromosomas se realizo en orceina FLP al 2%, y aplastado (squash) en acido acetico al 45%. El conteo se realizo con la ayuda del software ADOBER PHOTOSHOPR CS4 version 11.0. Se obtuvieron las medidas relativas de los cromosomas utilizando el software Axion Vision Rel. 4.7. Los cromosomas fueron clasificados por su longitud total siguiendo los criterios establecidos por Stebbins (1938). Se aplico una prueba de t-Student (α=0,05) para comparar el complemento cromosomico de ambos fenotipos.

RESULTADOS

Se determino que el horario optimo para realizar el pretratamiento fue alrededor de las 10:00 a.m., debido a que se encontraron un mayor numero de celulas en metafase. Conforme transcurrian las horas del dia se presentaba un decremento considerable en el indice mitotico. En total se contabilizaron 295 metafases, 180 del fenotipo purpura y 115 del fenotipo rosado. Se analizaron 65 placas metafasicas, 35 del fenotipo purpura y 30 del fenotipo rosado. El numero mas frecuente en los conteos fue de 2n=18 cromosomas independientemente de cual fuera el color del fruto de las plantas analizadas. Los datos cariomorfometricos se detallan en la Tabla 1, en la que se reflejan las medidas de los cromosomas en pares y su clasificacion de acuerdo al tamano relativo. Ambos complementos presentan nueve pares de cromosomas pequenos (Figura 1) que varian entre 1,87μm a 0,95 μm con una longitud cromosomica media de 1,38μm para el fenotipo purpura y un rango de 2,06 μm a 0,97 μm con una longitud cromosomica media de 1,34 μm para el fenotipo rosado. La longitud total de complemento fue de 12,45 μm y 12,07 μm para los fenotipos purpura y rosado, respectivamente. Los complementos cromosomicos de ambos fenotipos no presentaron diferencias significativas (α=0,05) en tamano.

Tabla 1. Datos cromosómicos para dos fenotipos para color de fruto de Chrysobalanus icaco

Figura 1. Célula en metafase y morfología de los cromosomas ordenados en pares homólogos encontrados en Chrysobalanus icaco

DISCUSIÓN

Los estudios de cromosomas en plantas son de gran valor ya que proporcionan informacion acerca de la relacion filogenetica en diferentes familias de plantas e incluso a nivel de poblaciones, y ayudan a entender procesos de especiacion y comportamientos de posibles hibridos (Stebbins, 1966; Harrison y Schwarzacher, 2011). En el presente estudio se encontro que el icaco presenta 18 cromosomas pequenos en fenotipos de frutos rosados y purpura. Estos cromosomas pudieron ordenarse en nueve pares homologos, lo que sugiere que se trata de una especie diploide con un numero basico de x=9 (Figura 1). Este numero ya ha sido reportado por Garcia et al. (2014). Sin embargo, Prance y White (1988) reportan recuentos cromosomicos de algunas especies de la familia Chrysobalanaceae (como Maranthes sp., Parinari sp., Dactyladenia sp., Licania sp.) con rangos cromosomicos de 2n=20-22, lo que sugiere que se deberia proponer un nuevo numero basico para la familia. En esta caracterizacion cariologica no se observaron diferencias morfologicas ni numericas en los cariotipos de ambos fenotipos evaluados. Estos resultados concuerdan con el estudio realizado por Jimenez (2011), quien, utilizando marcadores moleculares del tipo “RAPD” concluyo que no existen diferencias en la constitucion genica de los dos fenotipos del icaco analizados y que la variacion de los colores de los frutos se debia a la accion que ejerce el ambiente en el genoma de la especie. Los criterios establecidos por Levan et al. (1964) como: longitud de brazos largo y corto (p y q), proporcion de brazos, indice centromerico, diferencia entre brazos, no se utilizaron en este estudio debido a la talla tan pequena de los cromosomas por lo que se opto por seguir los criterios establecidos por Stebbins (1938). La talla tan pequena de los cromosomas posiblemente se debe a rearreglos cromosomicos que se pudieran estar presentando a nivel de la familia e incluso del genero. Segun Stebbins (1966), es comun encontrar cromosomas pequenos en plantas superiores. Cabe destacar que los cromosomas pequenos en plantas son dificiles de identificar, ya que a veces presentan cierta similitud en el tamano (Fukui y Mukia, 1988).

CONCLUSIÓN

Se da a conocer por primera vez el cariotipo para Chrysobalanus icaco. Los dos fenotipos para el color del fruto (purpura y rosado) evaluados presentaron el mismo complemento cromosomico con 2n=18.

AGRADECIMIENTOS

A los Doctores Edmundo Rosique y Silvia Capello del Laboratorio de Micologia de la Division Academica de Ciencias Biologicas, Universidad Juarez Autonoma de Tabasco por el apoyo en la toma de las microfotografias.

BIBLIOGRAFÍA

1. Avise J.C. (2004) Molecular Markers, Natural History and Evolution. Sinauer Assoc. Sunder, Massachusetts.         [ Links ]

2. Fukui K., Mukai Y. (1988) Condensation pattern as a new image parameter for identification of small chromosomes in plants. Jpn. J. Genet. 63: 359-366.         [ Links ]

3. Garcia V.A. (1988) Tecnicas y Procedimientos de Citogenetica Vegetal. Universidad Autonoma de Chapingo, Mexico.         [ Links ]

4. Garcia M.E.J., Badal E.S.M., Gordillo J.M.L., Martinez R.F.M., Martinez R.H. (2014) Una ventana al estudio del genoma del Chrysobalanus icaco L. Kuxulkab’, 17:33.

5. Gonzalez O., Fernandez A., Fraga Y., Pino B., Hernandez M.M., Silva J.J. (2007) Evaluacion de la Estabilidad Genetica Mediante Marcadores RAPD en plantas de Ipomaea batatas. Cult. Trop. 28: 39-43.         [ Links ]

6. Guevara M., Siles M., Bracamonte O. (2000) Analisis Cariotipico de Capsicum pubescens (SOLANACEAE) “Rocoto”. Revis. Peru. Biol. 7: 2-7.

7. Harrison-Heslop J.S., Schwarzacher T. (2011) The plant genoma: an evolutionary view on structure and function. Organization of the plant genome in chromosomes. The Plant J. 66: 18-33.         [ Links ]

8. Jimenez G.M.E. (2011) Determinacion de la diversidad genetica de Chrysobalanus icaco L; mediante la tecnica de RAPD´S. Tesis de Licenciatura en Biologia. Universidad Juarez Autonoma de Tabasco. Division Academica de Ciencias Biologicas. Villahermosa, Tabasco.         [ Links ]

9. Levan A., Fredga K., Sandberg A. (1964) Nomenclature for Centromeric Position on Chrom. Hered. 53: 201-220.         [ Links ]

10. Maldonado M.F., Vargas S.G., Molina M.R.F., Sanchez S.A. (2004) Frutales Tropicales de Tabasco. Universidad Juarez Autonoma de Tabasco.         [ Links ]

11. Prance G.T. (1972) Chrysobalanaceae. Flora Neotropica Monogr. 9: 1-409.         [ Links ]

12. Prance G.T., White F. (1988) The Genera of Chrysobalanaceae: A study in Practical and Theoretical Taxonomy and it’s Relevance to Evolutionary Biology. Philosophical Transactions of Royal Society. Biol. Sci. 320: 1-184.

13. Poggio L., Espert S.M., Fortunato H. (2008) Citogenetica Evolutiva en Leguminosas Americanas. Rodri. 59: 423-433.         [ Links ]

14. Stebbins G.L. (1938) Cytological characteristics associated whit the different. American J. Bot. 25: 189-198.         [ Links ]

15. Stebbins G.L. (1966) Polyploidy and chromosome size and number shed light on evolutionary processes in higher plants. Science 152: 1463-1467.         [ Links ]

16. Vargas S.G., Soto H.R., Rodriguez G.M.T., Escalante E.J. (2000) Analisis Fitoquimico Preliminar del Fruto de icaco (Chrysobalanus icaco L.): flavonoles y flavonas. Revista Chapingo, Ser. Horti. 6: 195-202.         [ Links ]

17. Valladolid A., Blas R., Gonzalez R. (2004) Introduccion al recuento de cromosomas somaticos en raices andinas. En: Seminario J. (Ed.) Raices Andinas. Contribuciones al conocimiento y la Capacitacion. Serie: Conservacion y Uso de la Biodiversidad de raices y tuberculos andinos: Una decada de investigaciones para el desarrollo (1993- 2003). No 6. C.I.P. agencia suiza para el desarrollo y la Cooperacion. Lima, Peru.         [ Links ]

18. Wen C.S., Hsiao J. (2001) Altitudinal genetic differentiation and diversity of Taiwan lily (Lilium longiflorum var. Formosanum; Liliaceae) using RAPD markers and morphological characters. Int. J. Plant Sci. 162: 287-295.         [ Links ]