Meiosis en Cydista aequinoctialis (L.) Miers. (Bignoniaceae)

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 


Revista Científica UDO Agrícola Volumen 12. Número 1. Año 2012. Páginas: 69-73

 

Meiosis en Cydista aequinoctialis (L.) Miers. (Bignoniaceae)

 

Meiosis in Cydista aequinoctialis (L.) Miers. (Bignoniaceae)

 

Nilda ALCORCÉS

 

Laboratorio de Citogenética. Universidad de Oriente. Núcleo de Monagas. Postgrado en Agricultura Tropical. Campus Juanico, Maturín, Monagas, Venezuela. E-mails: nildafel@gmail.com y nildafel@cantv.net

 

Recibido: 22/06/2010

Fin de primer arbitraje: 31/01/2012

Primera revisión recibida: 10/02/2012

Fin de segundo arbitraje: 23/03/2012

Segunda revisión recibida: 17/04/2012

Aceptado: 24/04/2012

 

RESUMEN

 

El género Cydista Miers., pertenece a la familia Bignoniaceae e incluye 14 especies y (3) variedades correspondientes a C. aequinoctialis var. aequinoctialis, var. hirtella y var. sarmentosa. En la familia Bignoniaceae hay una alta diversidad en  las características del polen, encontrándose que el más frecuente que se presenta es del tipo tricolpado, monocolpado, inaperturado y cuatro a cinco colpado. El número cromosómico básico de casi todas las tribus es x=20 y las especies estudiadas  Tabebuia chrysantha, T. capitata, T. ochracea subespecies neochrysantha y ochracea y T. aquatilis son diploides (2n=40). De C. aequinoctialis solo se conoce su número cromosómico. La presente investigación pretendió corroborar el número cromosómico y aportar más información acerca de su citogenética. En meiosis I, profase y metafase, se observaron células normales y anomalías meióticas como cromosomas rezagados y no alineados en anafase y telofase. En la meiosis II se observó tétradas tetragonales y anomalías en telofase II, polen tricolpado con escultura reticulada, de forma circular a elíptica, tamaño 3,64 ± 0,19 µm para los circulares y de 3,71 ± 0,22 µm a 3,55 ± 0,21 µm para los elípticos, éstos últimos en mayor porcentaje. El alto porcentaje de células con anomalías cromosómicas detectadas, podría ser una de las causas de la escasa producción de semillas en los frutos. Se concluye que el número cromosómico haploide de la especie es n=20.

 

Palabras clave: Cydista, meiosis, anomalías

 

ABSTRACT

 

The genus Cydista Miers., belongs to the Bignoniaceae family and includes 14 species and three varieties corresponding to C. aequinoctialis var. aequinoctialis, var. hirtella and var. sarmentosa. In the Bignoniaceae family there is a high diversity in the pollen characteristics, the most frequent type is the tricolpate, monocolpates, inaperturate and four to five colpate. Basic chromosome number of most tribes is x=20 and the species studied Tabebuia chrysantha, T. capitata, T. ochracea subespecies neochrysantha and ochracea and T. aquatilis are diploid (2n=40). Chromosome number of C. aequinoctialis is known. This research was carried out to confirm the chromosome number and to provide more information about their cytogenetic. In meiosis I, prophase and metaphase, normal cells were observed and anaphase and telophase, meiotic abnormalities as lagged and non-aligned chromosomes were observed. In meiosis II, tetragonal tetrads and anomalies were observed in telophase II, tricolpate pollen with reticulate sculpture, circular to elliptical form, size 3.64 ± 0.19 μm for circular ones and 3.71 ± 0.22 to 3.55 ± 0.21 μm for the elliptical ones, the latter at a higher percentage. The high rate of cells with chromosome anomalies could be one of causes of the low seed production in the fruits. It was concluded that the haploid chromosome number is n=20.

 

Key words: Cydista, meiosis, anomalies

 

 


INTRODUCCIÓN

 

El género Cydista Miers., ubicado en la familia Bignoniaceae, comprende 14 especies y 3 variedades, éstas se ubican dentro de Cydista aequinoctialis, y corresponden a las variedades aequinoctialis, hirtella y sarmentosa. (MBG 2009).

 

Dentro de la familia  Bignoniaceae, hay una alta diversidad en  las características del polen (Buurman, 1978; Gentry y Tomb., 1979; Gentry, 1980). El rango de apertura  más frecuente que se presentan  son del tipo tricolpado, monocolpado, inaperturado y de cuatro a cinco colpado  (Fisher et al., 2004). Aunque la morfología del polen puede ser importante para la delimitación genérica, no debe ser usado como carácter diagnóstico entre las tribus (Gentry 1980).

 

Goldblatt y Gentry (1979) y Piazzano (1998) plantean que el número cromosómico básico de casi todas las tribus es x=20 y que muchas especies estudiadas son diploides (2n=40). Sin embargo, hay excepciones que incluyen Incarvillea con 2n=22; Millingtonia 2n=30; Jacaranda, Tecoma, Mansoa 2n=36; Spathodea  2n=38 y Macfadiena 2n=80 (Fisher et al., 2004). Gentry (1980) sugiere aneuploidia inicial por pérdida de un cromosoma a partir de una población ancestral hexaploide de x=7.

 

La importancia de la meiosis en las plantas ayuda a visualizar los posibles problemas en cuanto a la baja fructificación y al bajo porcentaje de germinación de las semillas. Los individuos de esta especie que fueron analizados, presentaron muy baja producción de semillas, esto fue uno de los aspectos que determinaron la realización de este trabajo.

 

Con la presente investigación, se pretende corroborar el número cromosómico y aportar más información acerca de su citogenética.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

 

Se usaron botones florales de C. aequinoctialys, colectadas entre los meses de diciembre a enero en Caño Buja, municipio Maturín, estado Monagas, Venezuela. La evaluación del comportamiento meiótico se realizó en el Laboratorio de Citogenética de la Universidad de Oriente, Núcleo de Monagas. Los botones de 2 a 6 mm de tamaño, fueron fijados en Carnoy   (3:1 etanol absoluto-ácido acético glacial), y transferidos a una cava de refrigeración para su conservación. Posteriormente los botones florales fueron colocados en un refrigerador hasta su procesamiento. Éstos fueron transferidos a una solución de HCl al 18% por 10 minutos y lavados con agua destilada durante 15 a 20 minutos, para hidrolizar y  suavizar un poco el tejido. Con un microscopio estereoscópico Nikon MCZ 45, se extrajeron las anteras de 45 botones florales con agujas punta fina, se transfirieron a un portaobjetos para macerar y colorearlas con orceína FLP 2%.  Para el análisis de la meiosis, se utilizó un microscopio MOTIC con cámara digital Motic 3000 y se consideraron las profase I y II, metafase I, anafase I, telofase I y II y la formación de las tétradas.

 

Luego se analizaron 548 granos de polen para determinar la morfología, escultura y el tamaño de los mismos.

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

 

Los resultados mostraron en meiosis I células normales (Figuras 1-3) en las cuales se puede visualizar en la (Figura 1b) diacinesis la presencia de 20 bivalentes, n=20, lo que corrobora el número  cromosómico básico reportado para la familia por Goldblatt y Gentry, (1979), Raven (1975) y Firetti-Leggieri et al., (2011) para especies del género Anemopaegma. También se muestran anomalías cromosómicas (Figura 4)   en las cuales se observaron cromosomas rezagados y no alineados; la meiosis II, mostró tétradas tetragonales (Figuras 2c y d), polen  tricolpado  con escultura reticulada, (Figura 3) de forma circular a elíptica, tamaño 3,64 ± 0,19 µm para los circulares y de 3,71 ± 0,22 µm  y 3,55 ± 0,21 µm, para los elípticos, éstos últimos en mayor porcentaje.

 

 

 

Cuadro de texto:  
Figura 1. Fases de la meiosis: profase I (a y b); metafase I (c), anafase I (d), telofase I (e) de Cydista aequinoctialis (L.) Miers (Bignoniaceae).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cuadro de texto:  
Figura 2. Fases de la meiosis. a. profase II, b. telofase II, c y d. tétradas de Cydista aequinoctialis (L.) Miers. (Bignoniaceae).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cuadro de texto:  
Figura 3. Granos de polen: granos esféricos y circulares (a), colpos (b), la flecha indica uno de los colpos ; y  escultura reticulada (c) de Cydista aequinoctialis (L.) Miers (Bignoniaceae).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cuadro de texto:  
Figura 4. Anomalías cromosómicas: asincronía cromosómica (a-c), cromosomas rezagados (d) de Cydista aequinoctialis (L.) Miers. (Bignoniaceae

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                     

 

 

Los análisis mostraron un 47% de células con anomalías cromosómicas, a citar cromosomas retardados, asincronía cromosómica en la meiosis I y fallas de citocinesis, pudo haber sido la causa de la formación de triadas en vez de tétradas de microsporas, este alto porcentaje de células con anomalías cromosómicas, podría ser una de las causas de la escasa producción de semillas en los frutos.

 

Se ha observado que en algunas especies de dicotiledóneas los dos núcleos resultantes de la primera división meiótica entran asincrónicamente en la segunda (González et al., 2001), lo cual podría resultar en esterilidad masculina, anomalía que también la han relacionado con la orientación del huso, cromosomas rezagados y puentes anafásicos que afectan la conformación de las tétradas (Mendes-Bonato et al., 2002). Imery y Cequea (2002), estudiando la microsporogénesis de Aloe vera, encontraron baja viabilidad del polen (39,3±10,54%), relacionándola con hallazgos tales como quiasmas persistentes entre homólogos grandes y desplazamiento precoz de cromosomas pequeños, presencia de puentes dicéntricos solitarios o acompañados de puentes acéntricos en la meiosis I, así como también la presencia ocasional de puentes y fragmentos, además de microsporas adicionales en la meiosis II. La presencia de cromosomas rezagados en la anafase I puede deberse a la falta de tensión que las enzimas sensitivas del cinetocoro ejercen sobre la fuerzas del huso, evitando así su arrastre hacia los polos, o a que al menos uno de ellos esté desalineado, generando señales negativas que la célula identifica (Taylor et al., 2004). Estas  características también han sido detectadas durante las divisiones meióticas de las especies Boronia heterophylla (Shan et al., 2003), Lippia fissicalix, (Andrada et al., 1998); Passiflora edmundoi, (De Sousa et al., 2003), Brachiaria decumbens, (Mendes-Bonato et al., 2002), del híbrido Rhizophora x selala Salvoza (Prakash 2002), Agave tequilana  (Ruvalcaba-Ruiz y Rodríguez-Garay, 2002) y en Tithonia diversifolia (Alcorcés et al., 2007).

 

 

CONCLUSIONES

 

 

El número cromosómico haploide de la especie es n=20. Se encontró un 47% de células con anomalías cromosómicas tales como cromosomas retardados, asincronía cromosómica en la meiosis I y fallas de citocinesis.

 

 

AGRADECIMIENTO

 

 

Al Consejo de Investigación de la Universidad de Oriente, por la subvención para la realización de este trabajo.

 

LITERATURA CITADA

 

 

 

Alcorcés, N.; A. Lárez y J. Mayz. 2007. Adiciones al conocimiento citogenético de Tithonia diversifolia   (Hemsl.) A.Gray.  Acta Bot. Venez. 30 (2): 267-275.

 

Andrada, A.; A. Pastoriza, y V. Martínez. 1998. Citogenética en tres especies de Verbenaceae.  Rev. Fac. Agron. (LUZ) 15: 312-318.

 

Buurman, J. 1978. Contibution to the pollen morphology of the Bignoniaceae, with special reference to the tricolpate type. Pollen Spores 19: 447-519.

 

De Souza, M. M.; T. N. S. Pereira, A. P. Viana, M. G Pereira, L. C. Bernacci, C. P Sudré and L. C. Silva. 2003.  Meiotic irregularities and pollen viability in Passiflora edmundoi Sacco (Passifloraceae). Caryologia 56 (2): 161-169.

 

Firetti Leggieri, F.; I. Ribeiro da Costa, L. G. Lohmann, J. Semir and E. R. Forni Martins. 2011 Chromosome studies in Bignonieae (Bignoniaceae): The first record of polyploidy in Anemopaegma. Cytologia 76 (2): 185-191.

 

Fisher, E.; I. Theisen and L. G. Lohmann. 2004. Bignoniaceae. In K. Kubitzki and  J.W. Kadereit (eds). The Families and Genera of Vascular Plants. VII. Dycotiledons Lamiales (Except Acanthaceae including Avicenniaceae). Springer-Verlag, Heidelberg. P. 9-38.

 

Gentry, A .H. and A. S. Tomb. 1979. Taxonomic implications of Bignoniaceae palynology. Ann. Missouri Bot. Gard. 66: 756-777.

 

Gentry, A. H. 1980. Bignoniaceae. Part I - Tribes Crescentieae and Tourrettieae. Flora Neotrop. 25 (1): 1-131.

 

Goldblatt, P. and A. H. Gentry. 1979. Cytology of. Bignoniaceae. Bot. Not. 132:475-482.

 

González, F.; P. Rudall and C. Furness. 2001.  Microsporogenesis and systematics of Aristolochiaceae.  Bot. J. Linnean Soc. 137: 221-242.

 

Imery, J. and H. Cequea. 2002. Anormalidades cromosómicas en la microsporogénesis de Aloe vera (L.) Burm. f. (Aloaceae). Acta Bot. Venez. 25 (2): 143-152.

 

Mendes Bonato, A. B.; R. Junqueira, M. S. Pagliarini, C. B. Valle and M. I. Oliveira. 2002. Unusual cytological patterns of microsporogenesis in Brachiaria decumbens abnormalities in spindle and defective cytokinesis causing precocious cellularization.  Cell Biol. Int. 26 (7): 641-646.

 

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Piazzano, M. 1998. Números cromosómicos en Bignoniaceae de Argentina. Kurtziana 26: 179-189.

 

Prakash, A.  2002. Cytogenetics and reproductive biology of mangroves in Rhizophoraceae. Aus. J. Bot. 50 (5): 601-605.

 

Raven, P. H. 1975. The bases of angiosperm phylogeny: cytology. Ann. Mo. Bot. Gard. 62: 724-764.

 

Ruvalcaba Ruíz, D. and B. Rodríguez Garay. 2002. Aberrant meiotic behavior in Agave tequilana Weber var. Azul. BMC Plant Biol. 2: 10-14.

 

Shan, F.; G. Yan and A. Plummer. 2003. Meiotic chromosome behaviour and Boronia (Rutaceae) genome reorganisation. Aust. J. Bot.  51 (5): 559-607.

 

Taylor, S.; M. Scott and A. Holland. 2004. The Spindle Checkpoint: a quality control mechanism which ensures accurate chromosome segregation. Chromosome Res. 12: 599-616.

 

 

 

Página diseñada por Prof. Jesús Rafael Méndez Natera

 

 

 

 

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