Análisis de variables morfo-anatómicas en Tephrocactus (Cactaceae), su correlación con niveles de ploidía y mapeos en su filogenia
DOI:
https://doi.org/10.31055/1851.2372.v57.n1.34773Palabras clave:
Cactaceae, mapeos morfo-anatómicos, morfo-anatomía, niveles de ploidía, TephrocactusResumen
Introducción y objetivos: Tephrocactus es un género de Cactaceae perteneciente a la subfamilia Opuntioideae, con la mayoría de las especies endémicas de Argentina. Comprende matas con ramas laxas, formadas por artejos globosos, que muchas veces se desprenden fácilmente y generan nuevas plantas. La reproducción clonal está asociada a la ocurrencia de altos niveles de ploidía en el género. El objetivo de este trabajo fue comparar caracteres morfo-anatómicos de la epidermis y tejidos subyacentes de taxones de Tephrocactus con distintos niveles de ploidía (2n = 22, 44, 77, 88, 242 y 319) y evaluar dichos caracteres en un contexto filogenético.
M&M: Se estudiaron la epidermis y tejidos subyacentes de taxones de Tephrocactus mediante el uso de técnicas histológicas clásicas. Se compararon estadísticamente las variables morfo-anatómicas y se mapearon en la filogenia del género.
Resultados: Se determinaron la frecuencia estomática, la frecuencia de células epidérmicas propiamente dichas, el índice estomático, la longitud de los estomas y se analizaron los tejidos subyacentes con especial referencia a la forma, frecuencia y disposición de drusas. Todas las variables estudiadas mostraron diferencias estadísticamente significativas entre los taxones. Se observó una relación positiva entre niveles de ploidía y tamaño de todos los tipos de células epidérmicas y de las drusas.
Conclusiones: El ancestro común del grupo tendría estomas pequeños, una frecuencia de células epidérmicas propiamente dichas intermedia y drusas en su hipodermis. Las características de la epidermis y tejidos subyacentes se correlacionan con el nivel de ploidía en los taxones de Tephrocactus estudiados.
Referencias
ALMIRÓN, M. G. & E. MARTÍNEZ CARRETERO. 2013. Tephrocactus aoracanthus (Lem.) Lem. Reproducción sexual y clonal en un cactus dominante del desierto hiperárido argentino. J. Prof. Assoc. Cactus Dev. 15: 20-31.
ANDERSON, E. F. 2001. The cactus family. Portland: Timber Press. Estados Unidos.
ARYAVAND, A., B. EHDAIE, B. TRAN & J. G. WAINES. 2003. Stomatal frequency and size differentiate ploidy levels in Aegilops neglecta. Genet. Resour. Crop Evol. 50: 175-182. https://doi.org/10.1023/A:1022941532372
BALDWIN, S. J. & B. C. HUSBAND. 2013. The association between polyploidy and clonal reproduction in diploid and tetraploid Chamerion angustifolium. Molec. Ecol. 22: 1806-1819. https://doi.org/10.1111/mec.12217
BECK, S. L., R. W. DUNLOP & A. FOSSEY. 2003. Stomatal length and frequency as a measure of ploidy level in black wattle, Acacia mearnsii (de Wild). Bot. J. Linn. Soc. 141: 177-181. https://doi.org/10.1046/j.1095-8339.2003.00132.x
BRAVO HOLLIS, H. & L. SCHEINVAR. 1999. El interesante mundo de las cactáceas. Fondo de Cultura Económica, UNAM. México.
CENIZO, V. J., M. B. MAZZOLA, B. M. C. MOLÁS & A. G. KING. 2013. Características morfológicas y anatómicas de las plántulas de Trichocereus candicans (Cactaceae). Bol. Soc. Arg. Bot. 48: 453-464. https://doi.org/10.31055/1851.2372.v48.n3-4.7546
D’AMBROGIO DE ARGÜESO, A. 1986. Manual de Técnicas en Histología Vegetal. Ed. hemisferio sur, Argentina.
DI FULVIO, T. E. 1976. Observaciones en epidermis de Notocactus y Wigginsia (Cactaceae). Kurtziana, 9: 63-80.
DI RIENZO, J. A., F. CASANOVES, M. G. BALZARINI, L. GONZALEZ, M. TABLADA & C. W. ROBLEDO. 2017. InfoStat versión 2017. Grupo InfoStat, FCA, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina.
DILCHER, D. L. 1974. Approaches to the identification of angiosperm leaf remains. Bot. Rev. 40: 1-157. https://doi.org/10.1007/BF02860067
FAHN, A. & D. F. CUTLER. 1992. Xerophytes. Encyclopedia of Plant Anatomy–Gebrüder Borntraeger, D-1000 Berlin, Alemania.
FAIGÓN, A., B. G. GALATI, S. ROSENFELDT & R. KIESLING. 2011. Epidermal characters of Pterocactus (Opuntioideae, Cactaceae). Haseltonia 16: 57-66. https://doi.org/10.2985/1070-0048-16.1.57
GIBSON, A. C. & P. S. NOBEL 1986. The cactus primer. Harvard University Press. Estados Unidos. https://doi.org/10.4159/harvard.9780674281714
GUERRA, A. & C. MEDRI. 2015. Diferenciação morfoanatômica de Lepismium cruciforme (Vell.) Miq. (Cactaceae) do dossel e do sub-bosque. SaBios-Rev. Saúde e Biol. 10: 43-51.
GRANT, V. & K. A. GRANT. 1980. Clonal microspecies of hybrid origin in the Opuntia lindheimeri group. Bot. Gaz.141: 101-106. https://doi.org/10.1086/337129
HERNÁNDEZ, M., T. TERRAZAS, A. D. ALVARADO & M. L. CAVAZOS. 2007. Los estomas de Myrtillocactus geometrizans (Mart. Ex. Pfeiff.) console (Cactaceae): variación en su área de distribución. Rev. Fitotecnia Mex. 30: 235-240.
HERNÁNDEZ‐HERNÁNDEZ, T., H. M. HERNÁNDEZ, J. A. DE‐NOVA, R. PUENTE, L. E. EGUIARTE & S. MAGALLÓN. 2011. Phylogenetic relationships and evolution of growth form in Cactaceae (Caryophyllales, Eudicotyledoneae). Amer. J. Bot. 98: 44-61. https://doi.org/10.3732/ajb.1000129
HERRERA-MARTÍNEZ, V., L. RIOS-HERNÁNDEZ, C. GARCIDUEÑAS-PIÑA, A. LARA-IBARRA, A. ADABACHE-ORTIZ, R. E. SORIA-GUERRA, E. PÉREZ-MOLPHE-BALCH & J. F. MORALES-DOMÍNGUEZ. 2015. Effect of culture conditions on stomatal density and stomatal index in four cactus species. Haseltonia 20: 43-51. https://doi.org/10.2985/026.020.0108
HUNT, D., N. TAYLOR & C. GRAHAM. 2006. The new cactus lexicon: descriptions and illustrations of the cactus family. Milborne Port: David Hunt Books.
KALASHNYK, H., N. NUZHYNA & M. GAIDARZHY. 2016. Anatomical and morphological features of seedlings of some Cactoideae Eaton (Cactaceae Juss.) species. Acta Agrobot. 69: 1-11. https://doi.org/10.5586/aa.1697
KIESLING, R. 1975. Los géneros de Cactaceae de Argentina. Bol. Soc. Arg. Bot. 16: 197-227.
KIESLING, R. 1984. Estudios en Cactaceae de Argentina: Maihueniopsis, Tephrocactus y géneros afines (Opuntioideae). Darwiniana 25: 171-215.
LAS PEÑAS, M. L., L. OAKLEY, N. C. MORENO & G. BERNARDELLO. 2017. Taxonomic and cytogenetic studies in Opuntia ser. Armatae (Cactaceae). Botany 95: 101-120. https://doi.org/10.1139/cjb-2016-0048
LAS PEÑAS, M. L., R. KIESLING & G. BERNARDELLO. 2019. Phylogenetic reconstruction of the genus Tephrocactus (Cactaceae) based on molecular, morphological, and cytogenetical data. Taxon 68: 714-730. https://doi.org/10.1002/tax.12092
LOZA-CORNEJO, S. & T. TERRAZAS 2003. Epidermal and hypodermal characteristics in North American Cactoideae (Cactaceae). J. Plant Res. 116: 27-35. https://doi.org/10.1007/s10265-002-0066-2
MADDISON, W. P. & D. R. MADDISON. 2018. Mesquite: a modular system for evolutionary analysis. Version 3.51 http://www.mesquiteproject.org.
MADLUNG, A. 2013. Polyploidy and its effect on evolutionary success: old questions revisited with new tools. Heredity 110: 99-104. https://doi.org/10.1038/hdy.2012.79
MANDUJANO, M., J. GOLUBOV & J. REYES. 2002. Lo que usted siempre quiso saber sobre las cactáceas y nunca se atrevió a preguntar. Biodiversitas 40: 4-7.
MAUSETH, J. D. 2005. Anatomical features, other than wood, in subfamily Opuntioideae (Cactaceae). Haseltonia 2005: 113-125. https://doi.org/10.2985/1070-0048(2005)11[113:AFOTWI]2.0.CO;2
MELARAGNO J. E., B. MEHROTRA & A. W. COLEMAN. 1993. Relationship between endopolyploidy and cell size in epidermal tissue of Arabidopsis. Plant Cell 5: 1661-1668. https://doi.org/10.1105/tpc.5.11.1661
MORRIS, M. W., W. L. STERN & W. S. JUDD. 1996. Vegetative anatomy and systematics of subtribe Dendrobiinae (Orchidaceae). Bot. J. Linn. Soc.120: 89-144. https://doi.org/10.1111/j.1095-8339.1996.tb00483.x
NOBEL, P. S. 2002. Cacti: biology and uses. Berkeley: University of California Press. Estados Unidos.
PRABHAKAR, M. 2004. Structure, nomenclature and classification of stomata. Acta Bot. Sinica 44: 242-252.
PINKAVA, D. J, M. A. BAKER, B. D. PARFITT & M. W. MOHLENBROCK. 1985. Chromosome numbers in some cacti of western North America. Syst. Bot. 10: 471-483. https://doi.org/10.2307/2419140
PINKAVA, D.J. 2002. On the evolution of the continental North American Opuntioideae. Pp. 59–98 in: Hunt, D. & Taylor, N. (eds.), Studies in the Opuntioideae (Cactaceae). Succulent Plant Research 6. Milborne Port: David Hunt Books.
RÊGO, M. D., E. R. RÊGO, C. H. BRUCKNER, F. L. FINGER & W. C. OTONI. 2011. In vitro induction of autotetraploids from diploid yellow passion fruit mediated by colchicine and oryzalin. Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC).107: 451-459. https://doi.org/10.1007/s11240-011-9995-6
RITZ, C. M., J. REIKER, G. CHARLES, P. HOXEY, D. HUNT, M. LOWRY, W. STUPPY & N. TAYLOR. 2012. Molecular phylogeny and character evolution in terete-stemmed Andean opuntias (Cactaceae−Opuntioideae). Molec. Phylog. Evol. 65: 668-681. https://doi.org/10.1016/j.ympev.2012.07.027
SANTEN, E. V. & M. D. CASLER 1986. Evaluation of indirect ploidy indicators in Dactylis L. subspecies. Crop Sci. 26: 848-852. https://doi.org/10.2135/cropsci1986.0011183X002600050002x
SOFFIATTI, P. & V. ANGYALOSSY. 2007. Anatomy of Brazilian Cereeae (subfamily Cactoideae, Cactaceae): Arrojadoa Britton & Rose, Stephanocereus A. Berger and Brasilicereus Backeberg. Acta Bot. Bras. 21: 813-822. https://doi.org/10.1590/S0102-33062007000400006
STACE, C. A. 1965. Cuticular studies as an aid to plant taxonomy. Bull. Br. Publisher: British Museum 4: 62-63.
TAN, G. Y. & G. M. DUNN. 1973. Relationship of stomatal length and frequency and pollen-grain diameter to ploidy level in Bromus inermis Leyss. Crop Sc. 13: 332-334. https://doi.org/10.2135/cropsci1973.0011183X001300030014x
TERRAZAS, T. & S. ARIAS. 2002. Comparative stem anatomy in the subfamily Cactoideae. Bot. Rev. 68: 444-473. https://doi.org/10.1663/0006-8101(2002)068[0444:CSAITS]2.0.CO;2
UPADHAYAYA, M. K. & N. H. FURNESS. 1994. Influence of light intensity and water stress on leaf surface characteristics of Cynoglosum officinale, Centaurea spp. and Tragopogon spp. Canad. J. Bot. 72: 1379-1386. https://doi.org/10.1139/b94-169
VÁZQUEZ-SÁNCHEZ, M., T. TERRAZAS & S. ARIAS. 2016. Comparative morphology and anatomy of Backebergia militaris (Echinocereeae–Cactaceae) cephalium. Plant Syst. Evol. 302: 245-256. https://doi.org/10.1007/s00606-015-1256-4
Publicado
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2022 Ivana Di Dio, Laura B. Stiefkens, Laura M. Las Peñas
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.
El Bol. Soc. Argent. Bot.:
- Provee ACCESO ABIERTO y gratuito inmediato a su contenido bajo el principio de que hacer disponible gratuitamente la investigación al público, lo cual fomenta un mayor intercambio de conocimiento global.
- Permite a los autores mantener sus derechos de autor sin restricciones.
- El material publicado en Bol. Soc. Argent. Bot. se distribuye bajo una licencia de Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.
