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MAESTRÍA EN CIENCIAS AGRARIAS ORIENTACIÓN: PRODUCCIÓN SOSTENIBLE Facultad de Agronomía y Zootecnia Ing. Agr. Carlos Jorge Budeguer
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INDICE DE CONTENIDOS
Pág.
RESUMEN 5
SUMMARY 7
INTRODUCCION 9
Descripción de la especie 10
Taxonomía 13
Distribución geográfica y usos 13
Conservación de la variabilidad genética 16
Análisis de la variabilidad genética 22
Caracteres morfológicos y anatómicos foliares 25
Caracteres citogenéticos 27
Caracteres bioquímicos 29
Peroxidasas 33
Esterasas 33
HIPOTESIS 35
OBJETIVOS
Objetivo general 37
Objetivos específicos 37
MATERIALES Y METODOS 38
Ejemplares analizados 39
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3
Metodología
Métodos para el estudio de caracteres morfológicos
Y anatómicos foliares 42
Métodos para el estudio de caracteres citogenéticos
Meiosis 45
Mitosis 45
Viabilidad de granos de polen 46
Métodos para el estudio de caracteres bioquímicos
Preparación de extractos 47
Marcha técnica 48
Revelado de isoenzimas 50
RESULTADOS 52
Análisis de caracteres morfológicos y anatómicos foliares
Morfología foliar 53
Anatomía foliar 53
Arquitectura foliar 54
Análisis de caracteres citogenéticos 59
Análisis de caracteres bioquímicos 61
DISCUSION 64
Caracteres morfológicos y anatómicos foliares 65
Caracteres citogenéticos 69
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4
Caracteres bioquímicos 71
CONCLUSIONES 74
FIGURAS 76
BIBLIOGRAFIA CITADA 92
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5
RESUMEN
En este trabajo se estudia a Chenopodium ambrosioides L., (actualmente
Dysphania ambrosioides L. Mosyakin y Clemants), conocida popularmente en
nuestro país como “paico”. Esta especie vegetal es utilizada por sus propiedades
medicinales y antiparasitarias. Posee además, probados efectos insecticidas que
la convierten en un potencial y valioso recurso para la industria de la terapéutica
vegetal.
El uso más destacado es a partir de sus hojas en infusiones con fines
digestivos y antihelmínticos. La venta en forma desecada y triturada de las hojas
constituye una fuente de ingreso de muchas familias rurales, que extraen los
ejemplares que crecen en forma natural, sin manejo ni conservación de los
mismos.
La conservación de este recurso natural tiene importancia debido a que
puede proveer la base de futuros programas de domesticación o mejoramiento.
Por ello es fundamental estudiar la biodiversidad de las poblaciones existentes, y
proponer estrategias de conservación que permitan disponer en el futuro, de
germoplasma nativo adaptados a nuestra región.
El objetivo de este trabajo es determinar si existe variabilidad genotípica y
fenotípica de poblaciones locales de Chenopodium ambrosioides, mediante
estudios morfológicos y anatómicos foliares, citogenéticos e isoenzimáticos. Se
analizaron ocho localidades de la provincia de Tucumán: Lules, Leales, Horco
Molle, Raco, El Naranjo, el Sunchal, El Naranjo y Tafí del Valle.
De los resultados obtenidos, se desprende que existe variabilidad entre las
poblaciones estudiadas, a nivel de caracteres anatómicos foliares y en isoenzimas
esterasas, los que pueden servir como indicadores de variabilidad. No se encontró
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variaciones en mitosis ni meiosis (2n= 32), siendo regular en todas las
poblaciones analizadas.
Se concluye que la variación encontrada en los caracteres anteriormente
mencionados merece ser tenida en cuenta para la conservación del germoplasma
nativo de la especie y proyectar futuros programas de domesticación y
mejoramiento genético.
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7
SUMMARY
This work studies the species Chenopodium ambrosioides L.,
(actually Dysphania ambrosioides L. Mosyakin and Clemants), common name in
Argentina: “paico”. It is used for its medicinal and antiparasitic properties. It has
also proved insecticidal effects that turn it into a valuable potential resource for
plant therapeutics industry.
The most highlight use is from their leaves in infusions with digestive and
anthelmintic purposes. Dried and milled plants are sold as a source of income for
many rural families, which extract specimens that grow naturally, without any
kind ofagricultural management or conservation practices.
Conservation of this natural resource is important because it can provide
the basis for future domestication or breeding programs. It is therefore essential
to study the biodiversity of existing populations, and to propose conservation
strategies for making available in the future, native germplasm adapted to our
region.
The aim of this work is to determine whether genotypic and phenotypic
variability of local populations of Chenopodium ambrosioides by leaf
morphological and anatomical studies, as well as cytogenetic and isoenzymatic.
Eight locations in the province of Tucumán were studied: Lules, Leales, Horco
Molle, Raco, El Naranjo, El Sunchal, El Naranjo and Tafi del Valle.
From the results obtained it follows that there is variability among the
populations studied, at the level of leaf anatomical features and esterase
isoenzymes, which can serve as indicators of variability. No variations were
found in mitosis and meiosis (2n = 32), that were regular in all the populations
that were analyzed
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Is concluded that the variation found in the aforementioned characters
deserves to be considered, in order to conserve native germplasm of this species
and to project future programs of domestication and breeding.
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9
INTRODUCCIÓN
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10
INTRODUCCIÓN
Descripción de la especie
Chenopodium ambrosioides L. es una hierba conocida popularmente como
paico, té de los jesuitas, epazote, caá-né, pichim tirao, y yerba de Santa María. Es
una planta aromática, anual, a veces leñosa en la base, de pilosa a glabra con
tricomas glandulares y eglandulares. Posee tallos erectos con numerosas costillas,
hojas pecioladas, angosto elípticas, aserradas, pinnatinervadas (Fig. 1A).
Glomérulos en panojas terminales (Fig. 1B y 1C). Cáliz formado por 5 sépalos
glabros y membranáceos libres hasta la mitad. Pétalos ausentes. Flores perfectas,
con 5 estambres. Ovario esférico, comprimido, estilo breve. Fruto totalmente
encerrado en un cáliz inflado; éste último forma 5 gibas laterales en la región
apical; pericarpio no adherente, translúcido, con tricomas glandulares de color
ámbar, sobre todo en el ápice. Semillas color marrón brillante, de 0,6 a 0,8 mm
de diámetro. Es maleza secundaria de cultivos y montes frutales (Barboza et al.,
2001).
El nombre Chenopodium proviene del griego “pata de ganso” en alusión a
la forma que tienen las hojas de algunas de las especies. El término ambrosioides
deriva del latín ambrosia = manjar de los dioses.
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Gupta (1995) la describe como hierba anual o perenne, erguida o
ascendente, fuertemente olorosa, de 40 cm a 1 m de alto. Tallo simple o
ramificado. Hojas pecioladas, oblongas y lanceoladas, de 3 a 10 cm de largo por
1 a 5 cm de ancho, gradualmente reducidas hacia la parte superior, subenteras, o
sinuado-dentadas. Inflorescencia en forma de espigas con numerosas flores,
dispuestas en panícula piramidal, con o sin hojas interpuestas. Perianto de 1 mm
de largo, glanduloso. Semilla horizontal o vertical, negra brillante y lisa, de unos
0,7 mm de diámetro, margen obtuso.
Esta planta oriunda de América ha sido utilizada como medicinal y como
alimento por siglos, por las diferentes culturas de América, desde los aborígenes
norteamericanos y mexicanos (Viesca, 1984), hasta las diferentes culturas de
Sudamérica, tales como Brasil, Bolivia, Perú, Chile, Paraguay, Uruguay y
Ecuador (Estrella, 1988; Girault, 1987). Está ampliamente distribuida en las
regiones templadas y tropicales de todo el mundo. Crece naturalmente en los
bordes de las chacras, terrenos de cultivo, bordes de los jardines y parques. Se
adapta bien en terrenos arcillosos, arenosos, xerofíticos y subxerofíticos y su
ecología se relaciona con altitudes entre 0 a 2760 m.s.m. (Alban, 1984).
Mosyakin y Clemants (2002), han realizado estudios y revisiones
taxonómicas de especies del género Chenopodium. A partir de los mismos
ubicaron las especies de Chenopodium con pelos glandulares dentro del género
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Dysphania (Chenopodiaceae); resultando Chenopodium ambrosioides (L.) como
sinónimo de Dysphania ambrosioides (L.) Mosyakin y Clemants (Mosyakin y
Clemants, 2002). En la sinonimia de D. ambrosioides (L.) Mosyakin y Clemants
podemos citar las siguientes: Ambrina ambrosioides (L.) Spach; Ambrina
antihelmíntica Spach; Ambrina incisa Moq.; Ambrina parvula Phil.;
Chenopodium ambrosioides L.; Chenopodium ambrosioides L. var. typicum
(Speg.); C. ambrosioides L. f. dentatum (Fenzl); C. ambrosioides L. f. genuinum;
C. ambrosioides L. f. integrifolium (Fenzl); C. ambrosioides L. var. pinnatifidum
Willk.; C. suffruticosum Willd. ssp. remotum Willd.; C. suffruticosum Willd.;
Teloxys ambrosioides (L.) W.A. Weber1 .
A pesar de este cambio en la clasificación de la especie, la revisión
bibliográfica ha permitido constatar que se continua asignando el nombre de
Chenopodium ambrosioides en lugar de Dysphania ambrosioides a la especie,
por lo que en el desarrollo de este trabajo se referirá a la misma como
Chenopodium ambrosioides L.
1 Catálogo de plantas vasculares de la República Argentina. http://www.floraargentina.edu.ar.
Consultado en marzo de 2012.
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Taxonomía
Reino: Plantae
Phylum: Angiospermae
Clase: Dicotyledoneae
Orden: Caryophyllales
Familia: Chenopodiaceae
Género: Dysphania
Especie: Dysphania ambrosioides (L.) Mosyakin y Clemants.
(sin. Chenopodium ambrosioides L.)
Distribución geográfica y usos
La familia Chenopodiaceae está presente en Argentina con 14 géneros y
123 especies (Catálogo de plantas vasculares de la República Argentina:
www.floraargentina.edu.ar).
Dysphania comprende alrededor de 13 especies originarias de las
regiones templadas y templadas - cálidas de América Central y 11 están presentes
en Argentina. Su centro de origen es México y las zonas templadas de todo el
continente americano, aunque ha sido naturalizada en otras regiones del mundo
(Mosyakin y Clemants, 2002). Chenopodium ambrosioides tiene una amplia
distribución en el mundo y es considerada por la Organización Mundial de la
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Salud como una de las especies más utilizadas entre los remedios tradicionales
del mundo entero (Lorenzi y Matos, 2002).
En la República Argentina, habita de 0 a 2000 m.s.n.m. en las provincias
de Buenos Aires, Chaco, Córdoba, Corrientes, Distrito Federal, Entre Ríos,
Formosa, Jujuy, La Pampa, La Rioja, Mendoza y Misiones (Zuloaga y Morrone,
1999). Por revisión de ejemplares del herbario de la Fundación Miguel Lillo (en
adelante LIL) la distribución en Argentina se amplía a las provincias de Río
Negro, Santa Fé, Santiago del Estero, San Juan y Tucumán. Zuloaga y Morrone
(1999) consignan ejemplares en los países limítrofes de Bolivia, Brasil, Chile,
Paraguay y Uruguay.
Desde el punto de vista farmacológico, C. ambrosioides ha demostrado
excelentes propiedades antiparasitarias, siendo ésta uno de los principales usos
populares de la especie. También demostró acciones antimalárica, analgésica,
antiinflamatoria, y antimicrobiana, (Alonso y Desmarchelier, 2006). Su principal
componente medicinal es el monoterpeno ascaridol (42 - 90 % de la esencia)
responsable del efecto antiparasitario. Además posee p-cimeno, (-) limoneno, (+)
alcanfor, artasona, safrol, N-docosano, N-hentriacontano, N-heptacosano, ß
pineno, metadieno, salicilato de metilo, dimetil sulfóxido, d terpineol y otros
componentes (Desmarchelier y Witting Schaus, 2000).
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Los órganos utilizados son las hojas y los frutos. Algunas obras como las
de Alonso (2004), Gupta (1995), Germosén Robineau (1996) y Martínez (1988)
describen su uso etnobotánico y en medicina popular. En la región noroeste de
Argentina se emplean las hojas en infusiones para tratar problemas digestivos y
parásitos en niños.
El extracto obtenido de esta planta ha demostrado una actividad
insecticida importante. Se documentaron efectos sobre el mosquito Popillia
japonica y sobre Luptzomya longipalpis (Grainge y Ahmed, 1998; Okuyama et
al., 1992). Un concentrado emulsionable del aceite esencial demostró efectividad
frente al áfido Myzus persicae, así como frente a Trialeurodes vaporariorum,
Frankliniella ocidentalis y Encarsia formosa (Chiasson et al., 2004). Silva-
Aguayo et al. (2005) evaluaron el efecto del polvo de tres especies del género
Chenopodium (ambrosioides L., album L. y quinoa Wild.) para el control de
Sitophilus zeamais, observando que sólo el de C. ambrosioides tiene efecto
repelente. Tapondjou et al. (2002) probaron la eficiencia del polvo y el aceite
esencial en la protección de granos contra seis escarabajos.
Los antecedentes sobre esta especie están orientados principalmente, a las
propiedades de sus aceites esenciales. En esta línea de trabajo se pueden citar los
siguientes: Gadano et al. (2002, 2006), que evaluaron in vitro la toxicidad de C.
ambrosioides y efectos genotóxicos de especies de la familia Chenopodiaceae;
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Rajesh et al. (2007), mostraron la actividad antifúngica y antioxidante del aceite
y Cavalli et al. (2004) realizaron determinaciones cuantitativas de ascaridol.
En Argentina es aprovechada a partir de ejemplares que crecen en forma
silvestre. Algunos habitantes protegen las plantas que crecen cerca de sus casas, o
bien reproducen ejemplares para su uso particular. Ha sido cultivada desde
principios del siglo XVII en Europa y del siglo XIX en EE.UU. Según Cerrutti
(2000), el cultivo se inicia a partir de semillas que se siembran en primavera, la
germinación se presenta a los 7 a 10 días de la siembra y el periodo vegetativo es
de aproximadamente 9 meses.
Conservación de la variabilidad genética
La escasa variabilidad genética de las especies cultivadas se debe a la
selección y manejo que hace el hombre de la variabilidad observada en las
formas silvestres de las que provienen aquellas. De allí surgen variedades locales,
líneas de mejora y otras combinaciones genéticas. Las especies silvestres pueden
ser de uso directo, indirecto y/o potencial, y por esto es necesario conservar los
recursos fitogenéticos (Holle, 1984).
“El ADN, material genético hereditario que se transmite de una
generación a la siguiente, dicta las características propias de una especie. La
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información está codificada en el ADN en forma de una secuencia de
subunidades químicas denominadas nucleótidos. Cada célula de un organismo
contiene típicamente, una o dos copias de la dotación completa de ADN, llamada
genoma. El propio genoma está constituido por una o más moléculas de ADN,
extraordinariamente largas, empaquetadas cada una de ellas en una estructura
denominada cromosoma. Los genes son, simplemente, las unidades funcionales
del ADN cromosómico” (Griffiths et al., 1999). Por esto podemos considerar a
los organismos como “reservorios” de genes particulares y característicos de cada
especie.
El Convenio sobre la diversidad biológica2 presenta una definición propia
sobre recursos genéticos. El artículo 2 describe a los recursos genéticos como el
material genético de valor real ó potencial, de origen vegetal, animal o
microbiano que contenga unidades funcionales de la herencia.
La diversidad de una especie está constituida por todas las variaciones
genéticas de la misma, manifestada a través de la heterogeneidad de sus
poblaciones. Si no hay variación para un carácter dentro de una población, el
hombre no puede seleccionar entre los mejores individuos y esa población no es
útil para realizar domesticación y mejoramiento.
2 Adoptado en la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Medio Ambiente y Desarrollo, celebrada
en Rio de Janeiro en 1992; entró en vigencia el día 29 de diciembre de 1993.
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En la evolución de la diversidad genética natural de las plantas intervienen
fenómenos tales como: mutación, reproducción, recombinación, acción de la
selección natural, adaptación, aislamiento reproductivo, especiación y deriva
genética. La evolución produce cambios debido a la acumulación en las
poblaciones de genes o complejos de genes adaptados a condiciones ambientales
cambiantes. Estos genes o complejos de genes se van a establecer en mayor o
menor frecuencia por efecto de la selección natural. Eventualmente, el proceso de
evolución puede culminar en nuevas especies por efecto del aislamiento
reproductivo. Este proceso de evolución ocurre siempre, pero ha sido modificado
por la intervención del hombre (Holle, 1984). Lo que el hombre ha realizado
desde el comienzo de la agricultura es seleccionar los mejores individuos de las
poblaciones naturales para domesticarlos y formar poblaciones cultivadas. En
estas últimas los genotipos son uniformes, por lo que la variabilidad genética
original se reduce. Otro aspecto a tener en cuenta en la modificación de la
evolución natural es el cambio climático global provocado por la actividad
humana y que impacta directamente sobre los ecosistemas naturales.
El fitomejorador, para mejorar y obtener cultivos con alta productividad,
precisa de variabilidad genética para realizar la selección; por otro lado algunos
cultivares mejorados se difunden enormemente y su extenso uso provoca una
reducción de variabilidad genética en las zonas de producción donde tienen éxito,
ya que la diversidad natural es reemplazada con pocas especies que se
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incorporaron al cultivo. Shiva (1991) señala que la reducción de esta diversidad y
la creación de uniformidad genética en los cultivos simultáneamente, conducen a
la inestabilidad y aumento de la vulnerabilidad de los sistemas.
Una de las razones más importantes para mantener la biodiversidad es que
esta provee la base genética de todas las plantas de uso agrícola. Los cultivos
actuales derivan de especies silvestres que han sido domesticadas y luego
mejoradas (Altieri, 1997; Blanckaert et al., 2012).
Algunos programas de mejoramiento ponen poco énfasis en la
conservación de cultivos minoritarios y especies silvestres con conocido
potencial como fuente de nutrientes, o germoplasma destacado (resistencia a
enfermedades, amplia adaptación, servicios ecológicos) y se minimiza el interés
en plantas con propósitos no alimenticios como por ejemplo combustible,
medicinal o de uso industrial ( Frankel y Bennet, 1970; Frankel y Hawkes, 1975;
Frankel y Soulé, 1981; Prescott-Allen y Prescott-Allen, 1981; Wilkes, 1983).
Para plantas cultivadas, este fenómeno es particularmente importante en áreas
con algún tipo de agricultura tradicional, donde los cultivos son aún enriquecidos
por intercambio de genes con especies nativas y malezas emparentadas (De Wet
y Harlan, 1975; Harlan, 1965).
Aunque la mayoría de los agroecosistemas están bajo algún proceso de
modernización o modificación, la conservación de los recursos genéticos de
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cultivos locales puede ser integrada con el desarrollo agrícola, especialmente en
regiones donde los proyectos de desarrollo rural preservan la diversidad de la
vegetación de agroecosistemas tradicionales y afianzan el conocimiento de los
campesinos para utilizar mejor los recursos locales. (Alcorn, 1984; Nabhan,
1985; Sarukhán, 1985). Los agroecosistemas poseen altos rendimientos en el
corto plazo, pero carecen de la sustentabilidad y estabilidad de los ecosistemas
maduros.
La Región Noroeste de Argentina cuenta con especies aromáticas nativas
y naturalizadas cuya demanda se incrementó por su uso como medicinales en
herboristerías, en productos culinarios y en la fabricación de bebidas sin alcohol.
La extracción de estos recursos vegetales presenta el riesgo de una pérdida
irrecuperable de los mismos y pone en evidencia la urgente necesidad de
conservarlos y poder utilizarlos de manera sustentable (Ojeda, 2004).
La importancia del presente trabajo reside en el aporte de conocimientos
sobre la variabilidad genética de Chenopodium ambrosioides en la provincia de
Tucumán, Argentina. Dicha información servirá para el desarrollo de futuros
programas de domesticación y mejoramiento que permitan el cultivo de esta
especie de alto valor medicinal. Actualmente es aprovechada a partir de la
recolección de ejemplares que crecen en forma natural, lo que podría ocasionar
pérdida de germoplasma nativo adaptado a condiciones particulares de la región.
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Existen antecedentes de estudios citogenéticos de especies del género
Chenopodium en Tucumán. Pastoriza et al. (2006) estudiaron a C. graveolens y
C. ambrosioides, determinando regularidad meiótica y una buena capacidad
reproductiva. Sin embargo no se analizó variabilidad genética ni fenotípica en
ninguna de las especies antes citadas.
Por lo expuesto, y considerando que no se dispone de antecedentes
suficientes en Tucumán que determinen la variabilidad genotípica y fenotípica de
Chenopodium ambrosioides se propone este trabajo, para propender el manejo
sustentable de este recurso nativo y la conservación de su germoplasma.
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ANÁLISIS DE LA VARIABILIDAD
GENÉTICA
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ANÁLISIS DE LA VARIABILIDAD GENÉTICA
Conceptualmente, el fenotipo de un individuo está constituido por todos
los caracteres que se pueden percibir con los sentidos. Para determinar qué
proporción de las diferencias fenotípicas de una población corresponde a factores
genéticos y cuáles a los ambientales, se debe contar con alguna medida
cuantitativa del fenotipo en consideración; esto representa la varianza fenotípica
(Vf). Algunas de las diferencias en el fenotipo pueden deberse a diferencias en el
genotipo de los individuos de una población. Estas diferencias corresponden a la
varianza genotípica (Vg).
Por otro lado, las diferencias en el fenotipo pueden deberse a diferencias
ambientales entre las plantas; esto es la varianza ambiental (Va). La varianza
ambiental se puede atribuir a factores ambientales específicos, como la cantidad
de luz o agua que recibe la planta, temperatura, altura sobre el nivel del mar, etc.
Cualquier variación en el fenotipo que no sea hereditaria es, por definición, una
parte de la varianza ambiental.
Cuando el efecto genético depende del ambiente específico en el cual se
encuentra un genotipo, se adiciona la varianza de la interacción genético-
ambiental (Vga).
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24
Teniendo en cuenta los conceptos anteriores, podemos expresar en una
ecuación un modelo que describe las posibles causas de las diferencias que
observamos entre los fenotipos individuales:
Vf = Vg + Va + Vga.
Es importante destacar que este modelo incluye estrictamente las
diferencias observables (varianza) en los fenotipos de los miembros individuales
de una población; no indica nada acerca del valor absoluto de la característica ni
acerca de los genotipos subyacentes que producen estas diferencias (Pierce,
2010).
Dentro de una población dada, hay múltiples fuentes de variación
fenotípica, y cada una es el reflejo de diversas causas subyacentes. Los factores
que componen dicha variación fenotípica determinan si un carácter tiene la
habilidad de responder a la selección natural ó artificial, como así también si
puede responder a cambios ambientales. Por lo tanto, los investigadores se
interesan en determinar la importancia relativa de ambos factores, los genéticos y
los ambientales, en la manifestación de caracteres particulares (Williams, 1965).
En vegetales, es posible estimar la variación fenotípica mediante caracteres
morfológicos y anatómicos, y la variación genética mediante el análisis
cromosómico y de isoenzimas ya que éstas son el producto directo de la
expresión de genes particulares.
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Caracteres morfológicos y anatómicos foliares
La familia Chenopodiaceae presenta gran diversidad de estructuras
foliares, con numerosas variaciones en sus rasgos anatómicos.
El material a partir del cual se fabrica la infusión es material seco
triturado, comúnmente sin flores, lo que torna difícil la identificación a través de
la exomorfología. En el campo también es, por los motivos citados, dificultosa.
Metcalfe y Chalk (1950) expresan que la anatomía comparada es una técnica
valiosa para la identificación del material, permitiendo la separación de géneros y
también de especies.
Costa y Tavares (2006) han estudiado la anatomía foliar de Chenopodium
ambrosioides en Brasil. En la región noroeste de Argentina no se han realizado
estudios anatómicos de esta especie para determinar variabilidad fenotípica, por
lo que este trabajo contribuye con un aporte al conocimiento de la especie en
Tucumán.
Pérez Cuadra y Hermann (2009) realizaron una comparación anatómica de
dos especies del género Nitrophila (Chenopodiaceae), demostrando que si bien
las características morfológicas y anatómicas generales son similares en estas
especies, cada una presenta algunas variaciones específicas, por lo cual el estudio
anatómico reviste valor taxonómico a nivel de especie.
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Las hojas de C. ambrosioides son los órganos más usados por los
consumidores ya que concentra la mayor cantidad de aceites esenciales. En este
sentido, es útil el estudio de la anatomía de estomas y tricomas foliares que puede
brindar información de valor sistemático y permite también realizar una
estimación de la variabilidad fenotípica entre poblaciones. Roth et al. (1986)
plantearon que en los estudios relacionados con la anatomía foliar, se deben
considerar fenómenos anatómicos individuales tales como índice estomático (IE),
que puede variar dentro de la misma hoja según la parte del limbo que se utilice y
según la posición de las hojas en la planta. Por otra parte, se debe considerar que
el ambiente puede ejercer cierta influencia sobre la distribución de estomas.
Tanto la DE como el IE pueden estar influenciados por las condiciones
ambientales y nutricionales (Roth et al., 1986). Se sabe que la densidad de
estomas es afectada por el estadio del desarrollo foliar, y también varía en las
diferentes partes de la misma planta (Stace, 1965; Poole et al., 1996). La
densidad de estomas también está influenciada por factores ambientales como
ser: disponibilidad de agua, temperatura y radiación solar (Gay y Hurd, 1975; Ma
et al., 2004), disponibilidad de nutrientes y concentración de dióxido de carbono
atmosférico (Woodward y Bazzaz, 1988; Royer, 2001).
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Costa y Tabares (2006) han estudiado detalladamente los tricomas de C.
ambrosioides en Brasil, ya que dentro de la familia Chenopodiaceae pueden ser
de diferentes tipos.
Teniendo en cuenta los antecedentes anteriormente mencionados se puede
considerar que las variables seleccionadas en este trabajo para estimar la
variabilidad fenotípica son adecuadas.
Caracteres citogenéticos
Existen escasos antecedentes de estudios citogenéticos de Chenopodium
ambrosioides L. Los existentes, se limitan a describir número cromosómico de
especies del género Chenopodium (Giusti, 1970; Cole, 1962; Darlington y Wile,
1955; Homsher, 1963; Kawatani y Ohno, 1950; Kjellmark, 1934). Sin embargo
no informan sobre el comportamiento de cromosomas en meiosis ni su relación
con la fertilidad. Por lo expuesto en la introducción, el conocimiento derivado de
estos estudios es fundamental para hacer un uso agronómico y/o ecológico de
una especie, buscando mantener el recurso natural o multiplicarlo para uso
comercial.
Algunos autores han realizado conteo cromosómico en especies de
Chenopodium que tienen interés económico: C. quinoa (2n=36) y C. berlandieri
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subsp nuttalliae (2n=36) se han originado de cultivos y semillas en Sudamérica y
México respectivamente, mientras que C. album (2n= 18, 36, 54) es un ensamble
de formas heteromórficas salvajes y semi-cultivadas (Mehra y Malik 1963;
Wilson 1990; Gangopadhyay et al. 2002). Según Bhargava et al. (2005) se
pueden encontrar mayores datos citotaxonómicos en los chenopodios cultivados,
especialmente C. quinoa, debido a que son muy estudiadas por la calidad de su
proteína y su contenido de minerales y vitaminas.
El número cromosómico de C. ambrosioides informado por diferentes
autores varía entre 16, 32 y 36 (Giusti, 1970). En Darlington y Wile (1955) se
cita el número básico para el género de x= 9 y x= 8, proveniente de distintos
autores. Giusti informa que la especie es tetraploide.
Santos y Correa (2006) analizaron la diversidad genética de C.
ambrosioides de la región de Bahía (Brasil) en base a marcadores RAPD. Sólo
6,9% de las 216 bandas amplificadas fueron polimórficas, por lo que hay una
baja variabilidad entre las accesiones estudiadas.
En España y Portugal se citan para Chenopodium ambrosioides L., los
siguientes números cromosómicos:
2n=32 para España (Bjorkqvist, 1969) y (Silvestre, 1984)
2n=32 para Portugal (Queirós, 1973).
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Santosh et al. (2011) informan para India un número cromosómico 2n =
32. Estos autores señalan que hay un alto porcentaje (75%) de poliploidía en el
género Chenopodium, encontrándose niveles de ploidía de 2x, 4x y 6x; y
números básicos probables de x= 8 y x= 9.
Caracteres bioquímicos
Chenopodium ambrosioides, ha sido identificado tradicionalmente a
campo, en base a su aspecto general, mediante caracteres exomorfológicos. Pero
esto no constituye un criterio inequívoco ya que la forma y tamaño de hojas
pueden variar con las condiciones ambientales, dificultando la identificación a
campo y dando lugar a errores taxonómicos.
Se pueden emplear métodos para evaluar el genoma a través de
marcadores bioquímicos como ser, las proteínas e isoenzimas. Las proteínas
están formadas por largas cadenas de aminoácidos que poseen grupos ionizables
por lo que pueden migrar a través de un campo eléctrico a diferentes niveles, de
acuerdo con su carga eléctrica específica y su dificultad estérica, evidenciando
débiles diferencias de carga, debidas por ejemplo al cambio de un aminoácido.
Así es que analizando mediante electroforesis uno de los productos directos de la
expresión de los genes, las isoenzimas, se puede tener una idea relativamente
precisa de una parte del genoma estudiado (Orstein, 1964; Hart y Bhatia, 1967;
Brewbaker et al, 1968; Avise, 1974; Feldmann, 1984 y Cooke, 1992).
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El término isoenzima fue acuñado por Market y Moller (1959) para
referirse a las diferentes formas moleculares de una enzima con afinidad por un
mismo sustrato, y que se hallan presentes en un mismo organismo.
La técnica de electroforesis consiste en la separación de moléculas
cargadas eléctricamente a través de un campo eléctrico. La electroforesis de
isoenzimas permite detectar diferencias de fenotipos enzimáticos. La información
aportada por las bandas reveladas en geles, que se interpretan como fenotipos
enzimáticos, brindan firmes indicios de variabilidad genotípica. Las ventajas de
las isoenzimas como marcadores bioquímicos radican en la codominancia de los
alelos de un determinado locus. Esta codominancia permite diferenciar
individuos homocigotos de heterocigotos, lo cual constituye una ventaja sobre
los descriptores morfológicos que en la mayoría de los casos son de carácter
dominante (Market y Moller, 1959).
Las enzimas son macromoléculas formadas por largas cadenas de
aminoácidos que poseen grupos ionizables, por lo que la molécula posee una
carga eléctrica global. Las técnicas electroforéticas utilizan esta propiedad para
separar moléculas en un gel sometido a un campo eléctrico (Feldmann, 1984).
La identificación taxonómica de diferentes poblaciones de una especie
puede hacerse apelando al análisis electroforético como una herramienta de
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determinación rápida y exacta. Cada genotipo será entonces caracterizado por la
presencia o ausencia de diferentes niveles de bandas (Feldmann, 1984).
La electroforesis de proteínas se ha convertido en una poderosa
herramienta para la investigación en múltiples disciplinas biológicas. El análisis
de isoenzimas es importante tanto en sistemática y biología evolutiva, así como
en agronomía (Tanksley y Orton, 1983).
Algunos de los sistemas enzimáticos que es posible revelar con esta
técnica son: Peroxidasas, esterasas, fosfatasas ácidas, catalasas, amilasas,
galactosidasas, entre otros. Feldmann (1984) advierte que los patrones de
esterasas y peroxidasas son suficientes para conocer la variabilidad en
poblaciones.
Cuando los geles de electroforesis se sumergen en soluciones de tinción de
enzimas específicas, se pueden revelar una o más regiones de actividad
enzimática. El patrón de bandas resultantes es el fenotipo electroforético, el cual
consiste normalmente de una o más bandas coloreadas para cada individuo
analizado. Este fenotipo varía ampliamente, dependiendo de numerosos factores,
incluyendo el organismo, tejido, y enzima analizada. En algunos casos consiste
en una banda simple en todas las muestras. En contraste, algunas enzimas pueden
estar codificadas por varios genes y mostrar fenotipos complejos con 15 o más
bandas por individuos. Aunque la migración relativa y el número de bandas
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observadas pueden dar información adecuada para algunos tipos de estudios, para
hacer una interpretación genética se requiere que los fenotipos electroforéticos
sean traducidos a genotipos, ya que los patrones revelados de isoenzimas son la
expresión directa de uno o más genes (Soltis y Soltis, 1989).
El revelado de las enzimas en los geles constituye una expresión
fenotípica que puede ser modificada en ambientes diferentes, por lo que la
expresión de patrones de una determinada especie puede cambiar, según el
ambiente y a través del tiempo de vida de la misma.
Varios factores pueden considerarse determinantes primarios del número
de bandas observadas en un gel, incluyendo: (1) el número de genes codificantes;
(2) su estado alélico (homocigota o heterocigota); (3) estructura cuaternaria de
los productos proteicos; (4) su compartimentalización subcelular (Soltis y Soltis,
1989).
El caso más simple involucra una sola región de tinción con variantes
electromórficas (aloenzimas) observadas en diferentes individuos. Debido a que
las aloenzimas son generalmente codominantes, cruces entre individuos que
porten electromorfos diferentes resultará en una progenie F1 que muestra ambas
bandas parentales. Además, la F1 puede poseer bandas “híbridas” no observadas
en los padres, cuya presencia y número depende de la cantidad de subunidades
polipeptídicas contenidas en la enzima activa. Por lo tanto, para una enzima
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dimérica, se observan tres bandas, dos parentales homodiméricas y una adicional,
producto de la movilidad intermedia o heterodímera, compuesta de un
polipéptido codificado por cada uno de los dos alelos parentales. Por otra parte, si
la enzima es tetramérica, cinco bandas se observarán en heterocigotas, dos
homotetrámeras (AAAA, BBBB) y tres heterotetrámeras (AAAB, AABB,
ABBB) (Soltis & Soltis, 1989).
Peroxidasas
Son enzimas que se hallan ampliamente distribuidas en el reino
vegetal y son fáciles de revelar, por lo cual es muy frecuente su uso.
Son hemoglicoproteínas con un núcleo férrico que catalizan la
siguiente reacción:
2 H2O2 2 H2O + O2
Su especificidad es estricta con el H2O2, pero pueden oxidar
numerosos compuestos, como fenoles, compuestos aromáticos, nitritos, etc.
(Feldmann, 1984).
Esterasas
Estas enzimas intervienen en numerosas reacciones bioquímicas. Su
principal acción es hidrolizar ésteres, catalizando la siguiente reacción:
R-COOR+ + H2O R-COOH + R
+ OH
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En este sistema se encuentran las α esterasas y las β esterasas. En las
plantas, la variabilidad esencial de estas isoenzimas se debe a variaciones
fisiológicas (Feldmann, 1984).
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HIPÓTESIS
Existe variabilidad genética entre las poblaciones de Chenopodium
ambrosioides L., de diferentes localidades de la provincia de Tucumán.
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OBJETIVOS
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OBJETIVOS
Objetivo General
Evaluar la existencia variabilidad genotípica y fenotípica entre
poblaciones de Chenopodium ambrosioides L. (Chenopodiaceae) provenientes
de ocho localidades de la provincia de Tucumán, Argentina.
Objetivos específicos
a) Evaluar la morfología y anatomía foliar de cada población, para
determinar variabilidad fenotípica.
b) Determinar el número de cromosomas y su comportamiento
durante la meiosis para estimar variación genotípica.
c) Estimar variabilidad genotípica mediante electroforesis de
isoenzimas esterasas y peroxidasas.
d) Inferir el valor de las determinaciones morfoanatómicas,
citogenéticas y de polimorfismo enzimático en la variabilidad genotípica y
fenotípica en C. ambrosioides.
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MATERIALES Y MÉTODOS
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MATERIALES Y MÉTODOS
Ejemplares analizados
Los estudios se realizaron en ejemplares provenientes de ocho localidades
de la provincia de Tucumán (Figura 2). Las características de cada localidad se
muestran en la Tabla 1. Se observó en el campo que las poblaciones están
constituidas por pocos individuos de C. ambrosioides, por lo que se trabajó con
cuatro individuos de cada localidad (plantas con cinco a seis hojas) y repicados
en macetas a fin de disponer de todo el material para los estudios a realizar. De
cada localidad se tomó una muestra durante noviembre-diciembre de 2009. Para
tomar las muestras se seleccionaron hojas, flores y raíces en cantidad necesaria y
se herborizó e incorporó al herbario de la Fundación Miguel Lillo (LIL)
ejemplares de cada procedencia, a saber:
- Dysphania ambrosioides. ARGENTINA, Tucumán. Dep. Lules: Lules,
385 m.s.n.m. 6- XI- 2009, C. J. Budeguer s/n, LIL 611759.
- Dysphania ambrosioides. ARGENTINA, Tucumán. Dep. Leales: Leales,
335 m.s.n.m. 10- XI- 2009, C. J. Budeguer s/n, LIL 611827.
- Dysphania ambrosioides. ARGENTINA, Tucumán. Dep. Tafí Viejo:
Raco, 1180 m.s.n.m. 13- XI- 2009, C. J. Budeguer s/n, LIL 611761.
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- Dysphania ambrosioides. ARGENTINA, Tucumán. Dep. Yerba Buena:
Horco Molle, 664 m.s.n.m. 8- XI- 2009, C. J. Budeguer s/n, LIL 611762.
- Dysphania ambrosioides. ARGENTINA, Tucumán. Dep. Burruyacu: El
Naranjo, 650 m.s.n.m. 20- XI- 2009, C. J. Budeguer s/n, LIL 611760.
- Dysphania ambrosioides. ARGENTINA, Tucumán. Dep. Burruyacu: El
Sunchal, 642 m.s.n.m. 20- XI- 2009, C. J. Budeguer s/n, LIL 611828.
- Dysphania ambrosioides. ARGENTINA, Tucumán. Dep. Tafí del Valle:
Tafí del Valle, 1900 m.s.n.m. 10- XII- 2009, C. J. Budeguer s/n, LIL
611829.
- Dysphania ambrosioides. ARGENTINA, Tucumán. Dep. Trancas:
Trancas, 750 m.s.n.m. 28- XI- 2009, C. J. Budeguer s/n, LIL 611758.
Tabla 1: Caracterización de las regiones de muestreo de Chenopodium ambrosioides L.
según región agroecológica (Zuccardi y Fadda, 1985) y comunidad vegetal (Vervoost,
1982).
Localidad Region
agroecológica
Comunidad
vegetal
Clima Suelos
El Naranjo Pedemonte
subhúmedo-
húmedo
Bosque de
transición
Subhúmedo húmedo
cálido. Precipitación
media anual 900mm.
Tº media anual de 19
ºC.
Hapludoles fluvénticos y
cumúlicos.
Ustorthents típicos.
Horco Molle Pedemonte
húmedo y
perhúmedo
Bosque
montano
inferior
subtropical
Húmedo y perhúmedo
cálido. Precipitaciones
superiores a 1000 mm
anuales. Tº media
anual 19 ºC. Libre de
Hapludoles fluvénticos y
cumúlicos.
Argiudoles típicos y Hapludoles
típicos
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perennifolio heladas.
Leales Llanura
deprimida salina
seca sub-
húmeda
Bosque de
transición
Seco subhúmedo
cálido. Precipitaciones
anuales entre 650 y
900 mm. Tº media
anual de 19,5 ºC.
Hapludoles fluvacuénticos y
Haplacuoles aéricos.
Hapludoles fluvénticos y
cumúlicos.
Argiudoles ácuicos.
Udifluvents típicos y
Udipsamments típicos.
Todos asociados a fases salinas y
salino-sódicas.
Lules Pedemonte
húmedo y
perhúmedo
Bosque
montano
inferior
subtropical
perennifolio
Húmedo y perhúmedo
cálido. Precipitaciones
superiores a 1000 mm
anuales. Tº media
anual de 19 ºC. Libre
de heladas.
Hapludoles fluvénticos y
cumúlicos.
Argiudoles típicos y Hapludoles
típicos.
Raco Región serrana Bosque
montano
inferior
subtropical
caducifolio
Semiárido cálido Haplustoles énticos, fluvénticos y
típicos. Ustifluvents típicos.
El Sunchal Llanura Chaco-
Pampeana
subhúmeda-
húmeda
Bosque de
transición
Seco sub-húmedo
cálido. Precipitación
media anual 750 a
1000 mm. Tº media
anual 19 ºC.
Argiudoles típicos.
Argiustoles típicos.
Trancas Cuenca
intermontana
Tapi-Trancas
Bosque
chaqueño
Semiárido cálido.
Precipitación media
anual de 400 a 500
mm. Tº media anual 18
a 19 ºC.
Ustifluvents típicos y Ustorthents
típicos.
Haplustoles fluvénticos y énticos.
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METODOLOGÍA
Métodos para el estudio de caracteres morfológicos y
anatómicos foliares
Para evaluar los caracteres morfológicos y anatómicos foliares se fijaron
hojas mediales de dos plantas de cada localidad. La fijación se realizó con FAA
(alcohol etílico 96°: agua destilada: formol: ácido acético glacial) según técnica
de D´ Ambrogio de Argueso (1986).
Para describir el patrón de nerviación se empleó la terminología de Hickey
(1974) en hojas diafanizadas según la técnica de Dizeo de Strittmatter (1973). Se
utilizó la coloración safranina hidroalcohólica y azul de bromofenol (D´
Ambrogio de Argueso, 1986). Las observaciones fueron realizadas con
microscopio Zeiss Axiolab equipado con ocular micrométrico. Las fotografías se
obtuvieron con cámara digital Cannon power Shot A 310. Los parámetros
cuantificados fueron: longitud de estomas (LE), densidad estomática (DE), índice
estomático(IE) e índice de empalizada o clorofiliano (IC) (Gattuso y Gattusso,
1999). Se consideró además, ápice, base y margen de la lámina foliar, tipos de
tricomas, forma de las células epidérmicas y tipo de venación.
Se realizaron 10 mediciones para índice estomático de ambas epidermis y
30 para las variables: longitud, densidad e índice de empalizada o clorofiliano de
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ambas epidermis, considerando lo propuesto por D´ Ambrogio de Argueso
(1986) para el estudio de estas variables.
El índice de estomas es una constante dentro de ciertos límites y permite la
caracterización de hojas por comparación con testigos o con valores ya tabulados.
Se procedió a diafanizar un trozo de hoja de 5 x 5 mm y se transfirió a un
portaobjetos montándolo sobre una gota de hidrato de cloral. Se observó con un
microscopio equipado con un tubo de cámara clara, con un objetivo de 40x y
ocular de 10x. Se dibujó en papel una cruz por cada célula epidérmica y un
círculo por cada estoma. Se calculó el resultado con la siguiente fórmula: I= S x
100/ (E + S); donde I es índice de estomas, S es número de estomas observado en
el campo y E es número total de células epidérmicas en el mismo campo. Para
cada muestra se calculó la media aritmética de 10 mediciones.
El índice de empalizada, también llamado índice clorofiliano, es un
método que se usa fundamentalmente para el control de calidad de hojas, y puede
revelar diferencias significativas entre distintas muestras. Se procedió a
diafanizar un trozo de hoja de alrededor de 5 x 5 mm y se transfirió a un
portaobjetos montándolo en una gota de hidrato de cloral. Se enfocó las células
del clorénquima en empalizada y se contaron cuántas de éstas se encontraban
dentro de las paredes de cada célula epidérmica. Se contaron 30 células
epidérmicas de cada epidermis para todas las localidades.
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44
Se realizó análisis de varianza para detectar diferencias de las variables
evaluadas (longitud de estomas, densidad de estomas, índice clorofiliano e índice
estomático) entre las poblaciones. Las medias fueron comparadas mediante el
test de comparaciones múltiples de Tukey, empleándose un intervalo de
confianza del 95% (α= 0,05), (Zar, 1996). Para ambas epidermis se realizó un
análisis multivariado de componentes principales que permitió analizar la
interdependencia de las variables evaluadas y una representación gráfica de
dispersión (Biplot) usando como ejes el componente principal 1 (CP1) y el
componente principal 2 (CP2) que permite visualizar la mayor variabilidad entre
observaciones (Johnson y Wichern, 1992).
Los análisis estadísticos se hicieron con el programa estadístico Infostat
(Di Rienzo et al. 2010).
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Métodos para el estudio de caracteres citogenéticos
Meiosis
Las plantas fueron conservadas en macetas hasta el momento de floración
en un campo adyacente al laboratorio. Se fijaron flores jóvenes, en estado previo
a antesis floral, en una solución de Newcomer (alcohol isopropílico: ácido acético
glacial: éter de petróleo: acetona: dioxano, en proporción 6:3:1:1:1). Los
preparados se realizaron siguiendo la marcha técnica de Andrada et al. (1975) y
Boggiatto et al. (1979). Se aplastó anteras entre porta y cubre objetos, utilizando
hematoxilina al 2% como colorante y citrato férrico al 1% como mordiente. Se
observaron alrededor de cincuenta células madres de polen (CMP) de cada
muestra. Las fotomicrografías de las células de meiosis, así como las de mitosis
se realizaron con cámara digital Cannon power Shot A 310, acoplada a un
microscopio ZEISS Axiolab.
Mitosis
Se realizaron preparados a partir de raicillas obtenidas de plantas en
macetas con un sustrato liviano formado por tierra con arena. Las raicillas se
extrajeron a los 6 días del transplante de campo a maceta, con 1 a 2 cm
aproximadamente. Se hizo un pretratamiento con paradiclorobenceno (Paclosol)
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durante 2 hs 20 min a T° ambiente y se fijaron en solución de Carnoy (3:1)
(alcohol etílico: ácido acético). Luego se hidrolizaron durante 1 min a 57 °C en
ácido clorhídrico 1 N. La tinción se realizó con hematoxilina 2% como colorante
y citrato férrico 1% como mordiente.
Viabilidad de granos de polen
Se analizó la viabilidad de los granos de polen mediante la técnica de
tinción con azul de algodón en lactofenol. Se usaron flores con anteras maduras,
que se extrajeron antes que se produzca la antesis y se aplastaron en unas gotas
de azul de algodón sobre un portaobjetos. Se cubrió con cubreobjetos de 24 x 24
mm. Se dejó teñir 24 horas y se observó en microscopio a 400x. En cada campo
del microscopio se contaron los granos normales y anormales. En esta técnica se
consideran normales a los granos turgentes, bien coloreados y como anormales a
los deformes o sin colorear, ya que la viabilidad está altamente correlacionada
con la buena formación de los granos.
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Métodos para el estudio de caracteres bioquímicos
Preparación de extractos
Los extractos se realizaron a partir de hojas jóvenes, las que se
conservaron a menos 20° C hasta el momento de su procesamiento.
La cuba de electroforesis utilizada permite la carga de 5 muestras, por lo
que se seleccionaron las siguientes localidades, tomando una transecta en
dirección este-oeste (de menor a mayor altitud): Lules, Leales, Raco, Horco
Molle y Tafí del Valle.
Los pasos seguidos para obtener el extracto de las muestras fueron:
- Molienda de 0,5 g de muestra congelada en mortero con buffer
fosfato de sodio 0,2 M de pH 7,5 + mercaptoetanol 10 mM.
- Centrifugado a 4°C 15 minutos a 10.000 revoluciones.
- Separación del sobrenadante y desechado del resto de material.
- Dosaje de proteínas de Loury al sobrenadante.
Para determinar la cantidad de proteínas de los extractos obtenidos de cada
muestra y determinar el volumen de extracto a sembrar en el gel de
poliacrilamida se realizó un dosaje de proteínas siguiendo la técnica descripta en
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Loury et al. (1951). La lectura se realizó en espectrofotómetro con una densidad
óptica (D O) de 750 mm.
Marcha técnica
Se realizó electroforesis vertical discontinua en gel de poliacrilamida,
según Ornstein (1964) y modificada en el Laboratorio de Genética de la Facultad
de Agronomía y Zootecnia de la UNT para electroforesis vertical.
El principio de la electroforesis vertical discontinua está dado por la
utilización de diferentes buffer en el gel y en la cuba, además de concentraciones
diferentes del gel.
Se trabajó con dos geles: un gel de poro grueso donde la muestra es
concentrada rápidamente (gel stacking) y un gel de poro fino (gel separador) que
produce la separación de las enzimas por su carga eléctrica y peso molecular. En
la Tabla 2 se indica la composición de los geles.
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Tabla 2: Composición de los geles de poro grueso y de poro fino, de los buffers y del
voltaje empleado.
Gel Buffer del gel Buffer de los
electrodos Voltaje
Gel de poro grueso
Acrilamida: 2,5%
Bis acrilamida:
6,625%
Tris – HCl
0,0617 M
0,75 %
pH 6,7
Tris Glicina
pH 8,3 10x
30 mA
(constante)
( ~180 V)
30 min.
Gel de poro fino
Acrilamida: 9%
Bis acrilamida:
0,157%
Persulfato de NH4
0,30%
Temed
Tris –HCl
0,375 M
4,54 %
pH 8,9
40 mA
(constante)
( 200V)
3 – 3,5 h.
Se preparó la solución del gel de poro fino y se dejó gelificar a
temperatura ambiente por acción del sistema catalítico Persulfato de amonio -
Temed. Luego se colocó la solución de poro grueso y el peine, el cual después de
gelificar, deja delimitada las calles en donde se deposita mediante jeringa
Eppendorf, cada una de las muestras.
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Se sembraron cantidades equivalentes a 9,5 µg de proteínas en cada celda,
con una gota de azul de bromofenol para indicar el nivel del frente de corrida.
Revelado de isoenzimas
Esterasas
Se preincubó el gel en ácido bórico 0,5 M durante 1 h. en heladera, para
reducir el pH del gel a 6. Luego se incubó durante 30-60 minutos a 37º en una
solución buffer fosfato 0,2 M conteniendo 100 mg. de Fast Blue RR Salt y se
agregó 2 ml. de naftil acetato ( N.A.) y de naftil acetato ( N. A.) al 1% en
alcohol 70º. Se enjuagaron luego los geles con agua destilada y se conservó en
metanol: ácido acético: agua, en una proporción de 6:1:4 (Brewbaker, 1968).
Los productos formados con N.A. dan un fenotipo de color azul y los
formados con N.A. un fenotipo rojo (Saidman y Naranjo, 1982).
Peroxidasas
Se incubó el gel en 100 mg. de o-dianisidina, 70 ml de alcohol 75º, 28 ml
de buffer acetato 0,2 M y pH = 5 y 2 ml de H2O2 al 3%. Se deja teñir de 25 a 60
minutos, hasta la obtención de bandas marrón – rojizo. Se lava con alcohol 70º y
se conserva en una solución de glicerol al 10% en ácido acético al 7%.
Los patrones de bandeo de y esterasas y de peroxidasas fueron
esquematizados en sus respectivos zimogramas utilizando las distancias
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promedio de cada unidad taxonómica, medida desde el frente de corrida y
relativas a una distancia predeterminada del gel (10 cm.). La comparación entre
las poblaciones se hizo sobre la base de las variaciones de nivel e intensidad de
las bandas, designándose como banda 1 a la más rápida en la migración anódica.
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RESULTADOS
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RESULTADOS
Evaluación de caracteres morfológicos y anatómicos foliares
Morfología foliar
La morfología foliar de todas las poblaciones evaluadas fue semejante,
lámina foliar de 8 a 10 cm de longitud, simétrica, ovalada longitudinal, con ápice
y base aguda, siendo ésta decurrente. De margen revoluto abaxialmente con
borde aserrado convexo y con curvas sinuosas. Pecíolo de 1-3 cm de longitud,
brevemente alado (Fig. 1).
Anatomía foliar
Ambas epidermis presentan células de paredes anticlinales sinuosas más
acentuadas en la epidermis abaxial (Fig. 3 A y B) con estomas anomocíticos, en
ocasiones gemelos (Fig. 3 D). Los estomas se encuentran en ambas epidermis,
con mayor densidad en la abaxial.
Los tricomas eglandulares (martillo) con epitricopodio, se presentan en
ambas superficies, son multicelulares uniseriados constituidos por cinco células,
una célula basal elíptica, dos a tres células intermedias comprimidas en sentido
periclinal y una porción distal unicelular acintada (Fig. 3 E).
Tricomas glandulares vesiculosos presentes en la epidermis abaxial, en
depresiones de la lámina foliar. Están formados por una célula basal elíptica y
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una o dos células intermedias achatadas en el sentido periclinal y una cabeza
glandular subelipsoidal (Fig. 3 F).
Arquitectura foliar
La nerviación es pinnada craspedródroma simple (Fig. 4 A). La nervadura
primaria es de curso recto, las nervaduras secundarias presentan ángulo de
divergencia agudo moderado (50 grados) (Fig. 4 B), de trayecto uniformemente
curvado o con ramificaciones de segundo orden, forman aréolas intercostales.
Las nervaduras terciarias se presentan aleatoriamente, reticuladas. Las aréolas se
presentan incompletamente cerradas lo que permite observar tamaños y formas
anómalas. Las terminaciones vasculares pueden ser simples o ramificadas, una o
más veces (Fig. 4 C). La venación última marginal es curvada (Fig. 4 D).
Respecto a las variables anatómicas evaluadas, el análisis estadístico
muestra los siguientes resultados (Tabla 3):
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Tabla 3: Valores promedio e intervalos de confianza del 95% para índices estomático
adaxiales y abaxiales.
Índice estomático adaxial Índice estomático abaxial
El Naranjo 11.11 1.04 ab
11.26 1.80 a
Horco Molle 11.33 1.89 ab
14.54 1.23 bc
Leales 10.76 1.53 ab
15.02 1.45 bc
Lules 8.48 2.23 a 14.44 1.51
bc
Raco 12.47 0.57 b 15.38 1.35
c
Sunchal 12.93 1.65 b 15.42 0.84
c
Trancas 11.51 2.06 ab
12.31 0.88 ab
Estadístico F (valor p) 2.90 (0.0147) 6.59 (0.0001)
Nota: medias con iguales letras no difieren entre sí según la prueba de Tukey (α = 0.05)
La tabla 3 muestra que Lules presenta un índice estomático adaxial
significativamente menor (α = 0.05) que Raco y Sunchal. El Naranjo presenta un
índice estomático abaxial significativamente menor (α = 0.05) que Raco y
Sunchal, las que presentan los valores mayores en ambos índices.
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Tabla 4: Valores promedio e intervalos de confianza del 95% para longitud de estomas,
densidad de estomas e índice empalizada en ambas epidermis en las áreas evaluadas. Localidades Epidermis adaxial Epidermis abaxial
Longitud
estomas
Densidad
estomas
Índice
clorofiliano
Longitud
estomas
Densidad
estomas
Índice
clorofiliano
El Naranjo 22.25 0.51a 2.43 o.53
ab 2.63 0.11
a 23.72 0.53
ab 3.80 0.14
b 2.70 0.27
bc
Horco Molle 27.86 0.34c 2.57 0.10
b
2.07 0.14a 22.43 0.67
a 4.30 0.29
bc 3.00 0.24
c
Leales 25.48 0.27b 2.33 0.09
ab 2.53 0.15
a 23.48 0.73
a 4.47 0.25
c 2.00 0.24
a
Lules 28.44 0.33c 1.97 0.10
a 3.40 0.14
b 25.91 0.55
c 2.93 0.24
a 3.00 0.22
c
Raco 27.35 0.33c 4.23 0.16
d 3.37 0.13
b 26.07 0.47
c 4.03 0.06
bc 3.13 0.24
c
Sunchal 25.25 0.23b 3.17 0.11
c 3.57 0.21
b 23.67 0.78
ab 4.53 0.29
c 2.20 0.25
ab
Trancas 24.97 0.23b 2.00 0.00
a 5.17 0.24
c 25.12 0.96
bc 4.10 0.25
bc 2.67 0.20
bc
Estadístico F
(valor p)
55.30
(<0.0001)
38.49
(<0.0001)
37.32
(<0.0001)
15.07
(<0.0001)
20.6
(<0.0001)
12.84
(<0.0001)
Nota: medias con iguales letras no difieren entre sí según la prueba de Tukey (α =
0.05)
La tabla 4 muestra que la densidad de estomas fue mayor en la epidermis
abaxial en todas las localidades excepto Lules. En la epidermis adaxial es
significativamente mayor (α= 0,05) en Raco y Sunchal con respecto a las otras
localidades. En la epidermis abaxial fue significativamente menor (α= 0,05) en
Lules en relación con las otras zonas.
La longitud estomática fue mayor en la epidermis adaxial que abaxial, en
todas las localidades excepto El Naranjo y Trancas; y cada epidermis presentó
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diferencias significativas entre localidades. Respecto al índice clorofiliano, fue
mayor en la epidermis adaxial, excepto para las localidades de Horco Molle y El
Naranjo.
-3.00 -1.50 0.00 1.50 3.00
CP 1 (42.0%)
-3.00
-1.50
0.00
1.50
3.00
CP
2 (
30
.4%
)
El Naranjo
Horco MolleLeales
Lules
Raco
Sunchal
Trancas
Longitud de estomas
Densidad de estomas
Indice empalizada
El Naranjo
Horco MolleLeales
Lules
Raco
Sunchal
Trancas
Longitud de estomas
Densidad de estomas
Indice empalizada
Gráfico 1: Biplot del análisis de componentes principales para los promedios de epidermis
adaxial. Números entre paréntesis indican porcentajes de varianza explicada por cada eje.
El gráfico 1 muestra que existe una correlación positiva entre densidad y
longitud estomática en la epidermis adaxial. Se puede observar que la localidad
de Raco presenta los mayores valores de densidad y de longitud de estomas. En
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Trancas se encontraron los menores valores de índice de empalizada. Las demás
localidades tomaron valores intermedios en todas las variables.
-3.00 -1.50 0.00 1.50 3.00
CP 1 (69.7%)
-3.00
-1.50
0.00
1.50
3.00
CP
2 (
18
.7%
) El Naranjo
Horco Molle
Leales
Lules
Raco
SunchalTrancas
Longitud de estomas
Densidad estomática
Indice empalizada
El Naranjo
Horco Molle
Leales
Lules
Raco
SunchalTrancas
Longitud de estomas
Densidad estomática
Indice empalizada
Gráfico 2: Biplot del análisis de componentes principales para los promedios de epidermis
abaxial. Números entre paréntesis indican los porcentajes de varianza explicada para cada eje.
El gráfico 2 muestra que el primer eje es un contraste entre densidad
estomática e índice de empalizada y longitud de estomas. Existe correlación
negativa entre estas variables. Se observó un claro gradiente de valores en el
gráfico, en el que Lules presentó los menores valores de densidad estomática y
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mayores de índice de empalizada y longitud de estomas. Sunchal y Leales
mostraron los valores mayores de densidad estomática y los menores de valores
de índice y longitud estomática.
Análisis de caracteres citogenéticos
Meiosis
Del análisis del comportamiento de los cromosomas durante la división
meiótica, en la mayoría de las poblaciones se observó regularidad en la división I
(Fig. 5). Sin embargo en la división II se detectaron asincronías en algunas fases,
según el siguiente detalle: Horco Molle (Fig. 6 A, B, E y G), Raco (Fig. 7 E y N),
Leales (Fig. 8 D y E), Lules (Fig. 9 G) y Tafí del Valle (Fig. 10 C).
Al final de la meiosis se observaron tétradas normales en todas las
poblaciones analizadas (Fig. 11 C).
Mitosis
Los preparados citológicos de células meristemáticas radiculares muestran
un tamaño de cromosomas muy pequeño (1 a 2 µm aproximadamente), lo que
dificulta la confección de cariotipo. Sin embargo, a pesar de la dificultad que
ofrece el tamaño de estos cromosomas, se contaron 32 cromosomas en estado de
metafase (Fig. 12).
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Viabilidad de granos de polen
El conteo de granos de polen ha dado como resultado una alta viabilidad
(99%) para todas las localidades analizadas (Tabla 5). La morfología muestra
concordancia con el resto de la familia Chenopodiaceae (Fig. 11)
Tabla 5: Porcentaje de granos de polen viables.
Granos viables Granos no viables % viabilidad
Leales 3819 47 98,78
Lules 3770 37 99,03
Horco Molle 2150 20 99,08
Raco 3044 16 99,48
Tafí del Valle 3151 12 99,62
Trancas 3412 11 99,68
El Naranjo 1175 14 98,82
El Sunchal 3526 17 99,52
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Análisis de caracteres bioquímicos
De la prueba de dosaje de proteínas de Loury se obtuvieron los siguientes
resultados (Tabla 6):
Tabla 6: µg de proteína de cinco localidades obtenidas mediante dosaje de
proteínas de Loury.
Muestra microlitros D.O. 750mm µg proteína
Raco 10 0,028 3,5
20 0,048 6
25 0,073 8,5
30 0,125 14,5
Tafí del Valle 10 0,043 4,5
20 0,045 5,5
25 0,045 5,5
30 0,095 11
Lules 10 0,098 11,5
20 0,111 13
25 0,161 18
30 0,158 17,5
Leales 10 0,064 7,5
20 0,123 14
25 0,158 18
30 0,169 19
Horco Molle 10 0,033 4
20 0,029 3,2
25 0,078 9
30 0,083 10
Se puede observar que con los valores de densidad óptica (DO) obtenidos
con 30 µl de extracto hay cantidad suficiente de proteínas para ser reveladas con
geles de poliacrilamida por lo que se seleccionó este volumen de trabajo. Los
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microgramos de proteínas correspondientes a este volumen se muestran en la
Tabla 7.
Tabla 7: µg de proteína en 30 µl de extracto para las 5 localidades analizadas.
Muestra D.O. 750 µg proteína
Raco 0,125 14,5
Tafí del Valle 0,095 10,5
Lules 0,158 18,5
Leales 0,169 19,5
Horco Molle 0,083 9,5
La menor concentración corresponde a la muestra de Horco Molle (9,5
µg), entonces para tener en todas las celdas una concentración equivalente a la
menor anteriormente citada, se tomaron volúmenes proporcionales en las
muestras restantes (Tabla 8).
Tabla 8: µl de extracto de cada localidad equivalente a la concentración de 9,5
µg.
Muestra µl de extracto
Raco 18
Tafí del Valle 24,5
Lules 14
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Leales 13,5
Horco Molle 30
Interpretación de los patrones electroforéticos
En peroxidasas se reveló una banda por cada muestra, estando las 5
bandas a la misma distancia. En la Figura 13 A y B se muestra el gel y en la
Figura 13 C se muestra el zimograma confeccionado con las bandas observadas
en el gel.
En esterasas, se observó una combinación de bandas correspondientes a
esterasas α y β. Se presentaron bandas anchas y oscuras llamadas “shadow” en
todas las muestras, resultando más intensa la correspondiente a Leales. Este
hecho ha sido informado para varias isoenzimas, incluyendo esterasas. Debido a
que no está claro si surgen in vivo ó in vitro, sólo se tomaron en cuenta para el
análisis, las bandas angostas (Fig. 14 A y B).
Se presentaron dos bandas en la muestra uno, correspondiente a Lules (a
2,5 y 3 cm), una banda para la muestra de Raco a 2 cm, una para Horco Molle a
3,7 cm, y una banda a 3 cm compartida por las muestras de Leales y Tafí del
Valle (Fig. 14 C); esta última banda también se encuentra en la muestra de Lules.
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DISCUSIÓN
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DISCUSIÓN
Caracteres morfológicos y anatómicos foliares
El patrón de nerviación determinado en hojas tiene concordancia a lo
observado por Costa y Tavares (2006). El margen, ápice y base foliar coinciden
con la morfología foliar típica de esta especie descriptas por Barboza et al.
(2001), Costa y Tavares (2006) y Bonzani et al. (2003). Los caracteres foliares
anteriormente indicados no variaron entre localidades, lo cual es esperable ya
que corresponden a caracteres morfológicos típicos de la especie y poco
influenciables por el ambiente. Aunque Blanckaert et al. (2012) han encontrado
diferentes morfotipos de paico, cultivados y silvestres, aún se encuentran dentro
de los limites normales informados por distintos autores. Una característica
remarcada por Blanckaert et al. (2012) es la longitud de la hoja, que es un
caracter significativo en la identificación de paicos cultivados en México (de
mayor longitud que los silvestres) y evidencia las diferencias morfológicas que
pueden resultar de la selección del hombre en el contexto de la domesticación de
especies silvestres. En esta tesis se seleccionaron caracteres morfológicos (apice,
base, margen, y venación foliar) con el fin de indagar diferencias con el patrón
común a la especie ya que no existían antecedentes de estudios comparativos
dentro de la provincia de Tucumán. Como se mostró en los resultados, no hubo
diferencias respecto al patrón morfológico típico de la especie entre las
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66
poblaciones, posiblemente por ser caracteres poco influenciados por el ambiente
y por lo tanto no aportan evidencias de variabilidad fenotípica.
La epidermis muestra un patrón común con la familia Chenopodiaceae
descripto por Bonzani et al., (2003), epidermis uniseriada, células rectangulares
ligeramente convexas en las paredes tangenciales internas y externas, teniendo
las epidermias abaxial células más pequeñas que la adaxial. Según el mismo
autor se reconocen dos modelos epidermicos, dependiendo de la forma de las
paredes celulares: a) modelo sinuoso, con paredes celulares sinuosas en forma
leve a marcada, y b) modelo no sinuoso, con paderes rectas. Todos los ejemplares
analizados en esta tesis concuerdan con el modelo sinuoso que es indicado por
Bonzani et al. (2003) como característico de C. ambrosioides. En estudios
anatómicos realizados en dos especies halófitas de la familia Chenopodiaceae se
observaron células epidérmica poligonales de formas y tamaños variados en
ambas epidermis (Pérez Cuadra y Herman, 2009), lo que evidencia la variación
existente en la epidermis de esta familia. En los resultados obtenidos en el
presente trabajo no hubo diferencias en el tipo de epidermis de todas las
localidades analizadas, a pesar de ser regiones agroecológicas diferentes, por lo
que este carácter no brinda datos de valor a la variabilidad fenotípica de C.
ambrosioides.
Los estomas observados en ambas superficies foliares, de tipo
anomocíticos, coinciden con los encontrados por Barboza et al. (2001). Metcalfe
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67
y Chalk (1950) menciona que una misma especie puede mostrar diferentes tipos
estomáticos. El tipo de estomas observados en este trabajo no varió entre las
diferentes localidades, por lo que no estaría influenciado por las condiciones
ambientales donde se desarrollan las poblaciones, y no es un carácter que
presente valor sistemático ni de variabilidad dentro de la especie.
Los tricomas observados pertenecen a dos tipos; el glandular (con cabeza
subelipsoidal) y el eglandular (martillo) por lo que representa una variabilidad
menor que los registrados en los trabajos de Metcalfe y Chalk (1950) , Barboza et
al., ( 2001) y Costa y Tavares (2006). Gattuso y Gattuso (1987) han estudiado la
ontogenia de los estomas y tricomas en C. ambrosioides, describiendo cuatro
tipos de tricomas: tipo I “pelo secretor vesiculoso”, tipo II “pelo secretor no
vesiculoso”, tipo III “pelo pluricelular con una célula basal” y tipo IV “pelo
pluricelular con dos células basales”; encontrándose dentro de cada tipo,
subtipos. Los tricomas glandulares encontrados coinciden con el tipo I, y los
eglandulares con el tipo IV. Los tricomas gladulares y eglandulares se han
observado en ambas superficies y en todas las muestras analizadas, por lo que no
hay diferencia en la morfología de tricomas que nos sirvan para diferenciar una
población de otra. Bonzani et al. (2001), estudiando 11 especies de
Chenopodium, consideran que es muy difícil diferenciar especies de `paicos´
considernado sólo la morfología de los tricomas glandulares.
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Al evaluar el índice estomático (IE), se calcularon por separado los
valores de IE adaxial y abaxial, resultando mayor el abaxial. Dicho IE varió en
un rango de 8,48 a 15,42 siendo mayor el valor p del IE abaxial según la prueba
de Tuckey. Se observa de esta manera que las diferencias entre ambas caras de la
hoja son significativas y merecen ser medidas por separado.
Por otro lado, las precipitaciones y la evapotranspiración en cada año
pueden alterar la fenología de las plantas, y con ello la expansión foliar. En este
sentido, Wilkinson (1979) menciona que el IE es una característica de
diagnóstico muy utilizada en sistemática de plantas, porque generalmente se
mantiene sin alteraciones. No obstante, Kürschner et al. (1998) y Salas et al.
(2001) mencionan que el IE es una variable que ha sido afectada por condiciones
estresantes, tanto ambientales como nutricionales.
Respecto a los resultados mostrados en los gráficos 1 y 2, el análisis de
componentes principales, permite detectar las relaciones entre índice de
empalizada, densidad y longitud de estomas en ambas epidermis. El análisis
multivariado de los datos, en relación al análisis univariado, muestra que las
relaciones entre estas variables resultaron diferentes en ambas epidermis. En la
epidermis abaxial la correlación entre longitud de estomas y densidad de estomas
es negativa (a menor densidad mayor longitud de estomas), mientras que en la
epidermis adaxial resulta positiva (a mayor densidad mayor longitud de estomas).
No se encontraron antecedentes bibliográficos de análisis similares de relaciones
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entre estas tres variables, sin embargo se puede observar que las mismas marcan
diferencias significativas entre las localidades estudiadas. En particular y
siguiendo a Wilkinson (1979) se podría tomar el IE como una variable de
selección de fenotipos.
Caracteres citogenéticos
A partir de las observaciones realizadas en las células de mitosis se puede
establecer el número cromosómico 2n= 32, lo que coincide con lo informado por
Giusti (1970) para la región noroeste de Argentina. Giusti indica que el número
básico es de 8, por lo que la especie es tetraploide; pero en trabajos realizados por
Darlington (1955), Kawatani (1950) y Santosh (2011) se registran números
básicos de x= 8 y también x= 9. Por los resultados producidos en este trabajo, el
número básico para las poblaciones de Tucumán es de x= 8 (2n=4x=32). Cabe
señalar que el pequeño tamaño de los cromosomas (1 a 1,5 µ) no permitió la
realización de un cariograma. Se debe aclarar que el tamaño cromosómico muy
pequeño es común en muchas especies de la familia Chenopodiaceae. Según
Giusti (1970), generalmente se acepta que los poliploides ocupan un área más
extensa que las especies diploides relacionadas, y es una razón para la amplia
difusión de C. ambrosioides en todo el mundo y en casi toda la Argentina. El
trabajo también se tornó dificultoso debido a la baja frecuencia con que se
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encontraron divisiones celulares, especialmente en meiosis. A pesar de esto se
pudo establecer la regularidad en el comportamiento de los cromosomas.
En un estudio hecho por Bhargava et al., (2005), en el cual se realizaron
cariotipos de algunas especies cultivadas y silvestres de Chenopodium (C. album
y C. berlandieri subsp. nuttalliae) se encuentran referencias sobre la dificultad
de realizar los mismos por el pequeño tamano de los cromosomas. Sin embargo
muestra diferencias menores en cariotipos de C. quinoa debido a alteraciones
cromosómicas, principalmente inversiones pericéntricas y translocaciones, las
cuales se han mantenido por autofecundación y son consistentes con cierto grado
de variabilidad en caracteres morfológicos (Risi y Galwey, 1984; Wilson, 1988),
en perfiles proteicos (Bhargava et al., 2005) y registros de RAPD (Ruas et al.,
1999). Esto significa que hay una congruencia entre variaciones morfológicas,
alteraciones cariotípicas, proteicas y RAPD.
Por los resultados citogenéticos podríamos inferir que las poblaciones
estudiadas corresponden a citotipos similares de C. ambrosioides. A pesar de no
haber diferencias en el estudio comosómico realizado en esta tesis, el estudio
integrado es un valioso aporte al conocimiento de Chenopodium ambrosioides,
recomendándose la realización a futuro de algún marcador molecular que pueda
evidenciar diferencias intra e interpoblacionales. Cabe recordar que es una
especie autógama, por lo que es esperable que desde su introducción en la época
colonial en nuestra región la dispersión se haya producido por semillas,
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sembradas por los habitantes o dispersas por animales, pero a partir de unos
pocos genotipos originales.
En referencia a este último punto hay estudios realizados en C. quinoa por
Kolano et al., (2001) de hibridación in situ con la sonda 45S rDNA , mostrando
dos sitios de hibridación en dos cromosomas homólogos. A su vez, Ruas et al.,
(1999) estudió la relación genética entre 19 accesiones de seis especies de
Chenopodium por RAPD, mostrando que estos marcadores son una herramienta
útil para detectar variación genética dentro del género Chenopodium.
Caracteres bioquímicos
La estimación de la diversidad genotípica de poblaciones de C.
ambrosioides mediante métodos bioquímicos de isoenzimas, desde una
estimación cualitativa a nivel de bandas reveladas, permite tener una idea de la
variabilidad interpoblacional e intrapoblacional. Si se tiene en cuenta que existe
una relación directa entre fenotipo y genotipo, una banda en un gel de
electroforesis corresponde a un alelo de un gen. El número de alelos por locus
puede ser suficiente para establecer la existencia de variación y la frecuencia de
heterocigotas podría estar relacionada con el tamaño de la población (Laurie-
Ahlberg y Weir, 1979).
La presencia de una sola banda en peroxidasas sería un indicador de
homocigosis para éster carácter, debido a que el producto de los alelos que portan
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cada uno de ellas no son separables mediante el proceso de electroforesis. El-
Shanshoury (2007) caracterizó mediante electroforesis poblaciones de Vicia
sativa ssp sativa, siendo la enzima peroxidasa la que mostró el patrón de
expresión más simple, como un único locus, mostrando una zona de actividad
producida por un alelo homocigota. En concordancia con esto, el resultado del
presente trabajo muestra que las peroxidasas son monómeros que no presentan
variación electroforética.
En cuanto a esterasas y según Market y Moller (1959), y Feldmann
(1984), la banda presente en las localidades de Leales y Tafí del Valle, podría
estar codificada por un mismo alelo, mientras que la banda correspondiente a
Horco Molle y Raco estarían codificadas por alelos diferentes y no presentes en
las muestras anteriormente citadas de Leales y Tafí del Valle. Estos resultados
estarían mostrando que los individuos de la población de Lules serían
heterocigotas. El resto de las poblaciones estudiadas serían homocigotas y, de
acuerdo al fenotipo que se observa en el zimograma, las poblaciones de Leales y
Tafí del Valle que comparten el mismo alelo serían similares genéticamente. Las
poblaciones de Raco y Horco Molle serían homocigotas para diferentes alelos
puesto que presentan una movilidad electroforética diferente, al migrar las
bandas a diferentes alturas.
Feldmann (1984) ha indicado que los sistemas isoenzimáticos de esterasas
y peroxidasas, tan comunes en los vegetales, son suficientes para detectar
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73
variabilidad bioquímica. En el presente trabajo se muestra que las isoenzimas
esterasas mostraron un nivel aceptable de discriminación que evidencian
diferencias a nivel bioquímico, que se correspondería con variabilidad a nivel de
genotipos, la cual puede ser advertida a través de sus fenotipos enzimáticos.
Las peroxidasas, al no mostrar variaciones, no serían útiles en la
diferenciación de poblaciones.
Respecto a las bandas oscuras que se observaron en los geles para
esterasas, Wendel y Weeden (Soltis y Soltis, 1989) explican que varios
fenómenos genéticos y no genéticos pueden complicar la interpretación del
zimograma. Uno de los más comunes se debe a la presencia de dobles o múltiples
bandas, que genéticamente se comportan como alelos simples (a menudo se
refieren a éstas como bandas “shadow” o “ghost”). Estas han sido informadas
para varias isoenzimas, incluyendo esterasas (Tanksley y Rick, 1980) y
peroxidasas (Quiros y Morgan, 1981; Rick y Tanksley, 1981; Millar, 1985).
Generalmente no se sabe si surgen in vivo por modificaciones post-
traduccionales o in vitro por cambios quimicos, pero su frecuencia de aparición
hace que se deba tener cuidado en interpretarlas como “duplicaciones de genes”
(Soltis y Soltis, 1989).
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74
CONCLUSIONES
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75
CONCLUSIONES
Las poblaciones de Chenopodium ambrosioides estudiadas en este trabajo
no presentan variación en los caracteres morfológicos foliares, por lo que éstos
no pueden considerarse de valor como indicadores de variabilidad.
La variabilidad fenotípica encontrada a través del análisis de índice
clorofiliano, densidad estomática y longitud estomática en ambas epidermis,
permite inferir que estos caracteres son buenos indicadores de variabilidad, y que
las poblaciones analizadas son fenotipos diferentes.
En las poblaciones estudiadas no se encontró diferencias en el número de
cromosomas, por lo que a nivel citogenético, no hay variabilidad genotípica entre
las mismas.
En cuanto a la variabilidad enzimática, el hecho que las peroxidasas
presenten una sola banda permite concluir que no son recomendables como
indicadoras de variabilidad genotípica. Sin embargo las α y β esterasas dan
buenos indicios de diferencias en fenotipos enzimáticos entre las poblaciones
analizadas, siendo la expresión de genotipos diferentes y por lo tanto pueden
usarse como indicadores de variabilidad genotípica.
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FIGURAS
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