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Números cromosómicos para tres especies de Cosmos sección Discopoda (Asteraceae, Coreopsideae), con notas citogeográficas PDF

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Acta Botánica Mexicana 118:41-52 Enero 2017 Artículo de investigación Números cromosómicos para tres especies de Cosmos sección Discopoda (Asteraceae, Coreopsideae), con notas citogeográficas Chromosomic numbers for three species of Cosmos section Discopoda (Asteraceae, Coreopsideae), with cytogeographic notes Arturo Castro-Castro'©, Georgina Vargas-Amado^, José Juvencio Castañeda-Nava^© Mollie Harñer^, Guadalupe Munguía-Lino^© Fernando 5antacruz-Ruvalcaba^©y Aarón Rodríguez^'^ Resumen: 1 Catedrático CONACYT-Instituto Poli¬ Antecedentes y Objetivos: Cosmos secc. Discopoda (Asteraceae, Coreopsideae) es un modelo de estu¬ técnico Nacional, Centro Interdiscipli- dio sobre poliploidía y aneuploidía. La sección es monofilética, agrupa 24 especies herbáceas perennes y nario de Investigación para el Desarro¬ existen especies poliploides y aneuploides. Sin embargo, no se conocen los números cromosómicos para llo Integral Regional, Unidad Durango todas las especies y su citogeografía no ha sido estudiada. El propósito de la presente comunicación es dar (CIIDIR-Durango). a conocer conteos cromosómicos para tres especies y discutir sobre el nivel de ploidía ancestral y patrones 2 Universidad de Guadalajara, Instituto de Botánica, Centro Universitario de de distribución geográfica de los niveles de ploidía en la sección. Ciencias Biológicas y Agropecuarias Métodos: Se realizó una recopilación de los registros cromosómicos y se realizaron conteos cromosómicos (CUCBA), Departamento de Botánica y para tres especies a partir de la preparación de estructuras vegetativas. Mediante un sistema de información Zoología, Herbario Luz María Villarreal geográfica y una base de datos geográficos con 810 registros, se analizó la distribución geográfica de niveles de Puga, Apdo. postal 1-139, 45101 Za- de ploidía asignando un nivel de ploidía a cada registro por especie. Además, se realizó una reconstrucción popan. Jalisco, México. del nivel de ploidía ancestral mediante análisis empleando un modelo de máxima verosimilitud. 3 Universidad de Guadalajara, Centro Universitario de Ciencias Biológicas y Resultados clave: Cosmos nitidus y C. ramirezianus son diploides (2n=2x=24) y C. pseudoperfoliatus es Agropecuarias (CUCBA), Departamen¬ tetraploide (2n=4x=48). En Cosmos secc. Discopoda actualmente se conoce el número cromosómico de to de Producción Agrícola. Apdo. pos¬ 20 especies, 12 son diploides (2n=2x), seis taxa son exclusivamente poliploides (2n=4x, 6x, 8x), cuatro tal 1-139, 45101 Zapopan, Jalisco, Méxi¬ son diploides y poliploides y existen dos eventos independientes de aneuploidía. Ea reconstrucción del co. nivel de ploidía ancestral permite reconocer que x=12 es el número cromosómico básico en la sección. 4 Catedrático CONACYT-Universidad de Conclusiones: Eas especies de Cosmos secc. Discopoda no muestran una correlación entre los niveles de Guadalajara, Instituto de Botánica, Cen¬ ploidía y sus rangos de distribución geográfica. En contraste, existe un aumento del nivel de ploidía de sur tro Universitario de Ciencias Biológicas y Agropecuarias (CUCBA), Departamen¬ a norte, con una concentración de poliploides en el norte de la Sierra Madre Occidental. to de Botánica y Zoología, Herbario Luz Palabras clave: citogeografía, Heliantheae, poliploidía, Sierra Madre Occidental, Zona de Transición María Villarreal de Puga, Laboratorio Nacional de Identificación y Caracteri¬ Mexicana. zación Vegetal, Apdo. postal 1-139,45101 Zapopan, Jalisco, México. Abstract: 5 Autor para la correspondencia: rca08742(á)cucba.udg.mx Background and Aims: Cosmos section Discopoda (Asteraceae, Coreopsideae) is a model for studying polyploidy and aneuploidy. This section is monophyletic, including 24 herbaceous perennials with some polyploid species and others aneuploids. However, the chromosome numbers of some species are still Citar como: unknown and their cytogeography has not been studied. Here the chromosome counts for three species Castro-Castro, A., G. Vargas-Amado, J. J. are revealed and the ancestral levels of ploidy as well as geographical distributions of the dififerent ploidy Castañeda-Nava, M. Harber, G. Munguía- Lino, F. Santacruz-Ruvalcaba y A. Ro¬ levels are compared. dríguez. 2017. Números cromosómicos Methods: Previously known chromosome counts were retrieved and chromosome counts were made from para tres especies de Cosmos sección vegetative parts of three species. After designating a ploidy level to each of 810 registers, including all Discopoda (Asteraceae, Coreopsideae), species and through the use of a geographic information system, their distributions were analyzed based on con notas citogeográficas. Acta Botánica those ploidy levels. In addition, using a máximum likelihood model, a reconstruction of ancestral ploidy Mexicana 118: 41-52. DOl: http://dx.doi. was made. org/10.21829/abmll8.2017.1199 Key results: Cosmos nitidus and C. ramirezianus are diploids (2n=2x=24) while C. pseudoperfoliatus is Recibido: 10 de marzo de 2016. tetraploid (2n=4x=48). To date, chromosome counts for the 20 species of Cosmos section Discopoda are Revisado: 6 de julio de 2016. known, of which 12 are diploids (2n=2x), six are exclusively polyploids (2n=4x, 6x, 8x), four are diploids Aceptado: 19 de septiembre de 2016. and polyploids and there are two independent events of aneuploidy. The reconstruction of ancestral ploidy levels revealed that x=12 is the basic number of chromosomes in this section of Cosmos. DOl: Conclusions: A correlation between the ploidy levels and geographical ranges of the species of Cosmos http://dx.doi.org/10.21829/abmll8.2017.1199 section Discopoda does not seem apparent. In contrast, there does seem to be an increase in ploidy levels from South to north, with a concentration of polyploids in the northem area of the Sierra Madre Occidental. Key words: cytogeography, Heliantheae, Mexican Transition Zone, polyploidy, Sierra Madre Occidental. 41 Castro-Castro et al.: Citogeografía de Cosmos secc. Discopodo (Asteraceae) Introducción concentran 85% de su diversidad en los géneros Bidens, Aunque el número eromosómieo es importante en siste¬ Cosmos, Coreopsis y Dahlia Cav. Cosmos es un grupo mática vegetal (Stace, 2000), el conocimiento al respec¬ monofrlético y contiene 35 especies incluidas en las sec¬ to es limitado. De acuerdo con Bennett (1998), se cono¬ ciones Cosmos, Discopoda (DC.) Sherff y Mesinenia ce el número eromosómieo de 25% de las angiospermas. Sherff (Sherff, 1932; Castro-Castro et al., 2014). Con ex¬ En contraste, ha sido ampliamente evidenciado que la cepción de C. peucedanifolius Wedd., el resto de las espe¬ poliploidía juega un papel significativo en la evolución cies crecen en México (Castro-Castro et al., 2013, 2014; de las angiospermas (Soltis et al., 2009; Levin, 2013), Vargas-Amado et al., 2013). y una estimación reciente sugiere que todos sus linajes Cosmos ha sido sujeto de escasos estudios citoge- han experimentado uno o más eventos de poliploidiza- néticos y citogeográficos (Melchert 1990, 1990a, 2010). ción (Wood et al., 2009). La evolución cromosómica en El análisis citogeográfico de Melchert (1968) destacó la familia Asteraceae Bercht. & J. Presl ha sido estu¬ distintos eventos de poliploidía y reducciones cromosó¬ diada y se han señalado distintos eventos de poliploidía micas. Como resultado, se ha hipotetizado que las alte¬ y reducciones cromosómicas. Estos fenómenos también raciones cromosómicas han sido significativas en la evo¬ han sido documentados en la tribu Coreopsideae (Less.) lución y especiación de Cosmos (Vargas-Amado, 2013; Turner & Powell (Robinson et al., 1981; Crawford et Castro-Castro et al.. 2014). Cosmos secc. Discopoda es el al., 2009; Semple y Watanabe, 2009). El número cro- grupo más diverso del género, agrupa 24 especies herbᬠmosómico gametofítico más frecuente en Coreopsideae ceas perennes; su número eromosómieo básico es x=12 y es n=12-14 y algunos autores han sugerido a estos va¬ es monofilético (Castro-Castro 2015; Cuadro 1). La cito- lores como el número básico, con aneuploidías marca¬ geografía del grupo no ha sido estudiada. Melchert (1968) das en algunos linajes (Smith, 1975; Robinson et af, analizó 12 especies, pero no consideró algunos conteos 1981). Sin embargo, a partir de una hipótesis filogené- previos a su obra. En tiempos recientes, han sido publica¬ tica, Crawford et al. (2009) consideraron como número dos conteos cromosómicos para 18 especies de la sección básico para Coreopsideae x=16 y una serie de tres cia¬ (Cuadro 1). Con este marco, el propósito de la presente dos aneuploides en donde el género Coreopsis L. resulta comunicación es validar los conteos cromosómicos repor¬ parafilético: Ciado A {Chtysanthellim Rich., Coreopsis tados por Castro-Castro et al. (2014) para C. nitidus Pa- sección Anathysana Blake, Electranthera Mesfrn Ta- ray, C. pseudoperfoliatus Art. Castro, M. Harker & Aaron desse, D.J. Crawford & Pruski, Glossocardia Cass., Rodr. y C. ramirezianus Art. Castro, M. Harker & Aaron Isostigma Less., Henricksonia B.L. Turaer, Heteros- Rodr. Además, se discute sobre el nivel de ploidía ances¬ perma Cav.); Ciado B {Fitchia Hook, Narvalina Cass., tral y se aportan datos sobre la distribución geográfica de Oparanthus Sherff, Petrobium R. Br., Selleophytum niveles de ploidía de la sección. Urb., y Ciado C {Bidens L., Coreocarpus Benth., Co¬ Materiales y métodos reopsis secciones Calliopsis (Rchb.) Nutt., Coreopsis, Eublepharis Nutt, Gyrophylliim Nutt. y Pseudoagarista A. Cray y Silphidium (Torr. & A. Cray) A. Cray, Cos¬ Colección de material vegetal mos Cav., Leptosyne DC., Thelesperma Less.). Comprendió la recolección de semillas y plantas vivas, De acuerdo a Panero y Funk (2002) y Crawford et para realizar los conteos cromosómicos durante los años al. (2009), Coreopsideae incluye 24 géneros y cerca de 2011-2013. Fueron preparados ejemplares de herbario de 600 especies. Su mayor diversidad se encuentra en Mé¬ respaldo siguiendo los métodos propuestos por Sánchez- xico, donde crecen 50% de los géneros y las especies González y González (2007). El juego principal de la (Castro-Castro et al., 2013). Las Coreopsideae mexicanas colección fúe depositado en el herbario IBUG y frieron 42 3 fe o o C/5 toí! kO O O w (N a\ (N (N ¥ ON (N 00 oo" 3 OO x' p 00 00 Ph ON o^ O t0í^ ^vo soos o SOOS (3ttíí soos o soos o _ o _ w o ^ w w w j (U X* ti ti a t: tí ^ tí tí b a> P P —: p P p P p p p p a p _o ^fe tí 3_o: 3_p: -_tpí a ._tpí ._tpí ._tpí ._3tpí e tr tí 1s3 (cid:9632)p P (cid:9632)ap (cid:9632)ap (cid:9632)ap 3a 3 3 a st hJ t/j E s(«spo; fsaIe fe (VPt3íh tt3Oíí 't(3í ffee sp<s< ca/T qr fe ct/íT oOOoo mbo a (N Oa Ottíís tuíO(3) Otpí -ocpt/íT o 3oPHHo cSfOe^ O<toí (ptí fOOeoo ' 10 ru O Qfe S sp t(í3 ics otí PCth/í3 ffee cHhh -Ho^ fe ttíí fe Ofeo co Xf-c-'=eCOOBCoaoo(aU(ytoDD//oís)’h55 ';t(ttííí 'hHftCpVtOtoCpttHeJíí//íííh55" fotjffa-tpoCpoOí(f(fpeee-;p-/e">e5 i I0afff-cpttoCOOcOOcceee^H-//o3ííé»5T ' (cid:9632)'ooffJfft—-tp(sfoeeeep-í!s">:eí t•ftttff-OHsp=K3eeeíííí0* t íf'Itf'Htf~N-NspKt5p(e—eeíHp^^--í ''0•ufWfr tt^-totKPCKee-Híííío I0'''HHWattt-potttptPPONt-HHíííííííí5 3f'ooJff(cid:9632)a-ot¡ffppteeep-s-3íí"4e. OXwHfKOOgeoI Ia'XuPHittOapOÓpX?3oHhí; 0ff^f'(fPHq-otf(^pppeeee50Heí0f fafqcoucopppee/d^ ' -_0Httttpptp(po((ttptto03ttHíííííííííííJ ) Tfaaf-q<cooCOppee—3/d5» ' fffO<ffaOXwHfCleeeeeet\ss\í IfffJffqzpttpooppeeeee^/íoíT OXwHs ultepec, por la carretera estatal Méxi (IBUG, lEB, MEXU)9 ;'^•'ÜuOQ ooStO(C(t(Ot(o<o«o03DDUDoo/ío<5íh "hootJí -3(cid:9632)''(ffaaatt—tOtUoooCttPCttOCt>ttfeíí///íííííííííih555í 'f'PUofiQototttOa^oÜtdattt6o-fneHííííííííiJ) ) O<^^^O<§^fOefoveettoooojíí '3IUftcQttO(OtOtooíotttXe//yíííííííí55J5l" f>0'ffHf(cid:9632) t—§SKQeeee0Ií i30_tOoffa-opooa(6tXeepíH3í Itt•(cid:9632)o(0offfft-atOpopooaott:eeeeíí-0íí"!*st í ''•t0o(OOff3 Ott^(pottoptee0ítííííísí" o(tfO’ff'ffffJ•3(cid:9632)tOPotPtOtf"Ppeeeeeeep-íí:oíí"-(se"í í <O3ff3'fffff'hattapPee5PPnt-Neeeeeoí-ií5í)i". ’a0(O’fffffJ~Nsp0sf5PgPeeeee0H-s3;e. ffOfffff"XwHIJ11N-P5PP—Peeeeeee-H<s^.., 33«fff'^Xw'iJffX^H'•t(tpo5PX'Peeeeep\tHoHíhí-h —f(ff^E"ffJaqOpspttfPePeefee-oSíeje XwH 3_f"0fuXwHfa-ttopzotoItXeee0pHíIoííí "" I03fuhff3-C(ttO0OoattopcopetXeeHDJíI/oí3ííí) 5"" -3-(OhwratPat^tt6pNtttXt-tt-í5ííí-íííííí" ^sXsHfffOpgpsooeeeh I0.30Uh^2-C(tto(OO(pttopoatt50HDJtí3/ííííí05í"" ^wOo<feoo ^-<ffff-laff'awH•qPopotz6poppXXtteeeeeept\HHoíííí"h 03-ueUhH-tottottopzopttttXtnHJHííoíííííííí""" 3^0fe6fff•opzo§s5OfKOIXeHeeep0)Io eH" xico. Estado de México, Sultepec, 1 km al SE de S Totolmaloya, A. Rodríguez y G. Vargas-Amado 600 tí tí -p -p (N P U fe 'P 'aP 'P 'S fe 'P fe 'P 'P 'P é M _ rs (D C/5 (D O (N ’B oXo O 'tí X "o 3 oo mc ^O(3Dh 33p. 6x CfN"l CrN"l 30O3 30O3 atos .'o2 -ct/í3 X (X) oo -_ttíí -,ttíí oo n d tí P tí- tí- i 3 3 S (N (tDí 3> CN m O fe (D X 1< CNl CNl X tí- tí- tí- tí- tí- 4 S C/5 CNl CNl CNl CNl CNl CNl CNl 2 O o a (D 'siCs§5 Uo"COaoVoto(ooLDao/h5. .'w3o(QCD¿/5 . ÜmOo§(ss§Qp <CC//5í(cid:9632) f-0fü5OsoOtee0-í). -_3ütp(ptp:pí ofütpoX2ptíeí! oI+p((pot-//áí>55 f-0Üp=H=tpp=te0Híí000 ü(1Ptt=PPshíí0 o>íOP0tt83íí JÜ•'a(cid:9830)§bs3«S;.oi ^ 1-toB3i f-%cüíprteh>í f-0ÜpQpte0í f-0üap§ote0í f-0üIP3SOte0í C. ne/som/B.L. Rob. & _Femald C. Paraynitidus -o B eBs (N co ID fe t-H 00 12. 13. u 0 - _ ) _ 0 1 0 ^ 8^ 2 7) 0, I 6 9 ^ c3 o 9 9 1 1 I- XII I(U ? ert( ert ( h h c c el el M M ) c§ 2 Oo (U G q ; ) n A) A a X ^ q l m •E^^c a^^ vXS CU cauu qcu rHOr^ ’^EO IS2 (l6166 ( 6476 J. Car X csd ,^ . q¿XI ^§si3- tD^Qd nsen et al. as. N. e q ore ert gu S h A a§tr:j ^—üj^ oc^ Co^( o IX > o -tí q(cid:9632)u Cq D. Melc Dos Ü W -qa* ecn« r5- P. f S ^ J3 ^'O^O s®w cd qq coc5uu x;£o. , ^ S.. "=í so herty ), T. E. mi E o E -CS5í¿J., r'IOv/io-r4), 'So.J<5u>3. -SOOqV_(cid:9632)¿5ccO*du:dsi: 2¿T^c(cOccU33du XiioaSQnS ^^DOoQ xwb3q^oXHq £^-Coft!|n-cí>di ^rS2pp^whqq. ^ ' ^b0H%c0u ba^3s RqO:Ñp^s '.XcIb2^ bW-¿Ir2p-*' ^tb>o O--H»•" QO0S^n\ii, I (cid:9632)(cid:9632)*3!C^aot---uín*», . »qqOoaC5oou3; route 190, T. E. Melc mi N of Ciudad Oaxaca gan to Dos Aguas, ca. 2 T 32 ^q Qo; q. "CccduJ S 0=; 3 ^ u S a f(cid:9632)N ^ ^o -¿= :> X^ •XI tí ICu 'Cd <ii xtlán, . 29 atzin J(cid:9632)o® q-s t^s: r . XI H c XCu X_oHu Xb o "Sü (cid:9632)Uo ^^ tX2 wO ochi 0 (ca m Ap in t? ^ o fe ó q Z ^ N 9 t-H Q ^ tí > <¡ 5 M f 1 ro U s s- & o e f W^<<o£C^Sl T3-~qoKza33^3 "c0d oc6üX(cid:9632)go|«oqóU. ’~o_'•XaccKó^S4o—ddrÍ* . 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C. . . 3 4 2 2 Acta Botánica Mexicana 118:41-52 Enero 2017 distribuidos duplicados a los herbarios CIIDIR, lEB y ministrativos de los paises del eontinente amerieano y las MEXU (acrónimos Thiers 2016; Cuadro 1). provineias fisiográfieas de Méxieo (INEGI, 2001). Por último, se realizó una reeonstrueeión del nivel de ploidia Conteos cromosómicos aneestral utilizando el resultado del análisis filogenétieo Fueron eoloeados 10 aquenios por espeeie sobre papeles de Cosmos generado por Castro-Castro (2015). Ea re¬ húmedos en eajas petri a 37 °C, durante 3-5 dias. En prome¬ eonstrueeión del estado aneestral y los eáleulos de los va¬ dio, las semillas germinaron después de una semana. Por lores de máxima verosimilitud (VME) se llevaron a eabo separado, dos plantas vivas por espeeie fueron mantenidas en el programa Mesquite v.2.75 (Maddison y Maddison, en eultivo en eondieiones de invernadero, eon temperatura 2011), empleando el modelo Mkl (Markov k-state one- y humedad eontroladas y eon un riego de hormonas promo¬ parameter) el eual asume tasas de eambio similares entre toras del emaizamiento. En ambos easos, 10 puntas de raiz eualquiera de los estados del earáeter analizados. por espeeie fueron reeoleetadas a las 5:00, 12:00 y 17:00 Resultados y Discusión horas y fijadas en 5 mi de S-hidroxiquinoleina a 2mM, du¬ rante siete horas y a temperatura ambiente. Después, las Eos eonteos eromosómieos, obtenidos para Cosmos seee. muestras fueron fijadas en 5 mi de aleohol aeétieo, hidro- Discopoda y los registrados eon anterioridad, apareeen en lizadas eon enzimas peptidieas a 37 °C durante 1.5 horas el Cuadro 1. Cosmos nitidus y C. ramirezianus son di- y suspendidas en 5 mi de áeido elorhidrieo. En seguida, ploides (2n=2x=24) y C. pseudoperfoliatus es tetraploide las puntas de raiz fueron teñidas eon aeetoreeina y se pre¬ (2n=4x=48) (Fig. 1). pararon plaeas mediante aplastamiento y ealor. Por último fúeron observadas, en promedio, 50 eélulas en profase para Citogeografía eada espeeie y se obtuvieron fotomierografias de los eam- Cosmos seee. Discopoda es eitológieamente eomplejo y pos de mejor resolueión (Castañeda-Nava, 2012). es evidente que distintos eventos de poliploidia han faei- litado su diversifieaeión. Como muestra, 42% de los taxa Trabajo de gabinete son poliploides. De las 20 espeeies de las que se eonoee su Ea informaeión eromosómiea de las espeeies de Cosmos número eromosómieo, 12 son diploides (2n=2x), seis taxa seee. Discopoda obtenida en el presente trabajo fúe eom- son exelusivamente poliploides (2n=4x, 6x, 8x) y euatro plementada eon los eonteos eompendiados por Castro- son diploides y poliploides (Cuadro 1). Además, es posi¬ Castro et al. (2014) y eitados en el Cuadro 1, asi eomo ble hipotetizar sobre dos eventos independientes de aneu- a partir de la eonsulta de las bases de datos de Watanabe ploidia en poblaeiones de C. pringlei B.E. Rob & Femald (2013) y Tropieos (Tropieos, 2015). y C. jmtlahuacensis Panero & Villaseñor. En el primero, su eondieión normal es 2n=8x=96, pero existen poblaeio¬ Análisis citogeográfico nes que pueden eorresponder a poblaeiones poliploides Para el análisis de la distribueión geográfiea de niveles de aneuploides, donde 2n=8x=92 (2n=8x-4=92). En eambio, ploidia en Cosmos seee. Discopoda, se utilizó la base de en C. juxtlahuacensis, pueden eonsiderarse poblaeiones datos geográfieos eon 810 registros generada por Vargas- diploides aneuploides eon 2n=2x=26 (2n=2x=24+2). Amado et al. (2013) y se asignó un nivel de ploidia a eada Numerosos autores han señalado que la aneuploi- espeeie. Para utilizar la informaeión, la base de datos fúe dia juega un papel importante en la evolueión y progre¬ eonvertida a un formato eompatible eon un SIG mediante sión eromosómiea de las plantas. Tal proeeso ha sido pro¬ el programa de eómputo AreView3.3 (ESRI, 1992-2002). puesto ser efeetivo en la espeeiaeión del género Mikania En AreView 3.3 se verifieó la proyeeeión de los puntos Willd. (Rúas y Aguiar-Pereein, 1997). También, Frederi- mediante su superposieión eon los mapas de limites ad¬ eo et al. (1996) y Peirson et al. (2013) demostraron que 45 Castro-Castro et al.: Citogeografía de Cosmos secc. Discopoda (Asteraceae) Figura 1: Cromosomas en metafase mitótica para tres especies de Cosmos Cav. SQCción Discopoda (DC.) Sherff. Escala=5pm. A. Cosmos nitidus Paray (2n=2x=24); B. Cosmospseudoperfoliatus Art. Castro, Harker & Aarón Rodr. (2n=4x=48); C. Cosmos ramirezianus Art. Castro, Harker & Aarón Rodr. (2n=2x=24). la aneuploidía, poliploidía y los rearreglos estmeturales a La poliploidía es un proceso evolutivo importante nivel eromosómieo han sido determinantes para la evolu- que produce variación genética y facilita la colonización eión de las espeeies sudamerieanas y norteamerieanas de de nuevos y diferentes hábitats (Soltis et al, 2009; Wood los géneros Stevia Cav. y Solidago L., respeetivamente. et al, 2009). Como consecuencia, se espera que los poli- Asi mismo, Malallah et al. (2001) eneontraron en dife¬ ploides tengan una distribución geográfica más amplia en rentes poblaeiones de Ficris babylonica Hand.-Mazz. una comparación con sus congéneres diploides (Grant, 1989). amplia serie eromosómiea aneuplide que fue relaeionada En Cosmos sección Discopoda, las observaciones en este eon una variaeión en el desarrollo de eapitulos homoeár- sentido son contrastantes. En la sección, 10 especies diploi¬ pieos o heteroeárpieos. La aneuploidia en Cosmos es un des tienen una distribución geográfica restringida (C. defi- área de oportunidad en la investigaeión y su examen a ciens (Sherff) Melehert, C. juxtlahuacensis, C. mcvaughii fondo podría revelar proeesos evolutivos importantes en Sherff, C. modestus Sherff, C. nitidus, C. ramirezianus, C. el género. schqffneri Sherff, C. sessilis Sherff, C. sherffii Melehert y C. Las espeeies de la seeeión también son diversas en stellatus Sherff). Cosmos peucedanifolius, aunque también su morfologia. Los limites espeeifieos no son elaros y en es diploide, tiene una amplia distribución que se extiende a oeasiones existe una variaeión elinal. Esta observaeión través de Los Andes en Argentina, Bolivia y Perú. Cosmos también existe euando se analiza la distribueión geográ- diversifolius Otto ex Knowles & Weste. y C. scabiosoides fiea y los niveles de ploidia. Un ejemplo es el eomplejo Kunth tienen poblaciones diploides y tetraploides con una de espeeies integrado por Cosmos palmeri B.L. Rob. y distribución geográfica amplia en México y Guatemala (Var¬ C. pringlei (Castro-Castro et al., 2013). Cosmospringlei gas-Amado et al, 2013; Cuadro 1). Ambos taxones ocupan se desarrolla eon mayor freeueneia en el norte de la Sie¬ rangos elevacionales amplios sobre hábitats diversos. rra Madre Oeeidental; ahi las poblaeiones analizadas por Por el contrario. Cosmos purpureus (DC.) Benth. Melehert (2010) son oetoploides (Cuadro 1; Fig. 1). Por & Hook.f ex Hemsl. tiene un rango geográfico reducido su parte, C. palmeri mantiene una distribueión más am¬ aunque sus poblaciones pueden ser diploides y tetraploi¬ plia, eomparte espaeios eon C. pringlei, se extiende haeia des. Cosmos atrosanguineus (Hook.f) Voss, C. montanus el sur del mismo sistema de montañas y sus poblaeiones Sherff, C. nelsonii B.L. Rob. & Femald y C. pseudoper¬ son tetraploides (Cuadro 1; Fig. 1). foliatus son tetraploides y microendémicos con rangos 46 Acta Botánica Mexicana 118:41-52 Enero 2017 elevacionales estrechos y con requerimientos de hábitat tes. Eos resultados de la reconstrucción del nivel de ploidia particulares. Cosmos jaliscensis Sherff agrupa poblacio¬ ancestral en Cosmos secc. Discopoda muestran que n=12 nes tetraploides y hexaploides. Sin embargo, es una espe¬ (VME=0.87) y los taxa poliploides no se agrupan en un cie endémica del oeste de Jalisco. Otro caso interesante es solo ciado (Fig. 3). En consecuencia, el análisis sugiere un C. concolor Sherff, un hexaploide endémico del sur de la origen independiente de los taxa poliploides. Esta hipótesis Sierra Madre Occidental. Por último, se tiene C. pringlei, se apoya con los hallazgos de Rebeming et al. (2010), Ar- un octoploide restringido a la Sierra Madre Occidental tyukova et al. (2011) y Peirson et al. (2013) para las series (Vargas-Amado et al., 2013; Cuadro 1). En conclusión, poliploides no monofiléticas de los géneros Melampodium en Cosmos secc. Discopoda no existe relación entre los E., Oxytropis DC. y Solidago E., respectivamente. Eas se¬ niveles de ploidia y sus rangos de distribución geográfica. ries de duplicación cromosómica han ocurrido en cinco El estudio de la evolución cromosómica en esta sección eventos distintos, que representan ciados diferentes en la requiere de más conteos y su asociación a una hipótesis filogenia de Cosmos secc. Discopoda. Por otro lado, en esta filogenética. También es necesario analizar el proceso de sección existe una variación clinal en los niveles de ploidia hibridación. a lo largo de su amplitud geográfica. Eos valores aumentan Ea variación cromosómica en Cosmos secc. Dis¬ de sur a norte y es notable la concentración de poliploides a copoda implica distintos procesos. En ésta sección se lo largo de la Sierra Madre Occidental (Fig. 2). distinguen dos grupos de especies morfológicamente si¬ Por último, en Cosmos existe una correlación en¬ milares y poliploides. El primer grupo está representado tre hábitos de crecimiento y números cromosómicos. Eas por los tetraploides Cosmos atrosanguineus, C. montanus especies perennes tienen niveles de ploidia más elevados y C. palmeri (2n=4x=48). En este mismo complejo, en que las anuales (Cuadro 1; Fig. 3). Por ejemplo, 78% de C. jaliscensis hay poblaciones tetraploides y hexaploides las especies sufrútices de Cosmos sección Mesinenia son (2n=4x=48; 2n=6x=72). De forma análoga, C. purpureas poliploides. Aún más, cuando se comparan las herbᬠy C. scabiosoides tienen poblaciones diploides y tetra¬ ceas perennes y las anuales, la tendencia a la poliploidia ploides (2n=2x=24; 2n=4x=48). Asi mismo, en C. prin¬ es mayor en las perennes (Cuadro 1; Fig. 3). Este hecho glei la poliploidia y la aneuploidia explican su variación concuerda con lo observado en los géneros Helianthus E., cromosómica. En esta especie se han registrado dos ti¬ Zea E. y Sorghum Moench (Müntzing, 1936) y en 220 pos de poblaciones octoploides. En la primera 2n=8x=96 géneros de eudicotiledóneas (Stebbins, 1938). pero la segunda requiere una modificación a la serie po- Contribución de los autores liploide pues 2n=8x-4=92, fenómeno denominado como reducción de la poliploidia (Grant, 1989; Cuadro 1). En ACC y AR concibieron y diseñaron el estudio. ACC, morfología, este primer grupo es diferente a un segundo GVA, GME, JCN y MH realizaron los análisis y apor¬ complejo de especies, en su mayoría diploides y formado taron en la adquisición de datos. ACC, AR y MH escri¬ por C. deficiens, C. mcvaughii, C. modestas, C. nitidus, bieron el documento. Todos los autores aportaron a las C. peucedanifolius, C. ramirezianus, C. schaffnerii, C. discusiones, revisiones y aprobación del manuscrito final. sessilis, C. sherffii y C. stellatus (2n=2x=24; Cuadro 1). Financiamiento En este grupo, una excepción es C. diversifolius que tiene poblaciones diploides y tetraploides. Este estudio fúe apoyado por el Consejo Nacional de Eo antes discutido se puede evaluar en un contexto Ciencia y Tecnologia (proyectos 229039 y 80200), el filogenético. El origen común de las especies con igual ni¬ Doctorado en Ciencias en Biosistemática, Ecologia y Ma¬ vel de ploidia constituye una hipótesis. Por el contrario, la nejo de Recursos Naturales de la Universidad de Guada- poliploidia puede ser el resultado de eventos independien¬ lajara (beca V/2010/316) y la organización Idea Wild. 47 Castro-Castro et al.: Citogeografía de Cosmos secc. Discopoda (Asteraceae) s 0° 1 Figura 2: Distribución geográfica de niveles de ploidía para las especies de Cosmos Cav. sección Discopoda (DC.) SherfF. 48 Acta Botánica Mexicana 118:41-52 Enero 2017 Cosmos Cosmos Cosmos sección sección sección Cosmos Mesinenia Discopoda O Diploide O Tetraploide O Hexaploide O Octoploide • Diploide y tetraploide • Tetraploide y hexaploide Figura 3: Reconstrucción del nivel de ploidía ancestral en Cosmos Cav. (Asteraceae, Coreopsideae). Los colores contenidos en los círculos de cada nodo representan proporciones de los valores de verosimilitud para cada nivel de ploidía (modificado de Castro-Castro, 2015). Agradecimientos es of the United States of America 95: 2011-2016. DOI: Este estudio también fue posible graeias a la generosidad http://dx.doi.Org/10.1073/pnas.95.5.2011 de los eoleetores botánieos que laboran en los herbarios Castañeda-Nava, J. J. 2012. Análisis citogenético y estomático CIIDIR, IBUG e lEB. Agradeeemos al equipo de trabajo para determinar los niveles de ploidía en camote de cerro de Insignia Buró Creativo por su ayuda en la edieión de (Dioscorea spp.j. Tesis de maestría. Universidad de Gua- gráfieos. dalajara. Guadalajara, México. 70 pp. Castro-Castro, A. 2015. Filogenia y evolución del género Cos¬ Literatura citada mos (Asteraceae: Coreopsideae). Tesis de doctorado. Cen¬ Artyukova, E. V, M. M. Kozyrenko, A. B. Kholinay Y. N. Zhu- tro Universitario de Ciencias Biológicas y Agropecuarias, ravlev. 2011. High chloroplast haplotype diversity in the Universidad de Guadalajara. Guadalajara, México. 261 pp. endemic legume Oxytropis chankaensis may result from Castro-Castro, A., M. Harker, G. Vargas-Amado y A. Rodrí¬ independent polyploidization events. Genética 139: 221- guez. 2013. Two new species of Cosmos section Disco- 232. DOI: http://dx.doi.org/10.1007/sl0709-010-9539-8 poda (Coreopsideae: Asteraceae) from Jalisco, México. Bennett, M. D. 1998. Plant genome valúes: how much do we Phytotaxa 146: 35-49. DOI: http://dx.doi.org/10.11646/ know? Proceedings of the National Academy of Scienc¬ phytotaxa. 146.2.1 49 Castro-Castro et al.: Citogeografía de Cosmos secc. Discopodo (Asteraceae) Castro-Castro, A., M. Harker, G. Vargas-Amado y A. Rodrí¬ American Journal ofBotany 55: 345-353. DOI: http://dx. guez. 2014. Análisis macromorfológico y citogenético doi.org/10.2307/2440421 del género Cosmos (Asteraceae, Coreopsideae), con una Melchert, T. E. 1990. New species, ñames and combinations in clave para su identificación. Botanical Sciences 92: 363- Mexican Bidens (Asteraceae: Coreopsideae). Phytologia 388. DOl: http;//dx.doi.org/10.17129/botsci.lll 68: 20-31. Crawford, D. J., M. Tadesse, M. E. 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