Centros de origen, domesticación y diversidad genética de la ciruela mexicana, Spondias purpurea (Anacardiaceae)
DOI:
https://doi.org/10.21829/abm121.2017.1289Palabras clave:
árboles frutales, filogeografía, red de haplotipos, Spondias mombin, Spondias radlkoferi, Spondias testudinisResumen
Antecedentes y Objetivos: La identificación de poblaciones silvestres, con manejo agrícola o silvícola en los centros de origen y domesticación de plantas, es una acción importante en la conservación de los recursos fitogenéticos. Para identificar los centros de origen, domesticación y diversidad genética de Spondias purpurea en Mesoamérica se realizó un análisis filogeográfico de la especie.
Métodos: Se amplificó el marcador de DNAcp trnS-trnG para 66 accesiones del banco de germoplasma de S. purpurea y se obtuvieron las secuencias publicadas en GenBank para este marcador en el género Spondias. Las secuencias se agruparon en 54 poblaciones distribuidas de siete provincias biogeográficas de Mesoamérica, de acuerdo con las localidades de las colectas, y en tres categorías: silvestre, silvícola y agrícola.
Resultados clave: Se identificaron 38 haplotipos diferentes de los cuales 17 son exclusivos de S. purpurea, 12 a S. mombin, dos a S.radlkoferi y tres a S. testudinis; uno agrupa a S. purpurea y S. mombin, y uno a S. purpurea y S. radlkoferi. El análisis de contingencia anidada resultó en cinco grupos de haplotipos para las secuencias de todas las especies y otros cinco para los haplotipos de S. purpurea.
Conclusiones: El análisis de los resultados sugiere lo siguiente: 1) la falta de diferenciación entre los linajes podría deberse a hibridación entre las especies del género, lo que debe comprobarse con otros marcadores moleculares; 2) el centro de origen de S. purpurea se encuentra en la región de occidente de México (Jalisco, Nayarit, Michoacán); 3) el centro de origen y la región de Guatemala son centros de domesticación de S. purpurea; 4) existen ocho poblaciones que contienen haplotipos importantes para la conservación del germoplasma y tres provincias con diversidad nucleotídica importante.
Descargas
Citas
Andueza-Noh, R. H. 2012. Domesticación del acervo genético Mesoamericano del fríjol lima (Phaseolus lunatus L.). Tesis de doctorado. Centro de Investigación Científica de Yucatán, AC. Mérida, México. 117 pp.
Avise, J. C. 2000. Phylogeography: the history and formation of species. Harvard University Press. Cambridge, USA. 464 pp. DOI: https://doi.org/10.2307/j.ctv1nzfgj7
Boege, E. 2009. Centros de origen, pueblos indígenas y diversificación del maíz. Ciencias 92-93: 18-28.
Brody, J. R. y S. E. Kern. 2004. Sodium boric acid: a Tris-free, cooler conductive medium for DNA electrophoresis. BioTechniques 36(2): 214-216. DOI: https://doi.org/10.2144/04362BM02
Burger, J. C., M. A. Chapman y J. M. Burke. 2008. Molecular insights into the evolution of crop plants. American Journal of Botany 95(2): 113-122. DOI: http://dx.doi.org/10.3732/ajb.95.2.113 DOI: https://doi.org/10.3732/ajb.95.2.113
Byrne, M. y M. Hankinson. 2012. Testing the variability of chloroplast sequences for plant phylogeography. Australian Journal of Botany 60(7): 569-574. DOI: http://dx.doi.org/10.1071/BT12146 DOI: https://doi.org/10.1071/BT12146
Casas, A., A. Otero-Arnaiz, E. Pérez-Negrón y A. Valiente-Banuet. 2007. In situ management and domestication of plants in Mesoamerica. Annals of Botany 100(5): 1101-1115. DOI: http://dx.doi.org/10.1093/aob/mcm126 DOI: https://doi.org/10.1093/aob/mcm126
Clement, M., D. Posada y K. Crandall. 2000. TCS: a computer program to estimate gene genealogies. Molecular Ecology 9(10): 1657-1660. DOI: http://dx.doi.org/10.1046/j.1365-294x.2000.01020.x DOI: https://doi.org/10.1046/j.1365-294x.2000.01020.x
Croizat, L., G. Nelson y D. E. Rosen. 1974. Centers of origin and related concepts. Systematic Zoology 23(2): 265-287. DOI: http://dx.doi.org/10.2307/2412139 DOI: https://doi.org/10.1093/sysbio/23.2.265
De Nova, J. A., R. Medina, J. C. Montero, A. Weeks, J. A. Rosell, M. E. Olson, L. E. Eguiarte y S. Magallón. 2012. Insights into the historical construction of species-rich Mesoamerican seasonally dry tropical forests: the diversification of Bursera (Burseraceae, Sapindales). New Phytologist 193(1): 276-287. DOI: http://dx.doi.org/10.1111/j.1469-8137.2011.03909.x DOI: https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2011.03909.x
Doebley, J. F., B. S. Gaut y B. D. Smith. 2006. The molecular genetics of crop domestication. Cell 127(7): 1309-1321. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2006.12.006 DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2006.12.006
Engels, J. M. M., A. W. Ebert, I. Thormann y M. C. d. Vicente. 2006. Centres of crop diversity and/or origin, genetically modified crops and implications for plant genetic resources conservation. Genetic Resources and Crop Evolution 53(8): 1675-1688. DOI: http://dx.doi.org/10.1007/s10722-005-1215-y DOI: https://doi.org/10.1007/s10722-005-1215-y
Espinosa-Organista, D., S. O. Cruz y C. A. Zúñiga 2008. El conocimiento biogeográfico de las especies y su regionalización natural. In: Soberón, J., G. Halffter y J. Llorente-Bousquets (comps.). Capital natural de México, Vol 1: Conocimiento actual de la biodiversidad. Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad. México, D.F., México. Pp. 33-65.
Falcón, L. I. y A. Valera 2007. Extracción de ácidos nucleicos. In: Eguiarte, L. E., V. Souza y X. Aguirre (comps.). Ecología molecular. Instituto Nacional de Ecología, Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales. México, D.F., México. Pp. 499-516.
Genbank. 2015. National Center for Biotechnology Information http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank/ (consultado enero de 2015).
Gross, B. L. y K. M. Olsen. 2010. Genetic perspectives on crop domestication. Trends in Plant Science 15(9): 529-537. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.tplants.2010.05.008 DOI: https://doi.org/10.1016/j.tplants.2010.05.008
Harlan, J. 1971. Agricultural origins: centers and non centers. Science 174(4008): 468-474. DOI: https://doi.org/10.1126/science.174.4008.468
Hernández-Verdugo, S., A. González-Rodríguez, P. Sánchez-Peña, A. Casas y K. Oyama. 2006. Estructura y diferenciación genética de poblaciones silvestres y domesticadas de chile del Noroeste de México analizada con isoenzimas y RAPDs. Revista Fitotecnia Mexicana 29(2): 25-29. DOI: https://doi.org/10.35196/rfm.2006.Especial_2.25
Hernández-Xolocotzi, E. 1998. Aspectos de la domesticación de plantas en México: una apreciación personal. In: Ramamoorthy, T. P., R. Bye, A. Lot y J. Fa (comps.). Diversidad Biológica de México. Instituto de Biología, Universidad Autónoma de México. México, D.F., México. Pp. 715-735.
Jamnadass, R., A. Lowe e I. Dawson. 2009. Molecular markers and the management of tropical trees: the case of indigenous fruits. Tropical Plant Biology 2(1): 1-12. DOI: http://dx.doi.org/10.1007/s12042-008-9027-9 DOI: https://doi.org/10.1007/s12042-008-9027-9
Kress, W. J., D. L. Erickson, F. A. Jones, N. G. Swenson, R. Perez, O. Sanjur y E. Bermingham. 2009. Plant DNA barcodes and a community phylogeny of a tropical forest dynamics plot in Panama. Proceedings of the National Academy of Sciences 106(44): 18621-18626. DOI: http://dx.doi.org/10.1073/pnas.0909820106 DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.0909820106
Librado, P. y J. Rozas. 2009. DnaSP v5: a software for comprehensive analysis of DNA polymorphism data. Bioinformatics 25(11): 1451-1452. DOI: https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btp187
Machado, M. C., P. C. L. d. Carvalho y C. v. d. Berg. 2015. Domestication, hybridization, speciation, and the origins of an economically important tree crop of Spondias (Anacardiaceae) from the Brazilian Caatinga dry forest. Neodiversity 8(1): 8-49. DOI: http://dx.doi.org/10.13102/neod.81.2 DOI: https://doi.org/10.13102/neod.81.2
Miller, A. J. 2008. Characterization of a domesticated tree lineage (Spondias purpurea, Anacardiaceae) based on nuclear and chloroplast sequence data. Journal of the Torrey Botanical Society 135(4): 463-474. DOI: https://doi.org/10.3159/08-RA-020R.1
Miller, A. J. y J. H. Knouft. 2006. GIS-based characterization of the geographic distributions of wild and cultivated populations of the mesoamerican fruit tree Spondias purpurea (Anacardiaceae). American Journal of Botany 93(12): 1757-1767. DOI: http://dx.doi.org/10.3732/ajb.93.12.1757 DOI: https://doi.org/10.3732/ajb.93.12.1757
Miller, A. J. y B. A. Schaal. 2005. Domestication of a Mesoamerican cultivated fruit tree, Spondias purpurea. Proceedings of the National Academy of Sciences 102 (36): 12801-12806. DOI: http://dx.doi.org/10.1073/pnas.0505447102 DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.0505447102
Miller, A. J. y B. A. Schaal. 2006. Domestication and the distribution of genetic variation in wild and cultivated populations of the Mesoamerican fruit tree Spondias purpurea L. (Anacardiaceae). Molecular Ecology 15(6): 1467-1480. DOI: http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-294X. 2006.02834.x DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-294X.2006.02834.x
Nei, M. y S. Kumar 2000. Molecular Evolution and Phylogenetics. Oxford University Press, Inc. Oxford, UK. Pp. 250-259.
Nybom, H., K. Weising y B. Rotter. 2014. DNA fingerprinting in botany: past, present, future. Investigative Genetics 5(1): 1-1. DOI: http://dx.doi.org/10.1186/2041-2223-5-1 DOI: https://doi.org/10.1186/2041-2223-5-1
Otero-Arnaiz, A., A. Casas, C. Bartolo, E. Pérez-Negrón y A. Valiente-Banuet. 2003. Evolution of Polaskia chichipe (Cactaceae) under domestication in the Tehuacán Valley, central Mexico: reproductive biology. American Journal of Botany 90(4): 593-602. DOI: http://dx.doi.org/10.3732/ajb.90.4.593 DOI: https://doi.org/10.3732/ajb.90.4.593
Parmentier, I., J. Duminil, M. Kuzmina, M. Philippe, D. W. Thomas, D. Kenfack, G. B. Chuyong, C. Cruaud y O. J. Hardy. 2013. How effective are DNA barcodes in the identification of African rainforest trees? PLOS ONE 8(4): e54921. DOI: http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0054921 DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0054921
Parra, F., J. J. Blancas y A. Casas. 2012. Landscape management and domestication of Stenocereus pruinosus (Cactaceae) in the Tehuacán Valley: human guided selection and gene flow. Journal of Ethnobiology and Ethnomedicine 8: 32. DOI: http://dx.doi.org/10.1186/1746-4269-8-32 DOI: https://doi.org/10.1186/1746-4269-8-32
Perales-Rivera, H. R. y J. R. Aguirre-Rivera 2008. Biodiversidad humanizada. In: Soberón, J., G. Halffter y J. Llorente-Bousquets (comps.). Capital natural de México, Vol. I: Conocimiento actual de la biodiversidad. Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad. México, D.F., México. Pp. 565-603.
Piperno, D. R. 2011. The origins of plant cultivation and domestication in the New World tropics. Patterns, process, and new developments. Current Anthropology 52(S4): S453-S470. DOI: https://doi.org/10.1086/659998
PopART. 2014. Population Analysis with Reticulate Trees v. 1.0. http://popart.otago.ac.nz.
Ruenes-Morales, M. de R., A. Casas, J. J. Jiménez-Osornio y J. Caballero. 2010. Etnobotánica de Spondias purpurea L. (Anacardiaceae) en la Península de Yucatán. Interciencia 35(4): 247-253.
Schaal, B. A., D. A. Hayworth, K. M. Olsen, J. T. Rauscher y W. A. Smith. 1998. Phylogeographic studies in plants: problems and prospects. Molecular Ecology 7(4): 465-474. DOI: http://dx.doi.org/10.1046/j.1365-294x.1998.00318.x DOI: https://doi.org/10.1046/j.1365-294x.1998.00318.x
Schaal, B. A. y K. M. Olsen. 2000. Gene genealogies and population variation in plants. Proceedings of the National Academy of Sciences 97(13): 7024-7029. DOI: http://dx.doi.org/10.1073/pnas.97.13.7024 DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.97.13.7024
Shaw, J., E. B. Lickey, E. E. Schilling y R. L. Small. 2007. Comparison of whole chloroplast genome sequences to choose noncoding regions for phylogenetic studies in angiosperms: The tortoise and the hare III American Journal of Botany 94(3): 275-288. DOI: http://dx.doi.org/10.3732/ajb.94.3.275 DOI: https://doi.org/10.3732/ajb.94.3.275
Tamura, K., D. Peterson, N. Peterson, G. Stecher, M. Nei y S. Kumar. 2011. MEGA5: Molecular Evolutionary Genetics Analysis using Maximum Likelihood, Evolutionary Distance, and Maximum Parsimony Methods. Molecular Biology and Evolution 28(10): 2731-2739. DOI: http://dx.doi.org/10.1093/molbev/msr121 DOI: https://doi.org/10.1093/molbev/msr121
Templeton, A. R. y C. F. Singt. 1993. A cladistic analysis of phenotypic associations with haplotypes inferred from restriction endonuclease mapping. IV. Nested analyses with cladogram uncertainty and recombination. Genetics 134(2): 659-669. DOI: https://doi.org/10.1093/genetics/134.2.659
TROPICOS. 2015. Tropicos.org. Missouri Botanical Garden. http://www.tropicos.org (consultado enero de 2015).
Vavilov, N. I. 1951. Estudios sobre el origen de las plantas cultivadas. Traducción del trabajo aparecido en Bulletin of Applied Botany and Plant Breeding XVI (2), Leningrado, 1926. ACME Agency, Soc. de Resp. Ltda. Buenos Aires, Argentina. Pp. 1-126.
Weeks, A. 2009. Evolution of the pili nut genus (Canarium L., Burseraceae) and its cultivated species. Genetic Resources and Crop Evolution 56(6): 765-781. DOI: http://dx.doi.org/10.1007/s10722-008-9400-4 DOI: https://doi.org/10.1007/s10722-008-9400-4
Weeks, A. y B. B. Simpson. 2004. Molecular genetic evidence for interspecific hybridization among endemic Hispaniolan Bursera (Burseraceae). American Journal of Botany 91(6): 976-984. DOI: http://dx.doi.org/10.3732/ajb.91.6.976 DOI: https://doi.org/10.3732/ajb.91.6.976
Zeder, M. A., E. Emshwiller, B. D. Smith y D. G. Bradley. 2006. Documenting domestication: the intersection of genetics and archaeology. Trends in Genetics 22(3): 139-155. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.tig.2006.01.007 DOI: https://doi.org/10.1016/j.tig.2006.01.007
Publicado
Cómo citar
-
Resumen2270
-
PDF1015
-
HTML649
-
XML286
Número
Sección
Licencia
Los autores/as que publiquen en esta revista aceptan las siguientes condiciones:
De acuerdo con la legislación de derechos de autor, Acta Botanica Mexicana reconoce y respeta el derecho moral de los autores, así como la titularidad del derecho patrimonial, el cual será cedido a la revista para su difusión en acceso abierto. Acta Botanica Mexicana no realiza cargos a los autores por enviar y procesar artículos para su publicación.
Todos los textos publicados por Acta Botanica Mexicana –sin excepción– se distribuyen amparados bajo la licencia Creative Commons 4.0 Atribución-No Comercial (CC BY-NC 4.0 Internacional), que permite a terceros utilizar lo publicado siempre que mencionen la autoría del trabajo y a la primera publicación en esta revista.
Los autores/as pueden realizar otros acuerdos contractuales independientes y adicionales para la distribución no exclusiva de la versión del artículo publicado en Acta Botanica Mexicana (por ejemplo incluirlo en un repositorio institucional o publicarlo en un libro) siempre que indiquen claramente que el trabajo se publicó por primera vez en Acta Botanica Mexicana.
Para todo lo anterior, el corrector de originales le solicitará junto con la revisión de galeras, que expida su Carta-Cesión de la Propiedad de los Derechos de la primera publicación debidamente requisitado y firmado por el autor(es). Esta carta se debe enviar por correo electrónico en archivo pdf al correo: acta.botanica@inecol.mx (Carta-Cesión de Propiedad de Derechos de Autor).