Viabilidad y germinación de polen en probables híbridos de Bursera (sección Bullockia; Burseraceae) en México
DOI:
https://doi.org/10.21829/abm126.2019.1435Palabras clave:
bosque tropical caducifolio, copales, fertilidad en híbridos, germinación in vitro, técnica de tinción, zonas de hibridaciónResumen
Antecedentes y Objetivos: El género Bursera (~100 especies) tiene su centro de diversificación y endemismo en México. La hibridación interespecífica es un fenómeno común en Bursera en áreas donde coexisten especies relacionadas. La hibridación, por un lado, puede reforzar las barreras reproductivas, aumentar la variación genética, generar ecotipos novedosos y nuevos linajes y, por otro lado, puede conducir a una mala adaptación. Sin embargo, las consecuencias ecológicas y evolutivas de la hibridación natural dependen críticamente de la aptitud de los híbridos. En este estudio, dentro de una población de posibles híbridos en el bosque tropical seco de la región del Bajío en México y utilizando una aproximación de aptitud híbrida, investigamos la viabilidad del polen entre Bursera cuneata, B. bipinnata, y su respectivo híbrido hipotético.
Métodos: Utilizamos dos técnicas: una prueba de tinción de polen con cloruro de tetrazolio 1% y una prueba de germinación in vitro para observar la formación de tubos de polen. Se calcularon porcentajes de viabilidad para cada grupo; las pruebas estadísticas se realizaron con modelos lineales generales.
Resultados clave: Los resultados demuestran que el híbrido hipotético no es estéril y que presenta mayores tasas de germinación en comparación con las especies parentales.
Conclusiones: Nuestros resultados sugieren que el flujo genético entre las especies parentales y el híbrido hipotético es probable. Futuros estudios genéticos deben confirmar el origen genético y nivel de poliploidía de los híbridos y determinar si existe introgresión genética. Nuestro estudio demuestra que los híbridos de Bursera pueden ser fértiles, por lo que contribuye a comprender el papel de la hibridación y el aislamiento reproductivo en las especies mexicanas de Bursera.
Descargas
Citas
Abbott, R., D. Albach, S. Ansell, J. W. Arntzen, S. J. E. Baird, N. Bierne, J. Boughman, A. Brelsford, C. A. Buerkle, R. Buggs, R. K. Butlin, U. Dieckmann, F. Eroukhmanoff, A. Grill, S. H. Cahan, J. S. Hermansen, G. Hewitt, A. G. Hudson, C. Jiggins, J. Jones, B. Keller, T. Marczewski, J. Mallet, P. Martinez-Rodriguez, M. Möst, S. Mullen, R. Nichols, A. W. Nolte, C. Parisod, K. Pfennig, A. M. Rice, M. G. Ritchie, B. Seifert, C. M. Smadja, R. Stelkens, J. M. Szymura, R. Väinölä, J. B. W. Wolf and D. Zinner. 2013. Hybridization and speciation. Journal of Evolutionary Biology 26(2): 229-246. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1420-9101.2012.02599.x
Abdelgadir, H. A., S. D. Johnson and J. Van Staden. 2012. Pollen viability, pollen germination and pollen tube growth in the biofuel seed crop Jatropha curcas (Euphorbiaceae). South African Journal of Botany 79: 132-139. DOI: https://doi.org/10.1016/j.sajb.2011.10.005
Alix, K., P. R. Gérard, T. Schwarzacher and J. S. (Pat) Heslop-Harrison. 2017. Polyploidy and interspecific hybridization: partners for adaptation, speciation and evolution in plants. Annals of Botany 120(2): 183-194. DOI: https://doi.org/10.1093/aob/mcx079
Baack, E., M. C. Melo, L. H. Rieseberg and D. Ortiz-Barrientos. 2015. The origins of reproductive isolation in plants. New Phytologist 207(4): 968-984. DOI: https://doi.org/10.1111/nph.13424
Barker, M. S., N. Arrigo, A. E. Baniaga, Z. Li and D. A. Levin. 2016. On the relative abundance of autopolyploids and allopolyploids. New Phytologist 210(2): 391-398. DOI: https://doi.org/10.1111/nph.1369
Birchler, J. A., H. Yao and S. Chudalayandi. 2006. Unraveling the genetic basis of hybrid vigor. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 103(35): 12957-12958. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.0605627103
Bonfil-Sanders, C., I. Cajero-Lázaro and R. Y. Evans. 2008. Germinación de semillas de seis especies de Bursera del centro de México. Agrociencia 42(7): 827-834.
Bures, P., P. Smarda, O. Rotreklova, M. Oberreiter, M. Buresova, A. Knoll, K. Fajmon and J. Smerda. 2010. Pollen viability and natural hybridization of Central European species of Cirsium. Preslia 82(4): 391-422.
Campbell, D. R., R. Alarcon and C. A. Wu. 2003. Reproductive isolation and hybrid pollen disadvantage in Ipomopsis. Journal of Evolutionary Biology 16(3): 536-540. DOI: https://doi.org/10.1046/j.1420-9101.2003.00538.x
Cortes-Palomec, A. C. 1998. Biología reproductiva de Bursera medranoana Rzedowski & Ortiz (Burseraceae). Una especie de origen híbrido. Tesis de licenciatura. Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autonoma de México. México, D.F., México. 59 pp.
De Almeida-Vieira, F., V. Appolinario, C. Gouvea-Fajardo and D. De-Carvalho. 2010. Reproductive biology of Protium spruceanum (Burseraceae), a dominant dioecious tree in vegetation corridors in Southeastern Brazil. Revista Brasileira de Botânica 33(4): 711-715. DOI: https://dx.doi.org/10.1590/S0100-84042010000400018
Franssen, A. S., D. Z. Skinner, K. Al-Khatib and M. J. Horak. 2001. Pollen morphological differences in Amaranthus species and interspecific hybrids. Weed Science 49(6): 732-737. DOI: https://doi.org/10.1614/0043-1745(2001)049[0732:PMDIAS]2.0.CO;2
García, L., M. Rivero and F. Droppelmann. 2015. Descripción morfológica y viabilidad del polen de Nothofagus nervosa (Nothofagaceae). BOSQUE 36(3): 487-496. DOI: https://dx.doi.org/10.4067/S0717-92002015000300015
Hernández-Oria, J. G. 2007. Desaparición del bosque seco en el Bajío mexicano: implicaciones del ensamblaje de especies y grupos funcionales en la dinámica de una vegetación amenazada. Zonas Áridas 11(1): 13-31 DOI: https://dx.doi.org/10.21704/za.v11i1.201
Hernández-Téllez, I. J. 2015. Viabilidad y germinación de diez especies del género Bursera. Tesis de licenciatura. Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México. México, D.F., México. 72 pp.
Hossain, M. M., H. Inden and T. Asahira. 1990. Pollen morphology of interspecific hybrids of Brassica oleracea and B. campestris. HORTSCIENCE 25(1): 109-111.
Ilgin, M., F. Ergenoglu and S. Caglar. 2007. Viability, germination and amount of pollen in selected caprifig types. Pakistan Journal of Botany 39(1): 9-14.
Karlsdóttir, L., M. Hallsdóttir, A. T. Thórsson and K. Anamthawat-Jónsson. 2008. Characteristics of pollen from natural triploid Betula hybrids. Grana 47(1): 52-59. DOI: https://doi.org/10.1080/00173130801927498
La Porta, N. and G. Roselli. 1991. Relationship between pollen germination in vitro and fluorochromatic reaction in cherry clone F12/1 (Prunus avium L.) and some of its mutants. Journal Horticultural Science and Biotechnology 66(2): 171-175. DOI: https://doi.org/10.1080/00221589.1991.11516141
Lazarević, M., S. Siljak-Yakovlev, P. Lazarević, B. Stevanović and V. Stevanović. 2013. Pollen and seed morphology of resurrection plants from the genus Ramonda (Gesneriaceae): relationship with ploidy level and relevance to their ecology and identification. Turkish Journal of Botany 37(5): 872-885. DOI: https://doi.org/10.3906/bot-1209-58
Leila-Soares, T., O. De Nunes Jesus, J. Almeida Dos Santos-Serejo and E. De Jorge Oliveira. 2013. In vitro pollen germination and pollen viability in passion fruit (Passiflora spp.). Revista Brasileira de Fruticultura 35(4): 1116-1126. DOI: https://dx.doi.org/10.1590/S0100-29452013000400023
Lenth, R. V. 2016. Least-Squares Means: The R Package lsmeans. Journal of Statistical Software 69(1): 1-33. DOI: https://doi.org/10.18637/jss.v069.i01
Lowry, D. B., J. L. Modliszewski, K. M. Wright, C. A. Wu and J. H. Willis. 2008. The strength and genetic basis of reproductive isolating barriers in flowering plants. Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Series B, Biological Sciences 363(1506): 3009-3021. DOI: https://doi.org/10.1098/rstb.2008.0064
Marques, I., G. N. Feliner, M. Ameíia, M.-L. Louçaõ and J. F. Aguilar. 2011. Fitness in Narcissus hybrids: low fertility is overcome by early hybrid vigour, absence of exogenous selection and high bulb propagation. Journal of Ecology 99(6): 1508-1519. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-2745.2011.01876.x
McVaugh, R. and J. Rzedowski. 1965. Synopsis of the genus Bursera L in western Mexico, with notes on the material of Bursera collected by Sessé and Mociño. Kew Bulletin 18(2): 317-346. DOI: https://doi.org/10.2307/4109252
Miranda, F. and E. Hernández-X. 1963. Los tipos de vegetación en México y su clasificación. Boletín de la Sociedad Botánica de México 28: 29-179. DOI: https://dx.doi.org/10.17129/botsci.1084
Norton, J. D. 1966. Testing of plum pollen viability with tetrazolium salts. Proceedings of the American Society for Horticultural Science 89: 132-134.
Nybom, H. 1985. Pollen viability assessments in blackberries (Rubus subgen. Rubus). Plant Systematics and Evolution 150(3): 281-290. DOI: https://doi.org/10.1007/BF00984202
Osabe, K., T. Kawanabe, T. Sasaki, R. Ishikawa, K. Okazaki, E. S. Dennis, T. Kazama and R. Fujimoto. 2012. Multiple mechanisms and challenges for the application of allopolyploidy in plants. International Journal of Molecular Sciences 13(7): 8696-8721. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms13078696
Pérez-Navarro, J. J. 2001. El género Bursera Jacq. ex L. (Burseraceae) en la Península de Baja California. Tesis de maestría. Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste, S.C. La Paz, Baja California, México. 110 pp.
Pfennig, K. S., A. L. Kelly and A. A. Pierce. 2016. Hybridization as a facilitator of species range expansion. Proceedings Biological Sciences 283(1839): 20161329 DOI: https://doi.org/10.1098/rspb.2016.1329
Quesada, M., E. J. Fuchs and J. A. Lobo. 2001. Pollen load size, reproductive success, and progeny kinship of naturally pollinated flowers of the tropical dry forest tree Pachira quinata (Bombacaceae). American Journal of Botany 88(11): 2113-2118. DOI: https://doi.org/10.2307/3558436
R Core Team. 2018. R: A Language and Environment for Statistical Computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria.
Ramos-Ordoñez, M. and M. Arizmendi. 2011. Parthenocarpy, attractiveness and seed predation by birds in Bursera morelensis. Journal of Arid Environments 75(9): 757-762. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jaridenv.2011.04.013
Rzedowski, J. and E. Ortiz. 1988. Estudios quimiotaxonómicos de Bursera (Burseraceae). II. Una especie nueva de origen hibrido de la Barranca de Tolantongo, estado de Hidalgo. Acta Botanica Mexicana 1: 11-19. DOI: https://doi.org/10.21829/abm1.1988.559
Rzedowski, J. and F. Guevara-Féfer. 1992. Burseraceae. Flora del Bajío y de regiones adyacentes 3: 1-46.
Rzedowski, J. and H. Kruse. 1979. Algunas tendencias evolutivas en Bursera (Burseraceae). Taxon 28(1-3): 103-116. DOI: https://doi.org/10.2307/1219565
Scorza, R. and W. B. Sherman. 1995. Peaches. In: Janik, J. and J. N. Moore (eds.). Fruit breeding. John & Sons. New York, USA. Pp. 325-440.
Sulusoglu, M. and A. Cavusoglu. 2014. In vitro pollen viability and pollen germination in cherry laurel (Prunus laurocerasus L.). The Scientific World Journal 2014: 657123. DOI: https://dx.doi.org/10.1155/2014/657123
Todesco, M., M. A. Pascual, G. L. Owens, K. L. Ostevik, B. T. Moyers, S. Hübner, S. M. Heredia, M. A. Hahn, C. Caseys, D. G. Bock and L. H. Rieseberg. 2016. Hybridization and extinction. Evolutionary Applications 9(7): 892-908. DOI: https://doi.org/10.1111/eva.12367
Toledo-Manzur, C. A. 1982. El género Bursera (Burseraceae) en el estado de Guerrero (Mexico). Tesis de licenciatura. Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de Mexico. México, D.F., México. 364 pp.
Weeks, A. and B. B. Simpson. 2004. Molecular genetic evidence for interspecific hybridization among endemic Hispaniolan Bursera (Burseraceae). American Journal of Botany 91(6): 976-984. DOI: https://doi.org/10.3732/ajb.91.6.976
Whitham, T., P. Morrow and B. Potts. 1991. Conservation of hybrid plants. Science 254(5033): 779-780. DOI: https://doi.org/10.1126/science.254.5033.779-b
Widmer, A., C. Lexer and S. Cozzolino. 2009. Evolution of reproductive isolation in plants. Heredity 102(1): 31-38. DOI: https://doi.org/10.1038/hdy.2008.69
Wrońska-Pilarek, D., J. Bocianowski and A. M. Jagodziński. 2013. Comparison of pollen grain morphological features of selected species of the genus Crataegus (Rosaceae) and their spontaneous hybrids. Botanical Journal of the Linnean Society 172(4): 555-571. DOI: https://doi.org/10.1111/boj.12033
Wrońska-Pilarek, D., W. Danielewicz, J. Bocianowski, T. Maliński and M. Janyszek. 2016. Comparative Pollen Morphological Analysis and Its Systematic Implications on Three European Oak (Quercus L., Fagaceae) Species and their spontaneous hybrids. PloS ONE 11(8): e0161762. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0161762
Xie, Y., X. Zhu, Y. Ma, J. Zhao, L. Li and Q. Li. 2017. Natural hybridization and reproductive isolation between two Primula species. Journal of Integrative Plant Biology 59(8): 526-530. DOI: https://doi.org/10.1111/jipb.12546
Descargas
Publicado
Cómo citar
-
Resumen4110
-
PDF 145
-
EPUB 67
-
XML 22
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2018 Acta Botanica Mexicana
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial 4.0.
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).
