Tesis de maestría
Estudio cromosómico y de la estructura de la proporción de sexos en sotol (dasylirion cedrosanum)
Autor
Hernández Quintero, Juan de Dios
Resumen
"El sotol, Dasylirion sp., es un género de plantas típicas del Desierto Chihuahuense, perenne y de un comportamiento sexual dioico. Juega un papel económico importante en los estados de Chihuahua, Coahuila y Durango. Es un componente mayor de varios ecosistemas desérticos, sin embargo ha sido poco estudiado desde el punto de vista biológico. En particular, se desconocen las bases de su dinámica reproductiva. En este trabajo se estudió la morfología y comportamiento de los cromosomas en la meiosis masculina y mitosis de Dasylirion cedrosanum. El estudio cromosómico fue complementado mediante el estudio poblacional de frecuencias de machos y hembras en las localidades del estado de Coahuila: Buenavista, Cañón de San Lorenzo, San Miguel y General Cepeda, y en la localidad de Providencia del estado de Zacatecas. Para el estudio de meiosis se recolectaron botones masculinos, se fijaron y se prepararon para su análisis con colorante acetocarmín. Para la preparación de cromosomas mitóticos se utilizó una técnica basada en tratamiento enzimático con pectoliasa y celulasa, así como tinción con el mismo colorante. Los datos poblacionales de proporciones de sexos se analizaron con la prueba de z.
Ambos enfoques citológicos revelaron un número cromosómico somático 2n = 38, consistente con lo reportado para D. wheeleri y D. texanum. El apareamiento cromosómico meiótico mostró un comportamiento diploide normal con prevalencia de anillos sobre cadenas bivalentes, típicamente sin presencia de anormalidades en el apareamiento. Las configuraciones bivalentes en todos los casos fueron simétricas. Los cromosomas mitóticos mostraron una alta variación en morfología y tamaño dentro de las células. El número cromosómico encontrado en este estudio coincide con las anteriores observaciones para el género Dasylirion lo cual apunta hacia un nivel de ploidía constante en el mismo. El apareamiento normal y simétrico en meiosis es a su vez indicativo de una producción de gametos balanceados, y sugiere la ausencia de una determinación sexual heteromórfica, por lo cual es poco probable que se puedan identificar morfológicamente cromosomas sexuales. La variación dentro del juego cromosómico en mitosis sugiere la posibilidad de construir un cariotipo para esta especie. En las poblaciones de General Cepeda y Providencia las proporciones de sexo masculino y femenino fueron significativamente diferente a las tasa 1:1, con un déficit de machos en ambas. No obstante, en el resto de los sitios la proporción estimada de machos fue también menor al 50%, con una proporción global de 26 %. Además, las proporciones de sexos presentaron un sesgo significativo hacia un exceso de hembras con respecto a una proporción 1:1 para dos localidades. Si el sotol presentara cromosomas sexuales, con determinación XY y sin distorsión en la segregación, se esperarían proporciones cercanas a 1:1, situación que no se presentó. Concordantemente, los datos citológicos no indican la presencia de cromosomas sexuales." "Sotol, Dasylirion sp., is a genus of plants typically present in the Chihuahuan Desert, perennial and with a dioecious sexual behavior. It plays an important economic role in the states of Chihuahua, Coahuila and Durango. It is a major component of several desert ecosystems, but has received little attention from the biological point of view. In particular, the basis of its reproductive dynamics are unknown. The chromosomal study was supplemented by the study of the population frequencies of males and females in several locations of Coahuila state: Buenavista, Cañón de San Lorenzo, San Miguel and General Cepeda, as well as Providencia, in the state of Zacatecas. For the study of meiosis, male flower buds were collected, fixed and prepared for analysis with an acetocarmine dye. For the preparation of mitotic chromosomes, we used a technique based on enzymatic treatment with pectolyase and cellulase, as well as staining with the mentioned dye. The sex proportions across locations were analyzed by the z-test.
Both cytological approaches revealed a somatic chromosome number 2n = 38, consistent with the figure reported for D. wheeleri and D. texanum. The meiotic chromosome pairing showed a normal diploid behavior, with prevalence of ring and bivalents chains, typically without presence of abnormalities. Bivalent configurations in all cases were symmetrical. Mitotic chromosomes showed a high variation in morphology and size within the cells. The chromosome number found in this study is consistent with the previous findings for Dasylirion, and points to a constant ploidy level across the genus. The normal and symmetric meiotic pairing indicates a balanced production of gametes and suggests the absence of heteromorphic sex determination, and it is unlikely that sex chromosomes can be morphologically identified. The morphological variation within the set of chromosomes in mitosis suggests the possibility of constructing a karyotype for this species. In the populations of General Cepeda and Providencia, the male and female proportions were significantly different from the ratio 1:1, with a male deficit in both locations. However, in the remaining sites estimated proportion of males was also less than 50%, with an overall ratio of 26%. In addition, sex ratios were significantly different between locations. If sotol presented sex chromosomes with an XY determinatiom and non distorted segregation, proportions would be close to 1:1. Accordingly, no cytological data indicate the presence of sex chromosomes."