Variabilidad genética y cuantificación genómica en especies del complejo Agave potatorum basado en marcadores morfológicos y citométricos

Abstract

La caracterización morfológica y molecular de las especies silvestres es un paso inicial importante en la selección de rasgos para el aprovechamiento y domesticación agronómica, lo mismo ocurre con proyectos diseñados para la conservación. El objetivo de este trabajo fue determinarla diversidad genética intra e interespecífica del complejo Agave potatorum (García-Mendoza) con el empleo de marcadores morfológicos y citométricos, para lo cual fue necesario implementar la fenotipificación y la citometría de flujo, para la determinación del contenido de ADN nuclear y nivel de ploidia. Se evaluaron once características morfológicas distintivas reportadas en la literatura para los agaves.Para la caracterización fenotípica se realizó un Análisis de Componentes Principales (ACP), árboles filogenéticos y análisis de correlación utilizando como grupo hermano la especie de Agave karwinskii. Se midieron y cuantificaron los estomas de las láminas foliares de las cuatro especies (Agave potatorum, A. seemanniana, A. nussaviorum y A. karwinskii) por su parte abaxial y adaxial para obtener la densidad estomática, índice estomático y tamaño de estomas; se realizó un ANOVA para ver si existían diferencias significativas en estos valores entre especies y entre láminas foliares.Finalmente se realizó la cuantificación del contenido de ADN nuclear y la estimación del nivel de ploidía mediante la citometria de flujo con Pisum sativumcomo estándar externo. En el mismo sitio de estudio y en forma silvestre, se encontraron las especies de A. karwinskii y las tres especies del complejo: Agave potatorum Zucc., A. seemanniana García-Mend. y A. nussaviorum subsp. nussaviorum García-Mend., con la excepción de la subespecie Agave nussaviorum subsp. deltoidea que no se registró su presencia en el área de estudio.Los valores de los dos primeros componentes(F1= 46.13 y F2= 33.99)principales explicaron más del 80% de la varianza morfológica total. El dendograma de agrupamiento aglomerativo jerárquico (CAJ) mostró similitud entre las especies del complejo, dividiéndolas en dos grupos hermanos:el primer grupo estuvo formado por Agave nussaviorum y A. potatorum, y el segundo fue por A. seemanniana.Mientras que, la especieA. karwinskii mostró distancia genética conforme a su función de especie alejada de la raíz o "outgroup". El análisis de ANOVA no mostró diferencia significativa para ninguna de las variables estomáticas analizadas entre especies, lo mismo ocurrió entre las superficies de las láminas foliares. Las cuatro especies resultaron ser diploides, dentro del complejo la variación del contenido de ADN fue en un rango de 7.33 pg/2C en A. nussavioruma 7.90 pg/2C en A. seemanniana.Los resultados obtenidos en este trabajo sugieren cierto grado de variabilidad genética expresada en las características morfológicas y citométricas de los agaves pertenecientes a este complejo en Oaxaca los cuales pueden ser utilizados en futuros estudios moleculares, domesticación y recuperación de poblaciones reducidas.