Mecanismos citológicos involucrados en la producción de gametos masculinos no reducidos en individuos diploides de Turnera sidoides subsp. carnea (Passifloraceae)

Abstract

Turnera sidoides (x = 7) es un complejo autopoliploide de hierbas alógamas perennes que incluye cinco subespecies, con niveles de ploidía desde diploide (2n = 2x = 14) hasta octoploide (2n = 8x = 56). Estudios previos aportaron evidencias de la producción de gametos masculinos no reducidos (2n y 4n) en poblaciones diploides del complejo, sugiriendo que los poliploides de T. sidoides habrían surgido por poliploidización sexual. Sin embargo, hasta el momento se desconocen los mecanismos citológicos involucrados en la producción de dichos gametos. Por lo tanto, en este trabajo se analiza el comportamiento meiótico y la viabilidad del polen de individuos productores de gametos no reducidos de una población diploide de T. sidoides subsp. carnea. Los resultados obtenidos evidenciaron que la meiosis es generalmente regular, aunque también se observaron algunas irregularidades como husos paralelos, husos fusionados y núcleos de restitución. La viabilidad del polen varió entre 44,75% y 95,82%. Todos estos resultados sugieren que la restitución nuclear tanto en la primera división como en la segunda división meiótica serían los mecanismos involucrados en la producción de gametos masculinos no reducidos en el complejo. Estos mecanismos tendrían importantes consecuencias en el establecimiento de neopoliploides en poblaciones naturales de T. sidoides.

Cytological mechanisms involved in the unreduced male gametes production in diploid individuals of Turnera sidoides subsp. carnea (Passifloraceae). Turnera sidoides (x = 7) is an autopolyploid complex of outcrossing perennial herbs that includes five subspecies, with ploidy levels from diploid (2n = 2x = 14) to octoploid (2n = 8x = 56). Previous studies have revealed the production of unreduced male gametes (2n and 4n) in diploid populations of this complex, suggesting that sexual polyploidyzation would be the main mechanism involved in the origin of neopoliploids of T. sidoides. However, to date, there is a lack of data about the cytological mechanisms involved in the origin of such unreduced gametes. Thus, in this paper we analyze the meiotic behaviour and pollen viability of unreduced gametes producers from a diploid population of T. sidoides subsp. carnea. The results obtained showed that meiotic behavior was mostly regular; however some irregularities such as parallel spindles, fused spindles and nuclear restitution were also observed. Pollen viability varied from 44.75% to 95.82%. Overall, our results suggest that nuclear restitution at both the first and the second meiotic division would be the cytological mechanisms involved in the production of 2n male gametes. Such mechanisms would have important consequences in the establishments of neopolyploids in natural populations.