Caracterización citogenética y reproductiva de poliploides impares en Paspalum indecorum Mez. de importancia para el NEA

Abstract

La poliploidía en las angiospermas es un proceso evolutivo clave que permite su diversificación y adaptación mediante la duplicación de genomas completos. A menudo, se asocia con cambios en los sistemas reproductivos, como la autofertilidad o la apomixis, que brindan ventajas para el establecimiento de nuevas poblaciones o la expansión de las mismas a través de la reproducción uniparental. El género Paspalum se caracteriza por presentar diploides de reproducción sexual, y poliploides apomícticos. Paspalum indecorum Mez es una especie de interés forrajero, que incluye citotipos diploides (2n= 2x= 20), sexuales y autoestériles, y triploides (2n= 3x= 30) apomícticos facultativos. El objetivo de este trabajo fue evaluar el rol de los citotipos triploides en la formación de complejos agámicos poliploides en el género, a través de la caracterización de la microsporogénesis y viabilidad de polen, su capacidad de hibridación con citotipos diploides y la obtención de progenie, identificando su nivel de ploidía y origen reproductivo mediante el uso de citometría de flujo y pruebas de progenie con marcadores moleculares ISSRs. El análisis de la microsporogénesis del citotipo triploide mostró que la mayoría de las células madre del polen (PMCs) presentaron una configuración cromosómica de 8III+2II+2I y 10III, confirmando el origen autopoliploide de este citotipo. Además, se observó una alta frecuencia de irregularidades meióticas tanto en la meiosis I como II (74,1%), sin embargo, la viabilidad del polen fue elevada (93%). Al analizar el tamaño de los granos de polen para estimar la frecuencia de formación de gametos no reducidos (2n=3x) vs. reducidos (n=x o n=2x) se observó que un 0,9% de los granos eran no reducidos (2n=3x). Los índices de hibridación, germinación y supervivencia fueron mayores cuando se utiliza al citotipo triploide como dador de polen en comparación a cuando actúa como parental materno (en promedio). Del análisis por citometría de los niveles de ploidía de las progenies obtenidas, se observó descendientes con niveles de ploidía mayores, como tetraploides, pentaploides y hexaploides en muy baja frecuencia. Sin embargo, la mayor parte de la progenie analizada mediante citometría de flujo y marcadores moleculares ISSRs resultó diploide y de origen sexual, lo que indica que tanto los gametos femeninos como masculinos euploides reducidos (n=x) son funcionales y contribuyen a la formación de nuevos individuos diploides. Además, el análisis de citometría de flujo de semillas reveló que algunos gametos femeninos euploides reducidos (n=2x) del triploide son funcionales, dando lugar a progenie triploide. También se observó en menor proporción la formación de tetraploides, pentaploides y hexaploides, indicando el rol de las gametas no reducidas (2n=3x) en la formación progenie de ploidías mayores. En conclusión, se puede indicar que los triploides de Paspalum indecorum desempeñan un rol crucial en la reciente poliploidización unilateral de la especie, ya que mediante el puente triploide, facilitan la formación de nuevos individuos triploides y ploidías mayores.