DETERMINACIÓN DE LA PLOIDÍA EN PROGENIES DE Tagetes spp. MEDIANTE CITÓMETRO DE FLUJO DETERMINATION OF PLOIDY IN Tagetes spp. PROGENIES USING FLOW CYTOMETRY Miguel Ángel Serrato-Cruz1, Martha Hernández-Rodríguez2, Yves Savidan2 y Nina M. Bárcenas-Ortega3 1
Departamento de Fitotecnia.Universidad Autónoma Chapingo. 56230, Chapingo, Estado de México. (
[email protected]). 2Centro Internacional para el Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT). 06600, México, D.F. 3Especialidad de Postgrado en Genética. IREGEP. Colegio de Posgraduados. 56230, Montecillo, Estado de México.
RESUMEN
ABSTRACT
Se utilizó citómetro de flujo para determinar el nivel de ploidía de progenies de Tagetes obtenidas de cruzamientos dentro y entre poblaciones de T. erecta, T. patula, dos ecotipos de T. tenuifolia y dos poblaciones silvestres no identificadas. Las progenies obtenidas por cruzamiento intrapoblacional mostraron las ploidías esperadas (2x y 4x) con índices promedio de ADN de 0.48 y 1.00, respectivamente. Las progenies obtenidas de cruzamientos entre las poblaciones diploides con el polinizador tetraploide tuvieron un índice promedio de ADN de 0.72, indicando un nivel 3x de ploidía. La mayoría de las progenies obtenidas de cruzamientos entre poblaciones diploides resultaron diploides, pero en los cruzamientos entre poblaciones diploides con tetraploides, además de mostrar progenies triploides, se detectaron ploidías inesperadas, lo que sugiere posibles casos de gametos no reducidos, apomixis, haploidía y quimeras.
Flow cytometry was used to determine ploidy levels of Tagetes progenies obtained from crosses within and among populations of T. erecta, T. patula, two ecotypes of T. tenuifolia, and two unidentified wild populations. Progenies obtained from within population crosses showed the expected ploidy levels of 2x and 4x, corresponding to DNA average indexes of 0.48 and 1.00, respectively. Progenies from crosses between diploid populations and a tetraploid male had a DNA average index of 0.72 indicating a 3x ploidy level. Most progenies from crosses between diploid populations were diploids, but crosses between diploid and tetraploid populations showed triploid progenies and other unexpected ploidies suggesting the possible occurrence of unreduced gametes, apomixis, haploidy, and chimerism phenomena. Key words: Tagetes, cytogenetics, intra and interspecific crosses, DNA index.
Palabras clave: Tagetes, citogenética, cruzas intra e interespecíficas, índice de ADN.
INTRODUCTION INTRODUCCIÓN
M
éxico is considered the possible center of origin and diversity center of Tagetes (Strother, 1977). Ploidy levels of 2x and 4x with x=12 are mentioned for several species belonging to the genus Tagetes, although much has yet to be explored in reference to ploidy (Towner, 1961, 1962; Strother, 1977; Keil et al., 1988). On the other hand, taxonomic classification of this genus is not yet complete due to wide morphological variability observed in both wild and cultivated plants grown on contrasting environmental and cultural conditions of México (Rzedowski and Rzedowski, 1985). This situation restricts the development of hybridization programs development in commercial species like T. erecta because progenies resulting from interpopulation crosses should be fertile. DNA content and ploidy are associated in several plant species (Bennet, 1987). To discriminate for ploidy in large or little known plant populations, or in populations where quantification of chromosome number is laborious (Ollitrault-Sammarcelli et al., 1994), flow cytometry has
M
éxico se considera el posible centro de origen y de diversidad de Tagetes (Strother, 1977). Para varias de las especies que integran al género Tagetes se mencionan los niveles de ploidía 2x y 4x con x=12, aunque queda mucho por explorar en cuanto a ploidía (Towner, 1961, 1962; Strother, 1977; Keil et al., 1988). Por otra parte, la clasificación taxonómica en este género aún no es completa debido a la amplia variabilidad morfológica observada en plantas silvestres y cultivadas en las condiciones ambientales y culturales contrastantes de México (Rzedowski y Rzedowski, 1985). Esta situación restringe el desarrollo de programas de hibridación en especies comerciales como T. erecta, pues se requiere que las progenies resultantes del cruzamiento interpoblacional sean fértiles.
Recibido: Septiembre, 1998. Aprobado: Junio, 2000. Publicado como NOTA en Agrociencia 34: 735-740. 2000. 735
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En varias especies vegetales el contenido de ADN nuclear y la ploidía se encuentran relacionados (Bennett, 1987). Para discriminar la ploidía de poblaciones abundantes, o bien, poco conocidas o para las cuales resulta laboriosa la tarea de cuantificar el número cromosómico (Ollitrault-Sammarcelli et al., 1994), se ha propuesto determinar el contenido de ADN mediante citometría de flujo (Galbraith et al., 1983; De Laat et al., 1987; Arumuganathan y Earle, 1991). En este trabajo se utilizó el citómetro de flujo para determinar la ploidía de progenies originadas de cruzamientos intra e interpoblacionales utilizando diversos materiales silvestres y domesticados de Tagetes, con la finalidad de generar información complementaria sobre la fertilidad reproductiva de los cruzamientos. MATERIALES Y MÉTODOS Material experimental En este estudio se incluyeron los siguientes materiales: 1) Dos ecotipos de T. tenuifolia, uno recolectado en Acozac, Ixtapaluca, México (Tt1) y el otro en el Cerro del Tepozteco, Tepoztlán, Morelos (Tt2); 2) Dos poblaciones silvestres no identificadas taxonómicamente, Tsp1 y Tsp2, la primera recolectada en Tlalámac, Ozumba, México y la segunda en Quenchendio, Huetamo, Michoacán; y 3) Una población cultivada de T. erecta (Te) y otra, también cultivada, de T. patula (Tp), ambas encontradas en Coatlinchán, Texcoco, México. Todas las poblaciones utilizadas eran diploides excepto la de T. patula que era tetraploide. La mayoría de las poblaciones tenían solamente inflorescencias simples y la población de T. erecta mostraba inflorescencias simples (Tes) y dobles (Ted). Semillas de estas poblaciones se escarificaron mediante la remoción parcial de la testa con pinzas de disección con punta aguda, y se germinaron en cajas Petri a 22 oC en obscuridad; las plántulas se trasplantaron a invernadero. En veinte plantas de cada una de estas poblaciones y utilizando diferentes flores de cada planta se hicieron autofecundaciones y cruzamientos fraternales planta a planta, además de cruzamientos directos y recíprocos dentro y entre especies. Para las polinizaciones, se consideraron los estigmas de las flores liguladas como la parte femenina.
been proposed to determine DNA content (Galbraith et al., 1983; De Laat et al., 1987; Arumuganathan and Earle, 1991). In this study, flow cytometry was used to determine ploidy of progenies originated from intra- and interpopulation crosses employing diverse wild and domesticated Tagetes plants with the objective of obtaining complementary information about crosses reproductive fertility. MATERIALS AND METHODS Experimental material The following materials were included: 1) Two ecotypes of T. tenuifolia, one collected from Acozac, Ixtapaluca, México (Tt1) and the other from Cerro del Tepozteco, Tepoztlán, Morelos (Tt2); 2) Two wild taxonomically unknown populations; Tsp1 and Tsp2, the first one collected from Tlalámac, Ozumba, México, and the second one from Quenchendio, Huetamo, Michoacán; and 3) Cultivated populations of T. erecta (Te) and T. patula (Tp), both species from Coatlinchán, Texcoco, México. All these materials were diploids except T. patula, which was tetraploid. Most populations had only singleinflorescence plants, but T. erecta showed single- (Tes) or doubleinflorescence (Ted) ones. Seeds of the populations included in the study were scarified by partially removing the seed coat using sharp-pointed tweezers. Then seeds were germinated in Petri dishes at 22 ºC in the dark, and seedlings were transplanted to the greenhouse. Twenty plants of each population, involving different inflorescences from each plant, were used for selfing, plant-to-plant sib-crossing, and direct and reciprocal intra- and interspecific crosses. For pollination purposes, stigmas from ligulate flowers were considered as the plant’s female reproductive structure. Flow cytometry Seeds from each cross were scarified and germinated in Petri dishes. The first ten seedlings obtained from each cross were transferred to the greenhouse. When progenies had developed three pairs of leaves, young leaf tissue from the second pair of leaves was removed and used to isolate plant cells.
Citometría de flujo
Nuclei isolation and determination of DNA content using flow cytometry were done following the procedure described by LeBlanc
Las semillas resultantes de los cruzamientos se escarificaron mediante el procedimiento indicado y se germinaron en cajas Petri y las primeras diez plántulas obtenidas de cada cruzamiento se llevaron al invernadero; cuando estas plantas progenie tenían tres pares de hojas, se recolectó tejido foliar joven del segundo par de hojas para aislar las células. Para el aislamiento de núcleos y la determinación del contenido de ADN mediante citómetro de flujo se siguió el procedimiento descrito por Leblanc et al. (1995). El citómetro de flujo utilizado fue el Modelo Partec II con Software (Partec Gmbh, Münser, Alemania).
et al. (1995). The flow cytometer was a Partec II model with DPAC (Partec Gmbh, Münser, Germany) software. Young active-growing leaf tissue of maize plants (Zea mays L.) from “CIMMYT-Population 21” (Leblanc et al., 1995) was used as an internal standard to determine relative DNA content from plant samples. The DNA index, automatically estimated by the flow cytometer, reflected the relative DNA nuclear content of samples, and it was equal to the average fluorescence intensity of the sample divided by the internal standard. Two DNA fluorescence readings were taken per plant in ten plants from each progeny.
SERRATO-CRUZ ET AL.: PLOIDÍA EN PROGENIES DE Tagetes spp. CON CITÓMETRO DE FLUJO Como estándar interno o patrón de referencia para determinar el contenido relativo de ADN de las muestras, se utilizaron tejidos foliares jóvenes de plantas de maíz (Zea mays L.) “CIMMYT-Población 21” en crecimiento activo (Leblanc et al., 1995). El índice de ADN, calculado automáticamente por el citómetro de flujo, reflejó el contenido relativo de ADN nuclear de la muestra y correspondió al cociente entre la media de intensidad de fluorescencia de la muestra (divisor) y la del estándar interno (dividendo). Se tomaron dos lecturas de la fluorescencia de ADN por planta y se incluyeron diez plantas por progenie.
RESULTADOS En trabajo previo (Serrato et al., 2000) con las mismas poblaciones de Tagetes, se encontró asociación entre el contenido de ADN determinado por citómetro de flujo con los niveles diploide y tetraploide cotejados por conteo cromosómico. Por otra parte, en el trabajo clásico de Towner (1961) se presenta evidencias citológicas del origen triploide de una progenie obtenida del cruzamiento diploide por tetraploide (similares a los efectuados en el presente estudio) y cuyas progenies resultantes presentaron contenidos de ADN con valores de índice de 0.70 a 0.72. Por lo señalado, en este análisis se consideró que los índices de ADN que variaron de 0.45 a 0.53 correspondían a una ploidía de 2x; los valores de 0.68 a 0.75 indicaban una ploidía de 3x; y el índice 1.0 a una de 4x. En progenies obtenidas por autofecundación y cruzamientos planta a planta en cada población (total de 86 plantas), los índices y la ploidía determinados correspondieron a los niveles 2x en Te, Tsp1, Tsp2, Tt1 y Tt2 (índice promedio, 0.50) y de 4x en Tp. En general, en las progenies obtenidas de cruzamientos interpoblacionales (346 plantas) se encontraron diversas ploidías deducidas como sigue: a) 2x, cuando en los cruzamientos participaron progenitores diploides (Cuadro 1); b) 4x, cuando se hicieron cruzamientos entre el progenitor femenino tetraploide Tp y cualesquiera de las poblaciones diploides como polinizador, c) 3x en la mayoría de plantas progenie producidas en cruzamientos entre los progenitores femeninos diploides Tsp1, Tsp2, Tt1, Tt2 y Ted con el polinizador tetraploide Tp (Cuadro 2). Se presentaron algunos casos especiales: a) en progenies de Tsp2 x Tt1 y Tsp2 x Tt2 (Cuadro 1), algunas plantas tuvieron ploidía 3x y la mayoría tuvo 2x (lo esperado); otros casos se pueden apreciar en el Cuadro 2; b) en progenies de Tp x Tes una planta tuvo ploidía 2x y la mayoría con ploidía 4x, cuando lo esperado era 3x; c) en la progenie de Tt2 x Tp se encontraron las ploidías 2x, 3x (lo esperado) y 4x, siendo la segunda la más frecuente; d) en progenies de Tsp2 x Tp y Tes x Tp, se registraron plantas con ploidías 2x y 3x (lo esperado), la primer progenie tuvo dos plantas 2x (la mayoría fue 3x), mientras que la segunda progenie tuvo una planta 3x (la mayoría
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RESULTS In a previous work Serrato et al. (2000), using the same populations of Tagetes, found an association between DNA content determined by flow cytometry and diploid and tetraploid levels obtained from chromosome counting. On the other hand, classic work from Towner (1961) showed cytological evidence on the triploid origin of a progeny obtained from the cross diploid x tetraploid (a cross similar to one in our study), which resulted in progenies showing DNA content index values of 0.70 to 0.72. Because of this, in the present analysis it was considered that DNA indexes varying from 0.45 to 0.53 corresponded to 2x ploidy; values from 0.68 to 0.75 to 3x; and a value of 1.0 to 4x. In progenies obtained from selfing and plant-to-plant crosses of each population (86 plants), indexes and ploidy corresponded to 2x levels in Te, Tspl, Tsp2, Tt1, and Tt2 (0.50 average index), and 4x in Tp. In general, in progenies obtained by interpopulation crosses (346 plants) ploidies were deduced as follows: a) 2x, when diploid parents participated in the crosses (Table 1); b) 4x, when crosses were made between a female tetraploid parent Tp and any male diploid population; c) 3x, in most progeny plants produced from crossings diploid female parents Tsp1, Tsp2, Tt1, Tt2, and Ted, to a tetraploid male Tp (Table 2). Some special cases were detected: a) in progenies from Tsp2 x Tt1 and Tsp2 x Tt2 (Table 1), some plants had 3x ploidy and most had 2x (expected); other cases can be appreciated in Table 2; b) in progenies from Tp x Tes one plant had 2x ploidy and most plants had 4x ploidy, when 3x was expected; c) the progeny from Tt2 x Tp showed 2x, 3x (expected), and 4x ploidies, where 3x was the most frequent; d) in progenies Tsp2 x Tp and Tes x Tp, plants with 2x and 3x (expected) were registered, the first progeny had two 2x plants (most were 3x), while the second progeny had a 3x plant (most were 2x); e) the progeny Tes x Tp, aside of presenting 2x (most) and 3x (expected) ploidies, also produced a plant with a 0.31 index, which was different to the typical index of Tes (0.46), and f) a plant from the progeny Tes x Tp showed 2x and 3x ploidies, the same was true for a plant from Ted x Tp. DISCUSSION The relationship established between DNA content and ploidy in Tagetes through flow cytometry, in 2x and 4x levels, helped to deduce ploidy of 432 plants in approximately 60 hours, confirming the efficiency of this method. The average DNA index of 0.72 found in progenies obtained from diploid (0.48 index) x tetraploid (1.00 index) crosses (Table 2), permitted identification
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fue 2x); e) en la progenie de Tes x Tp, además de mostrar las ploidías 2x (la mayoría) y 3x (lo esperado), se encontró una planta con índice 0.31, diferente del índice típico de Tes (0.46), y f) en una planta de la progenie Tes x Tp se registró la ploidía 2x y 3x, resultado que también se observó en una planta de Ted x Tp.. DISCUSIÓN La relación encontrada entre contenido de ADN y ploidía en Tagetes mediante citómetro de flujo, en los niveles 2x y 4x, facilitó deducir la ploidía de 432 plantas en cerca de 60 horas, confirmando la eficiencia de este método. El índice promedio 0.72 de ADN, encontrado en progenies obtenidas de los cruzamientos entre: diploide (índice 0.48) x tetraploide (índice 1.00) (Cuadro 2), permitió deducir la ploidía 3x. En la literatura se registra que con el cruzamiento entre los progenitores diploides T. tenuifolia o T. erecta con el polinizador tetraploide T. patula, las progenies resultantes son 3x por recuento cromosómico (Towner, 1961; Jalil et al., 1974; Chen y Lin, 1982). El empleo del citómetro de flujo no sólo fue eficiente para determinar las ploidías esperadas, sino también permite sugerir, a partir de la ploidía estimada en la progenie, posibles fenómenos relacionados con la formación de gametos no reducidos (primer caso), con la ocurrencia de apomixis en los progenitores femeninos (segundo caso) y con haploidía y mixoploidía (tercer caso). El primer caso, ejemplificado con la participación de progenitores diploides en el cruzamiento Tsp2 x T. tenuifolia Tt1 ó Tt2 (Cuadro 1), plantea que de producirse gametos reducidos, las progenies deberían resultar únicamente diploides, sin embargo, se encontraron algunas plantas con ploidía de 3x, lo que supone la posible formación y unión de gametos 2x + x, o viceversa. En la literatura no se encontró indicio sobre el fenómeno de gametos no reducidos en Tagetes. El segundo caso, ilustrado con los cruzamientos tetraploide (Tp) x diploide (Tsp1, Tsp2, Tt2), o bien, entre el diploide T. erecta (Tes) con el polinizador tetraploide (Tp), supone la producción de progenies con la ploidía esperada 3x, como lo refieren Towner (1961), Jalil et al. (1974) y Chen y Lin (1982); sin embargo, la ploidía 4x para las progenies obtenidas de tales cruzamientos (tetraploide x diploide), o bien, la ploidía 2x encontrada en la mayoría de plantas progenie producidas por el cruzamiento T. erecta (Tes) (2x) x T. patula (4x) sugiere la posibilidad de que tales progenies sean agamospérmicas. Adicionalmente, estas progenies expresaron la morfología del progenitor femenino. Para las poblaciones T. erecta tipo margarita y T. patula se tiene evidencia anatómica de posible apomixis (García, 1997)4, lo que aunado a los 4
Cuadro 1. Ploidía determinada a partir del índice de ADN estimado en progenies obtenidas de cruzar poblaciones diploides de Tagetes (T. erecta tipos doble -Ted- y simple -Tes-; T. tenuifolia Acozac -Tt1- y Tepoztlán -Tt2-; y especies 1 y 2 no identificadas, Tsp1 y Tsp2). Table 1. Ploidy determined from DNA index estimated in progenies obtained by crossing diploid populations of Tagetes (T. erecta types double -Ted- and single -Tes-; T. tenuifolia Acozac -Tt1- and Tepoztlán -Tt2-; and unidentified species 1 and 2, Tsp1 and Tsp2).
Cruzamiento
Tsp1 x Tsp2 Tsp1 x Tt1 Tsp1 x Tt2 Tsp1 x Tes Tt1 x Tsp1 Tt1 x Tsp2 Tt1 x Tt2 Tt1 x Tes Tsp2 x Tsp1 Tsp2 x Tt1 Tsp2 x Tt2 Tsp2 x Tes Tt2 x Tsp1 Tt2 x Tsp2 Tt2 x Tt1 Tt2 x Tes Ted x Tsp1 Ted x Tsp2 Ted x Tt1 Ted x Tt2 Ted x Tes Tes x Tsp1 Tes x Tsp2 Tes x Tt1 Tes x Tt2
Índice promedio de ADN 0.51 0.49 0.48 0.48 0.48 0.48 0.52 0.50 0.48 0.48 0.49 0.48 0.52 0.53 0.52 0.53 0.48 0.47 0.48 0.48 0.46 0.47 0.46 0.47 0.46
0.72 0.72
Número de plantas con 2x 10 10 10 10 7 8 10 8 10 18 6 10 6 10 3 10 10 10 10 10 5 10 10 10 10
3x
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of 3x ploidy. Scientific literature has recorded that crossing T. tenuifolia or T. erecta diploid parents to a tetraploid T. patula male resulted in progenies with 3x chromosome counts (Towner, 1961; Jalil et al., 1974; Chen y Lin, 1982). The use of flow cytometry was not only efficient in determining expected ploidies, but it also suggested, considering the estimated ploidy in the progeny, possible phenomena related to the formation of unreduced gametes (first case), to the occurrence of apomixis in female parents (second case), and to the presence of haploidy and mixoploidy (third case). The first case, illustrated by diploid parents involved in the cross Tsp2 x T. tenuifolia Tt1 or Tt2 (Table 1), suggests that if reduced gametes were produced, progenies should be only diploids. However, some plants with 3x ploidy were found, suggesting the possible formation and fusion of 2x+x gametes, or vice versa. No
García A., M. 1997. Posible apomixis en Tagetes. Tesis de Maestría en Ciencias. Colegio de Postgraduados. Montecillo, Estado de México. 71 p.
SERRATO-CRUZ ET AL.: PLOIDÍA EN PROGENIES DE Tagetes spp. CON CITÓMETRO DE FLUJO
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Cuadro 2. Ploidía determinada a partir del índice de ADN estimado en progenies obtenidas de cruzar poblaciones diploides de Tagetes (T. erecta tipos doble -Ted- y simple -Tes-; T. tenuifolia Acozac -Tt1- y Tepoztlán -Tt2-; especies 1 y 2 no identificadas, Tsp1 y Tsp2) y tetraploide (T. patula). Table 2. Ploidy determined from DNA index estimated in progenies obtained by crossing of diploid populations of Tagetes (T. erecta types double -Ted- and single -Tes-; T. tenuifolia Acozac -Tt1-; unidentified species 1 and 2, Tsp1 and Tsp2) to the tetraploid (T. patula). ADN (índice promedio) para Cruzamiento
Tsp1 x Tp Tp x Tsp1 Tsp2 x Tp Tp x Tsp2 Tt1 x Tp Tp x Tt1 Tt2 x Tp Tp x Tt2 Tes x Tp
Ploidía de progenitores 2x X 4x 4x X 2x 2x X 4x 4x X 2x 2x X 4x 4x X 2x 2x X 4x 4x X 2x 2x X 4x
x
2x
Tp x Tes †
x
2x
3x
0.50
10
0.72
2
8
1.0
10
0.70 0.45 0.52
0.75
4x
10 1.0
10 1.0 1.0 1.0
0.31
2 2
7
7 1 10
1
2x X 4x 4x X 2x
4x
0.72
0.46 (0.47 Ted x Tp
3x
Número de plantas con
(0.48 0.51
0.71 0.68)† 0.72 0.72)†
7
1 (1)† 9 (1)†
1.0
1
10
Significa que se encontró dos índices de ADN y dos ploidías en la misma planta.
resultados aquí presentados, constituyen los primeros trabajos relacionadas con dicho fenómeno en Tagetes. En el tercer caso, la determinación de cantidades de ADN por debajo del contenido promedio de las poblaciones diploides (Tes x Tp), así como la de dos niveles de ploidía en la misma planta (Tes x Tp, Ted x Tp), por un lado indica la alta sensibilidad del citómetro de flujo y por otro, sugieren la presencia de posible haploidía y quimeras celulares. El antecedente más cercano para explicar la posible haploidía en una de las plantas del cruzamiento T. erecta x T. patula, es el trabajo de Jalil et al. (1974), quienes encontraron que de un hexaploide artificial (F1) formado mediante colchicina a partir de plantas triploides originadas del cruzamiento T. erecta x T. patula, se produce una F2 hexaploide y con número variable de cromosomas desde 2n=64 hasta 24 (2x). En ese trabajo no se explica por qué se formaron los diploides, y se descartan los fenómenos de deploidización y de segregación de los genomas progenitores ya que la progenie diploide no tuvo parecido morfológico, ni en fertilidad, con los padres. En el caso de la posible planta con haploidía, su morfología corresponde a la de T. erecta, por lo tanto, siguiendo el razonamiento de Jalil et al. (1974) la haploidía podría haberse dado por segregación del genoma de T. erecta. Sobre la existencia de individuos con constitución mixoploide es un fenómeno que hasta ahora no se ha registrado en Tagetes. Sin embargo, se requiere del conteo cromosómico en puntas de raíz para verificar la posible naturaleza haploide y mixoploide propuesta en este estudio.
information on the phenomenon of unreduced gametes in Tagetes was found in previous literature. The second case, illustrated by crosses of tetraploid (Tp) x diploid (Tsp1, Tsp2, Tt2), or between diploid T. erecta (Tes) x tetraploid pollinator (Tp), assumes that progenies will have an expected ploidy of 3x, as is stated in Towner (1961), Jalil et al. (1974) and Chen and Lin (1982). However, 4x ploidy in progenies obtained from tetraploid x diploid crosses, or 2x ploidy found in most progeny plants produced by crossing 2x (T. erecta) (Tes) x 4x (T. patula) suggest the possibility that these crosses could be agamospermic. Additionally, these progenies expressed the morphology of the female parent. There is anatomic evidence of possible apomixis (García, 1997)4 for populations of single type T. erecta and T. patula. This result, together with our findings, constitutes the first information related to apomixis in Tagetes. The third case included determination of DNA in lower quantities than that present in diploid populations (Tes x Tp) plus the presence of two ploidy levels in the same plant (Tes x Tp, Ted x Tp), indicating the high sensitivity of flow cytometry. These results also suggest the presence of possible haploidy and cellular quimerism. The nearest antecedent to explain the possible haploidy in one of the plants from crossing T. erecta x T. patula is Jalil et al. (1974). They found that an artificial hexaploid (F1), resulting from colchicine treatment of triploid plants from the crossi of T. erecta x T. patula, produced a hexaploid F2 with unfixed numbers of chromosomes that ranged from 2n=64 to 24 (2x). That work did not explain
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CONCLUSIONES Los resultados muestran las posibilidades de uso del citómetro de flujo como auxiliar en programas de hibridación en Tagetes para analizar poblaciones numerosas, pues hubo relación entre el contenido promedio de ADN y ploidía en los niveles diploide, triploide y tetraploide. El citómetro de flujo también puede apoyar estudios de citogenética en ese género, ya que se encontraron algunas ploidías diferentes a lo esperado, sospechándose la ocurrencia de posibles fenómenos de gametos no reducidos, apomixis, haploidía y quimeras celulares.
why diploids were formed, and the phenomena of diploidization and segregating genomes of the parents were discarded because the diploid progeny had no morphological resemblance, not even in fertility, to the parents. For the case of one possibly haploid plant, its morphology corresponded to that of T. erecta. Therefore, following Jalil et al.’s (1974) rationale, haploidy could have occurred through segregation of the T. erecta genome. The existence of individuals with mixoploid constitution is a phenomenon that until now has not been reported in Tagetes. However, a chromosome count in root tips is required to verify the possible haploid and mixoploid nature of Tagetes suggested in this study.
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Results show the feasibility of using flow cytometry as an aid in hybridization programs of Tagetes to analyze large populations, since there was a relation between DNA average content and ploidy in the diploid, triploid, and tetraploid levels. Flow cytometry could also aid cytogenetic studies in that genus, because some ploidies found were different to those expected, suggesting the occurrence of possible phenomena of unreduced gametes, apomixis, haploidy, and cellular quimerism. —End of the English version—
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