Variación genética de tres especies silvestres del género Hylocereus (Berger) Britton & Rose (Cactaceae) en México con base en secuencias de matK, rbcL, psbA, trnL-F e ITS

Abstract

Hylocereus (Berger) Britton y Rose es una cactácea con elevado po¬tencial económico. El número de especies reconocidas para México es contro¬vertido, debido a que no existe un consenso en cuanto a su taxonomía, principalmente por la amplia variación morfológica que se observa en las estructuras vegetativas de muchas plantas. En el primer capítulo se evaluó la variación morfología vegetativa en poblaciones silvestres de Hylocereus undatus, H. purpusii e H. ocamponis y su relación con algunas poblaciones manejadas de H. undatus. En el segundo capítulo se evaluaron tres regiones del cloroplasto (matK, rbcL, psbA) y el espaciador intergéni¬co trnL-F a fin de determinar su conveniencia como código de barras para las especies de este género en México. En el tercer capítulo se evaluó la utilidad de los espaciadores internos transcrito del ADN ribosomal nuclear ITS con el fin de detectar variación intra-específica en poblaciones silvestres de H. undatus y establecer su relación con algunas poblaciones manejadas. Se recolectaron ejemplares de las tres especies en 61 poblaciones de once estados de la República Mexicana. Además, se recolectaron ejemplares de H. undatus en 14 poblaciones manejadas clasificadas con base en la coloración de la pulpa del fruto. Se practicó un análisis canónico discriminante (ACD), discriminante clasificatorio (DISCRIM), un análisis de varianza y una comparación de medias (Tukey, P≤0.05), a fin de establecer diferencias estadísticas entre las poblaciones, además un análisis de divergencia de nucleótidos y una reconstrucción filogenética con base en la matriz de distancias Distancia-P usando el método Neighbor-Joining y el modelo de sustitución Tamura-Nei. Cada una de las especies mostró atributos morfológico únicos que las definen. Caracteres morfológicos asociados con la aréola permitieron la diferenciación de genotipos en poblaciones manejadas de H. undatus. En el análisis multilocus reveló que la combinación de rbcL + trnL-F discriminó a las tres especies con probabilidades > 60 %. La región ITS ADNrn permitió distinguir genéticamente tres grupos de individuos de H. undatus en México. Los resultados sugieren que la combinación de loci propuesta puede tener utilidad como código de barras para las tres especies de este género de cactáceas en México. La cercanía genética de las poblaciones silvestres y manejadas de H. undatus deja ver que los cambios en las poblaciones se presentan en su morfología, pero no en su distinción genética amplia. La selección artificial influye en los niveles de variación morfológica de ésta especie, así como en el número de variantes reportadas. Se detectaron poblaciones con divergencia genética significativa, las cuales constituyen reservorios genéticos de esta especie en México como es el caso Ayutla Gro. Caltepec Pue., Tuxtepec Lochixonace y Oax. _______________ GENETIC VARIATION OF THREE SPECIES OF WILD GENDER Hylocereus (Berger) Britton & Rose (Cactaceae) EN MEXICO BASED ON SEQUENCE matK, rbcL, psbA, trnL-F e ITS. ABSTRACT: Hylocereus (Berger) Britton and Rose is a cactus with economic po¬tencial high. The number of recognized species is controvertido to Mexico, because there is no consensus as to their taxonomy, mainly due to high morphological variation observed in vegetative structures of many plants. In the first chapter vegetative morphology variation in wild populations of Hylocereus undatus, H. ocamponis and H. purpusii and its relation to some populations of H. undatus handled evaluated. In chapter three regions of the chloroplast (matK, rbcL, psbA) and trnL-F spacer intergénico to determine its suitability as a barcode for species of this genus in Mexico were evaluated. In the third chapter the utility of nuclear ribosomal DNA transcribed ITS in order to detect intra-specific variation in wild populations of H. undatus and establish their relationship with internal spacers managed populations was evaluated. Specimens of the three species were collected from 61 populations of eleven states of the Mexican Republic. In addition, copies of H. undatus were collected from 14 populations handled classified based on the color of the fruit pulp. A canonical discriminant analysis (CDA), discriminant classification (DISCRIM), an analysis of variance and comparison of means (Tukey, P ≤ 0.05), in order to establish statistical differences among populations, plus an analysis of nucleotide divergence was performed and phylogenetic reconstruction based on the distance matrix P using the Distance-Neighbor-Joining method and substitution model Tamura-Nei. Each species only showed morphological attributes that define them. Morphological characters associated with the areola allowed differentiation of genotypes of H. undatus in managed populations. In the multilocus analysis revealed that the combination rbcL-F + trnL discriminated three species likely> 60%. The ITS region allowed ADNrn genetically distinguish three groups of individuals of H. undatus in Mexico. The results suggest that the combination of loci proposal may have utility as a barcode for the three species of this genus of cacti in Mexico. The genetic proximity of wild populations of H. undatus and managed reveals that changes in populations occur in morphology, but not in its broad genetic distinction. Artificial selection influences the levels of morphological variation of this species as well as variations in the number of reported. Populations with significant genetic divergence, which are genetic reservoirs for this species in Mexico such as Ayutla, Gro., Caltepec, Pue., Tuxtepec y Lochixonace, Oaxaca were detected.