In the present work, isoenzyme electrophoresis was used to analyze the variability and phenetic relationships among seven American species of genus Prosopis belonging to three different sections: P. argentina (Monilicarpa), P. glandulosa, P. velutina, P. flexuosa, P. ruscifolia, P. kuntzei (Algarobia), and P. reptans (Strombocarpa). The genetic variability in P. argentina, P. reptans, and P. kuntzei was significantly lower than in the rest of the species analyzed. The species belonging to different sections are highly differentiated, but the relationships retrieved among species belonging to the section Algarobia suggested that the series of this section are not natural groups. P. kuntzei is as differentiated from the remaining species of Algarobia as from P. reptans or P. argentina, suggesting that this species might be included in a different section. The series within section Algarobia are not supported by the clusters retrieved in the phenogram based on isoenzymatic data. The results suggest that the two North American species (P. velutina and P. glandulosa) would have originated in different founder events.

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Genetic relationships among American species of Prosopis (Leguminosae) based on enzyme markers

Prosopis es un genero que presenta gran importancia desde el punto de vista economico, ecologico y evolutivo. Habita en las principales zonas aridas y semiaridas del mundo y en base a su morfologia ha sido dividido en cinco secciones denominadas Prosopis, Anonychium, Monilicarpa, Strombocarpa y Algarobia. Esta ultima incluye 30 especies de las cuales la mayor parte habitan en America, con el principal centro de diversidad en Argentina. Algunas especies de esta seccion hibridan frecuentemente en la naturaleza dando lugar a individuos con fenotipos intermedios, dificiles en algunos casos de determinar. En este trabajo se analizaron marcadores bioquimicos y moleculares en poblaciones de P. glanadulosa, P. velutina, P. alba, P. nigra, P. vinalillo, P. alpataco, P. caldenia, P. ruscifolia, P. flexuosa, P. chilensis, P. affinis, P. kuntzei de Algarobia, P. reptans de Strombocarpa y P. argentina de Monilicarpa. Se estudiaron poblaciones naturales mediante las tecnicas de electroforesis de isoenzimas y RAPD con el objeto de identificar loci diagnostico, estimar la variabilidad y analizar la estructura poblacional. Se compararon poblaciones naturales de diferente subcontinentes pertenecientes a Algarobia junto con P. reptans (Strombocarpa) y P. argentina (Monilicarpa). Los resultados senalaron que P. velutina y P. kuntzei son las unicas que presentaron loci isoenzimoticos diagnosticos. Las especies Norteamericanas P. grandulosa y P. velutina no presentaron bandas RAPD diagnosticas con los “primers” ensayados. Los niveles de variabilidad genetica estimados en las poblaciones Norteamericanas son semejantes a los de las especies Sudamericanas de la misma seccion; y las poblaciones presentan las misma variantes isoenzimoticas. Los niveles de variabilidad genetica de P. reprans (Strombocarpa) y P. argentina (Monilicarpa) no difieren entre si, aunque son significativamente menores que las de las especies de Algarobia. La diferenciacion genetica entre las poblaciones de la seccion Monilicarpa es menor a la presentada por las especies de Algarobia estudiadas. Como consecuencia, el flujo genico estimado entre las poblaciones de P. argentina es mayor que el de las especies de Algarobia. Un estudio de individuos agrupados por familias fue realizado mediante electroforesis de isoenzimaspara inferir el sistema de apareamiento en siete especies de la seccion Algarobia. Los resultados mostraron que las especies presentan en la mayoria de los casos fecundacion cruzada pero que hasta un 28% de autofecundacion puede ocurrir (tm vario entre 0.72 y 1). El valor promedio en todas las especies aqui estudiadas es de 15%. Las tasas de fecundacion cruzada variaron entre los arboles dentro de las poblaciones y la mayoria de los individuos analizados (semillas) dentro de cada familia eran hermanos completos. Se realizo un estudio de RFLP utilizando como sonda 27.7 kb de cpDNA heterologo de Nicotina tabacum en 11 especies del genero. Los resultados no mostraron variacion intraespecifica en ningun caso y solo permitieron diferenciar a P. reptans y a P. kuntzei de las restantes especies de Algarobia estudiadas (P. alba, R nigra, P. vinalillo, P. alpataco, P. caldenia, P. ruscifolia, P. flexuosa, P.glandulosa, P. affinis). Por ultimo, las relaciones filogeneticas entre las especies fueron reconstruidas mediante metodos de distancia y parsimonia a partir de las frecuencias alelicas isoenzimaticas, de las secuencias correspondientes al intergen TrnD-TrnT(cpDNA) y de las secuencias de los espaciadores internos transcriptos de ADN ribosomico (ITS-1 e ITS-2). Los fenogramas obtenidos a partir de los datos de enzimas senalaron que P. reptans (Strombocarpa), P argentina (Monilicarpa) y P. kuntzei son las especies mas diferenciadas. A pesar de que los cladogramas de cpDNA y de ADNr resultaron incongruentes, presentan consistencia. El orden relativo de divergencia senalado en ambos cladogramas concuerda con el nivel de diferenciacion genetica en los fenogramas. Ademas, ni los fenogramas ni los cladogramas estan de acuerdo con la clasificacion morfologica en series propuesta para este grupo.

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Cecilia Bessega

Papers

Estructura poblacional y relaciones filogenéticas (Distancia y Parsimonia) en especie de Prosopis (Leguminosae) en base a marcadores moleculares