Estimation of genetic variation in closely related cycad species in Ceratozamia (Zamiaceae: Cycadales) using rapds markers / Variación genética en especies de cícadas estrechamente relacionadas en Ceratozamia (Zamiaceae: Cycadales) mediante el uso de RAPDs

AbstractThe Ceratozamianorstogii complex from Southern Mexico is made up of four closely related taxa and occurs in similar habitats (Quercus forest). All have linear-lanceolate leaflets with great similarity between them, especially in juvenile stages, but differentiate with age. There has been debate regarding delimitation of species due to character loss in herbarium specimens. The aim of this study was to determine the genetic variation, and to measure genetic similarity between the four taxa. We studied populations in Cintalapa (Chiapas) for C. alvarezii and C. norstogii; the Sierra Atravesada (Oaxaca) for C. chimalapensis, and Villa Flores (Chiapas) for C. mirandae. One population for each taxon was sampled (only one population is known for C. alvarezii) 11-15 randomly chosen adult individuals were sampled. Twenty-eight primers were tested of which five were polymorphic using the RAPD'S technique. The data were analyzed using Bayesian methods. Results revealed low genetic diversity, and a differentiation was found between species, suggesting a recent divergence. A previous morphological and anatomical study on the complex has found the taxa to be distinct. However, the results of this study have shown that the C. norstogii species complex is in a divergence process, probably through genetic drift and founder effects. Rev. Biol. Trop. 65 (1): 305-319. Epub 2017 March 01.

ResumenLos cuatro taxa que componen el complejo Ceratozamia norstogii de especies en el sur de México están estrechamente relacionados y se dan en hábitats similares (bosque de Quercus). Todos tienen folíolos linear-lanceolados con gran similitud entre ellos, sobre todo en las etapas juveniles, pero se diferencian con la edad. Ha habido un debate en relación con la delimitación de especies debido a la pérdida de caracteres en especímenes de herbario. Los objetivos de este estudio son determinar la variación genética y medir la similitud genética entre los cuatro taxones en el complejo. Las poblaciones estudiadas están en; Cintalapa, Chiapas para C. alvarezii y C. norstogii, la Sierra Atravesada, Oaxaca para C. chimalapensis y Villa Flores, Chiapas para C. mirandae. Se tomaron muestras de una población de cada taxón (sólo una población es conocida para C. alvarezii) 11-15 individuos adultos elegidos al azar fueron muestreados. Veintiocho primers fueron probados, de los cuales cinco fueron polimórficos mediante la técnica RAPD's. Los datos fueron analizados utilizando métodos bayesianos. Los resultados revelaron baja diversidad genética y la diferenciación encontrada entre las especies sugiere una divergencia reciente. Un estudio morfológico y anatómico anterior en el complejo encontró que los taxa son distintos. Sin embargo, los resultados del presente estudio han demostrado que el complejo C. norstogii aun se encuentra en un proceso de divergencia, probablemente a través de deriva genética y efectos de fundador.

Comparative anatomy of leaflets of Zamia acuminata and Z. pseudomonticola (Zamiaceae) in Costa Rica

The genus Zamia is morphologically and ecologically the most diverse of the order Cycadales. Throughout its history this genus has been restricted to the New World and is presently almost entirely restricted to the Neotropics. Unusual anatomical traits of the leaflets, such as the sunken stomata and thick cuticle, are common in this and related genera. The objective of this research was to study and compare the leaflet anatomy of Zamia acuminata and Z. pseudomonticola and establish possible phylogenetic relationships between the anatomical traits and the near relatives of these species. The leaf material was obtained from living plants and then processed for electron microscopy study. We found that both species are very similar to each other and to Z. fairchildiana, and that they share several unusual traits with other species of the genus, such as the parenchyma morphology, the spatial distribution of tissues between the veins and the stomata morphology. The main differences between these species were seen in their fiber clusters and in the abundance of trichome basal cells on the epidermis. The anatomical similarities between the three species could be the result of their close phylogenetic relationship and the divergences between them could be the result of recent speciation during the Pleistocene, resulting from geological changes in Southern Costa Rica.

Zamia es morfológica y ecológicamente el género más diverso del orden Cycadales. Este género siempre ha estado restringido a América, pero en la actualidad habita principalmente en la región neotropical. Características anatómicas inusuales en los foliolos como los estomas hundidos y las cutículas gruesas son comunes en Zamia y géneros afines. El objetivo de este trabajo consiste en comparar la anatomía de los foliolos de Zamia acuminata y Z. pseudomonticola y establecer posibles relaciones filogenéticas entre las características anatómicas y los parientes cercanos de esta especie. Las hojas de las especies seleccionadas fueron obtenidas de plantas vivas y luego procesadas para el estudio por microscopía electrónica. Ambas especies son muy similares entre sí y respecto a Z. fairchildiana y comparten varias características en común con otras especies del género como son la morfología del parénquima, de los estomas y la distribución espacial de tejidos alrededor de las haces vasculares. Las diferencias más notables entre especies se vieron a nivel de sus paquetes de fibras y en la abundancia de células basales de los tricomas en la epidermis. Las similitudes anatómicas entre estas tres especies pueden ser el resultado de su cercanía filogenética y las diferencias podrían ser el resultado de especiación durante el Pleistoceno, producto de los eventos geológicos y cambios sucedidos en el sur de Costa Rica en esa época.

Respuesta de Zamia incognita L. al cultivo in vitro, una alternativa para su conservación / In vitro culture response of Zamia incognita, an alternative for preservation

Las Zamiaceas son plantas relictuales consideradas fósiles vivientes. En Colombia, el 65% de esta familia se encuentra en alguna categoría de amenaza, por la destrucción del hábitat e intensa recolección. Teniendo en cuenta que entre las ventajas de la propagación in vitro está la conservación ex situ de germoplasma, el presente trabajo tuvo como objetivo evaluar el potencial de regeneración de plantas de Z. incognita a partir de explantes foliares y embriones cigoticos. Se evaluó el efecto de diferentes combinaciones de Auxinas (2,4-D y ANA) y citoquininas (KIN, BAP y TDZ) sobre la formación de callo y la regeneración de brotes (directa o indirecta), utilizando como medio basal MS (MB1) y medio basal B5 modificado (MB2). La formación de callo se presentó sobre un amplio rango de concentraciones de 2,4-D con KIN y 2,4-D con BAP, independientemente del medio basal, pero no en los explantes tratados con ANA más KIN o TDZ. Para los explantes foliares no hubo respuesta a la formación de embriones somáticos y/o brotes con las combinaciones y concentraciones hormonales evaluadas, no obstante los callos inducidos en MB2 con 2,4-D (0,22 mg/l) y BAP (0, 1, 2, 3 mg/l) fueron diferentes, su aspecto nodular, color crema y apariencia proembriogénica coincidió con una gran cantidad de células meristemáticas potenciales para el proceso de regeneración. A partir de embriones cigoticos inmaduros se logró la formación de embriones somáticos en el medio MB2 exento de reguladores o conteniendo 2,4-D solo (0,22 mg/l) y en combinación con BAP (1 mg/l), sin lograr el proceso de conversión a plántulas.

Zamiaceas are relict plants considered living fossils. In Colombia, 65% of this family is under some threat category due to their habitat destruction and their intense collection. Given that the advantages of in vitro propagation is ex situ conservation of germoplasm, this study aimed to evaluate the regeneration potential of Z incognita plants from leaf explants and zygotic embryos. The effect of different combinations of auxin (2.4-D and NAA) and cytokinins (KIN, BAP and TDZ) was evaluated on the formation of callus and shoot regeneration (direct or indirect), using MS (MB1) basal medium and B5 (MB2) basal modified medium. The callus formation was presented over a wide concentration range of 2.4-D with KIN and 2.4-D with BAP, regardless of the basal medium, but not in explants treated with ANA more TDZ or KIN. For leaf explants there was no response to the formation of somatic embryos or shoots with hormonal combinations and concentrations evaluated; however, MB2 calluses induced with 2.4-D (0.22 mg / l) and BAP (0. 1 , 2. 3 mg / l) were different, their nodular aspect, cream color and pro-embryogenic appearance coincided with a lot of potential meristematic cells for the regeneration process. From immature zygotic embryos, somatic embryo formation in the MB2 medium was achieved without growth regulators or containing 2.4-D alone (0.22 mg /l) or 2.4-D in combination with BAP (1 mg/l) without achieving the conversion process to seedlings.

La familia Zamiaceae en Guatemala / The family Zamiaceae in Guatemala

La actualización del conocimiento de las Coniferas de Guatemala comprende 57 especies de plantas, de las cuales 28 especies son nativas y 29 son exóticas, agrupadas en diferentes familias, una de ellas, la familia Zamiaceae, que es un grupo de plantas parecidas a las palmas y que se estudiaron a través del Proyecto Universitario de Investigación en Ciencias Básicas PUICB.057 Actualización de la flora de Guatemala, capítulo I Pinophyta. Se colectaron y georeferenciaron ejemplares de las distintas especies que conforman las Zamiáceas, ello permitió preparar mapas de distribución de las especies nativas, incluidas en los géneros Ceratozamia (1 especie) y Zamia (4 especies) además se documentaron especies exóticas como Dioon mejiae y Zamia furfuraceae, empleadas como ornamentales...

Caterpillars of Eumaeus childrenae (Lepidoptera: Lycaenidae) feeding on two species of cycads (Zamiaceae) in the Huasteca region, Mexico

There are few genera of butterflies that feed on cycads. Among them the genus Eumaeus (Lycaenidae) presents aposematic coloration in all its life stages. In this work we report for the first time the herbivory of young leaflets of Ceratozamia mexicana and Zamia fischeri (Zamiaceae) by caterpillars of E. childrenae in their natural habitat in the Huasteca region, Mexico.