agradecimientos dr. josé guadalupe Álvarez...
Post on 05-Aug-2020
0 Views
Preview:
TRANSCRIPT
AGRADECIMIENTOS
A la Universidad Autónoma Chapingo y a la División de Ciencias Forestales
por brindarme la oportunidad de iniciar y concluir mis estudios.
Al Dr. José Guadalupe Álvarez Moctezuma, por la dirección y apoyo brindado
para realizar la presente investigación.
A la M.C. Silvia Edith García Díaz, por la asesoría que tan amablemente me
brindó, para poder llevar a cabo ésta investigación.
Al Dr. Gil Vera Castillo, por proporcionarme las plántulas con las cuales se
trabajó en este estudio.
A la Dra. Georgina Flores Escobar por su asesoría, observaciones y comentarios
de este trabajo.
Al M.C. Ángel Leyva Ovalle, por sus observaciones respecto a los análisis de
datos.
Al Dr. José Tulio Méndez Montiel y M.C. Rodolfo Campos Bolaños, por formar
parte del comité revisor de la presente tesis.
GRACIAS
ii
DEDICATORIA
A lo más preciado que tengo en esta vida, mi madre la Sra. Lucía Sánchez
Gómez, por mostrarme el camino correcto, por su apoyo y amor incondicional.
A mi padre, el Sr. Cecilio Domínguez González por haber forjado parte de mi y
por ser el pilar a prueba de viento y marea, a quien yo admiro desde mi niñez.
A mi abuela la Sra. Lucía González, por acompañarme durante mis primeros
años.
A mi hermana Pilar, por ser un punto de apoyo incondicional. A mi hermano
Flavio, por todo el apoyo recibido desde siempre.
A mis herman@s Mónica, Dora, Cecilio, Ana, Isaac y Liborio, por tener la dicha
convivir con ellos gran parte de mi vida.
A mis sobrinitas Linda y Damaris por todo el cariño recibido de ellas y desde
luego por sus travesuras. A mi cuñado Pedro, por formar parte de nuestra familia.
A toda mi familia.
A Mario, por convivir conmigo una etapa representativa de mi vida y por estar
presente oportunamente cuando las cosas cambian de rumbo.
A mis amigos Arturo, Lucy, Renata, César, Sonia, Martha, Nallely, Lucero,
Guiovani, Hedi, David y Verito.
A todos mis amigos a quienes por espacio, no he nombrado.
iii
ÍNDICE GENERAL
CONTENIDO PÁG.
AGRADECIMIENTOS ...................................................................................... i
DEDICATORIA ............................................................................................... ii
ÍNDICE DE TABLAS ...................................................................................... v
ÍNDICE DE FIGURAS ..................................................................................... v
RESUMEN ..................................................................................................... vi
ABSTRACT .................................................................................................. vii
1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................ 1
2. OBJETIVOS ................................................................................................... 2
2.1. General ........................................................................................................... 2
2.2. Particular ......................................................................................................... 2
3. MATERIALES................................................................................................. 3
4. MARCO DE REFERENCIA ............................................................................ 2
4.1. Células y cromosomas ................................................................................ 3
4.2. Mitosis ......................................................................................................... 5
4.3. Cariotipo ...................................................................................................... 6
4.4. Nombre y clasificación botánica de la especie en estudio .......................... 6
4.4.1. Ubicación taxonómica .............................................................................. 6
4.4.2. Descripción botánica ................................................................................ 7
4.4.3. Importancia económica ............................................................................ 9
4.4.4. Importancia ecológica .............................................................................. 9
4.4.5. Distribución .............................................................................................. 9
4.4.6. Estatus ................................................................................................... 10
4.4.7. Usos ...................................................................................................... 10
4.4.8. Características del árbol y descripción del bosque................................. 10
iv
4.4.9. Tipos de hábitat y vegetación asociada ................................................. 11
5. METODOLOGÍA ........................................................................................... 11
6. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ..................................................................... 13
6.1. Número cromosómico ................................................................................... 13
6.2. Longitud de brazos ........................................................................................ 15
6.3. Idiograma ...................................................................................................... 15
6.4. Complemento haploide ................................................................................. 16
6.5. Índice de asimetría intracromosomal ............................................................. 16
6.6. Índice centromérico ....................................................................................... 16
6.7. Relación L/C ................................................................................................. 16
7. CONCLUSIONES ......................................................................................... 17
8. RECOMENDACIONES ................................................................................. 17
9. FUENTE CITADA ......................................................................................... 18
10. ANEXOS .................................................................................................... 20
v
ÍNDICE DE TABLAS
CONTENIDO PÁG. Tabla 1. Número cromosómico somático de algunos géneros. ..................... 15
Tabla 2. Parámetros morfométricos del cariotipo en P. chiapensis.
Complemento haploide, índice centromérico (Ic), relación entre el
cromosoma más largo y el más corto (L/C), índice de asimetría
intracromosomal (A1) y fórmula cariológica (media aritmética ± desviación
estándar). ............................................................................................................ 16
Tabla 3. Longitud de brazos (media aritmética ± desviación estándar) en
cromosomas de P. chiapensis. Célula 1. ......................................................... 21
Tabla 4. Longitud de brazos (media aritmética ± desviación estándar) en
cromosomas de P. chiapensis. Célula 2. ......................................................... 22
Tabla 5. Longitud de brazos (media aritmética ± desviación estándar) en
cromosomas de P. chiapensis. Célula 3. ......................................................... 23
Tabla 6. Longitud de brazos (media aritmética ± desviación estándar) en
cromosomas de P. chiapensis. Célula 4. ......................................................... 24
Tabla 7. Longitud de brazos (media aritmética ± desviación estándar) en
cromosomas de P. chiapensis. Célula 5. ......................................................... 25
ÍNDICE DE FIGURAS
CONTENIDO PÁG. Fig. 1. Cromosomas somáticos de P. chiapensis. A: Microfotografía original,
B: Microfotografía editada. ................................................................................ 14
Fig. 2. Cromosomas somáticos de P. chiapensis. ........................................... 14
Fig. 3. Idiograma de P. chiapensis. Célula 1. ................................................... 21
Fig. 4. Idiograma de P. chiapensis. Célula 2. ................................................... 22
Fig. 5. Idiograma de P. chiapensis. Célula 3. ................................................... 23
Fig. 6. Idiograma de P. chiapensis. Célula 4. ................................................... 24
Fig. 7. Idiograma de P. chiapensis. Célula 5. ................................................... 25
vi
RESUMEN
La presente investigación tuvo como finalidad realizar un estudio cariológico en la
especie Pinus chiapensis (Martínez) Andresen. Se analizaron las yemas apicales
en crecimiento, fijándola en solución Carnoy. Se realizó el aplastado (Squash)
empleando acetocarmín y ácido acético para elaborar las preparaciones. Estas se
observaron en microscopio compuesto con aumentos de 600X y 1500X
observando las células en metafase. El conteo y análisis cromosómico mostraron
que P. chiapensis tiene un número cromosómico básico de 2n=2x=24, teniendo
similitud con los resultados obtenidos por estudios cromosómicos en especies del
género Pinus de varios autores. El complemento haploide es de 19.85 μm, el
índice de asimetría intracromosomal (A1) 0.17 μm, estos datos, son los únicos
para las especies de este género, limitando en gran parte la comparación con
otras especies. El análisis cariotípico indicó que este individuo presentó diez
cromosomas metacéntricos, doce submetacéntricos y dos acrocéntricos
(10m+12sm+2ac).
Palabras clave: cariológico, cariotípico, pino, cromosomas, cromosómicos,
diploide, haploide.
vii
ABSTRACT
This research was conducted to check the species Pinus chiapensis (Martínez)
Andresen. Apical buds growing was analyzed, set at Carnoy solution. Squash was
performed using acetocarmín and acetic acid to elaborate preparations. These
were seen in compound microscope with magnyfymg of 600X and 1500X noting
cells in metaphase. Counts and chromosomal analysis showed that P. chiapensis
chromosome has a number of basic 2n = 24 = 2x, bearing similarities with the
results obtained by chromosomal studies in species of the genus Pinus by various
authors. The supplement is haploid 19.85 μm, the index of asymmetry
intracromosomal (A1) 0.17 μm, this data is solely for the species of this genus,
largely limiting the comparison with other species. The karyotype analysis indicated
that this individual chromosomes metacentric submitted ten, twelve and two
submetacentric acrocentric (10m +12sm +2ac).
Keywords: karyological, karyotype, pine, chromosomes, chromosome, diploid,
haploid.
1
1. INTRODUCCIÓN
Pinus chiapensis (Martínez) Andresen es una especie restringida y endémica de
México y Guatemala; se encuentra bajo una presión muy severa, debido a la
conversión de las pequeñas áreas de bosque donde se ubica a tierras agrícolas y a
la explotación excesiva de su madera; aunado a esto, está la escasa regeneración
natural de la especie por las condiciones especiales que requiere para ello.
Debido a que presenta varias localidades en peligro de extinción, es una especie
que está catalogada bajo Protección Especial, las cuales son aquellas que se
encuentran sujetas a limitaciones o vedas en su aprovechamiento por tener
poblaciones reducidas o debido a que su distribución geográfica es muy restringida o
para propiciar la recuperación y conservación de las especies que se asocian a ellas.
La importancia económica y social de P. chiapensis radica en que tiene usos muy
variados: posee una madera muy apreciada, de muy buena calidad y muy uniforme
en sus características anatómicas, es fácil de trabajar y se puede utilizar para
madera aserrada, molduras, carpintería, puertas, ventanas, etc., además la especie
presenta características adecuadas para ser utilizada como árbol de navidad y se
puede emplear como árbol de sombra en plantaciones de café (Téllez, 1999).
La labor de investigación forestal se ha venido realizando a través de los años y se
ha enfocado en diversas especies. Sin embargo es necesario seguir realizando
investigación, principalmente de las que tienen una distribución dentro de los límites
del país, ya que muchas, son especies muy prometedoras, pero la falta de
conocimiento e investigación sobre ellas, es una barrera que impide el uso y
aprovechamiento de las mismas.
Como parte de las investigaciones que se han venido desarrollando, se encuentran
los estudios cariotípicos, los cuales complementan la información sobre la posición
2
taxonómica de la especie en el grupo, explican patrones de distribución geográficas y
se puede llegar a entender sus relaciones evolutivas (Flores, 2006).
Un estudio cariológico permite determinar la diversidad taxonómica de la vegetación,
identificar sus centros de origen, así como indicar o marcar sus posibles trayectorias
migratorias y predeterminar el comportamiento de las especies (Probatova, 2005)
citado por (González, 2008).
Existen una infinidad de especies arbóreas en México, a los cuales aún no se les
determina el número cromosómico. Entre las especies a las cuales ya se ha
estudiado su cariotipo, están principalmente los pinos y los encinos, sin embargo aún
faltan muchas especies por indagar.
Debido a lo anterior, se ha optado por conocer el número cromosómico de P.
chiapensis, ya que es una especie endémica de México y además tiene importancia
económica ya que podría ser utilizada en plantaciones comerciales pues su madera
es de buena calidad.
2. OBJETIVOS
2.1. General
Estudiar el cariotipo de P. chiapensis para corroborar la consistencia del
número cromosómico en las especies de Pinos.
2.2. Particular
Determinar el número cromosómico y en base a esto, elaborar la fórmula
cariológica.
Determinar la longitud de los brazos para complementar la formula cariológica
y determinar la posición del centrómero.
Determinar el idiograma, representando así la longitud de brazos cortos y
largos en cada par homólogo.
3
Determinar el complemento haploide
Determinar el índice centromérico
Determinar el índice de asimetría intracromosomal
3. MATERIALES
Paradiclorobenceno
Ácido clorhídrico
Agua destilada
Ácido acético a 45%
Ácido acético glacial
Alcohol etílico absoluto
Cloroformo
Acetocarmín
Alcohol etílico comercial
Aceite de inmersión
Portaobjetos
Cubreobjetos
Cajas Petri
Navajas
Gotero
Mechero Bunsen
Vasos de precipitados de 50 y 200 ml
Mortero
Encendedor
Papel absorbente
Microscopio estereoscópico
Microscopio de campo claro
Cámara fotográfica digital
Equipo de cómputo
Guantes
Cubrebocas
Bata de laboratorio
2
4. MARCO DE REFERENCIA
Los estudios de citogenética han sido muy importantes, ya que mediante ellos se ha
podido indagar en las diferencias existentes entre los seres vivos y se han podido
realizado diferenciaciones entre mismas especies como en individuos.
El estudio del núcleo celular ha sido una herramienta importante en la solución de
problemas evolutivos. Las características de los cromosomas (número, forma,
tamaño, relación de brazos, etc.) y su comportamiento durante la mitosis en las fases
en que pueden ser coloreadas y observados en microscopio, han aportado
información relevante. La importancia de los estudios de cromosomas puede ser en
dos aspectos; en primer lugar: sus características morfológicas y de comportamiento
pueden ser empleados en la clasificación de especies y como segundo: se pueden
aclarar estudios genéticos y evolutivos en la formación de especies (García, 1977).
Se han realizado diferentes estudios cariológicos en diferentes especies de plantas y
animales principalmente en la flora Europea y en animales marinos. Se han utilizado
los estudios de números cromosómicos de las especies para indagar en los
problemas taxonómicos de los mismos (Probatova, 2005) citado por (González,
2008). En las diferentes especies de pinos que se han estudiado, se ha encontrado
mucha estabilidad en el número cromosómico, siendo este de 24 cromosomas
somáticos.
Cid (1965) hizo un estudio cariológico en Pinus patula y P. montezumae,
encontrando en estas especies 24 cromosomas. Como parte de la revisión
bibliográfica en este estudio se reportan 32 especies de pinos (basado en diversos
autores) a los cuales ya se ha estudiado su cariotipo y se ha encontrado un número
cromosómico de n=12.
Otro estudio es el de Hernández (2006), en el cual se realiza un análisis cariológico
de Quercus laurina, encontrando que esta especie tiene un número cromosómico de
3
24. En este mismo estudio se realizó una revisión bibliográfica en el cual se reportan
41 especies del subgénero Quercus (tomado de Nixon, 1993a) con un número
cromosómico somático de 2n=24.
González (2008) realizó un estudio cariológico en Pinus greggii Engelm, encontrando
un cariotipo de 6 cromosomas metacéntricos, 11 submetacéntricos y 7 acrocéntricos,
teniendo similitud con otras especies del mismo género. Como parte de la revisión
bibliográfica en este estudio se reportan 33 especies de pinos los cuales poseen un
número cromosómico de n=12.
4.1. Células y cromosomas
En 1875, dos biólogos alemanes Walther Flemiming y Eduard Straburger, observaron
cuerpos en forma de bastones dentro de las células tanto de plantas como de
animales que se encontraban en división. Debido a que estos cuerpos se teñían
intensamente con ciertos colorantes básicos, se les vino a conocer como
cromosomas (Winchester, 1985). La facultad de teñirse la deben a la cromatina. La
afinidad de la cromatina por los colorantes básicos es debida al ácido timonucléico
que, por los radicales del ácido fosfórico, le comunica sus propiedades ácidas (Font,
1970).
Al igual que todos los organismos, los árboles están compuestos de células. Existen
numerosos tipos de células en los árboles, pero todas las células vegetales vivas
tienen en común una pared celular, un citoplasma y un núcleo. Desde el punto de
vista genético, el núcleo es de especial interés, ya que contiene a los cromosomas,
los cuales albergan la mayor parte de la información genética necesaria para el
crecimiento y desarrollo del árbol. Químicamente, los cromosomas están compuestos
de ácido desoxirribonucleico (DNA), que es la fuente de información genética, y de
una cubierta de proteínas (Zobel y Talbert, 1988).
Poco antes de la división celular, los cromosomas se condensan y forman
estructuras en forma de bastón que pueden observarse con un microscopio óptico y
4
se pueden contar. Las especies de árboles difieren ampliamente en el número de
cromosomas presentes en sus núcleos. Por ejemplo, todos los miembros normales
del género Pinus tienen 24 cromosomas, mientras que la secuoia (Sequoia
sempervirens) tiene el número excepcional de 66 cromosomas en sus células
vegetativas. Por lo general, las coníferas tienen unos cuantos cromosomas grandes
(aunque existen raras excepciones como la secuoia), mientras que las angiospermas
tienden a presentar números mayores de cromosomas más pequeños. Como
ejemplo se tiene a Platanus occidentalis que posee 42 cromosomas, mientras que
los miembros del género Eucalyptus tienen un número relativamente bajo de 20 a 22
cromosomas somáticos (Zobel y Talbert, 1988). Las especies de sauces (Salix spp.)
y álamos (Populus spp.) tienen n= 19 cromosomas (FAO, 1980).
Los cromosomas son cuerpos largos y filiformes que, durante la división celular se
contraen haciéndose más gruesos y cortos, en los que se puede distinguir un
centrómero y uno o dos brazos cromosómicos. Dependiendo de la posición del
centrómero, los cromosomas se clasifican en (Ayala, 1984) y (Klug, 2006):
Metacéntrico. Cuando los dos brazos tienen casi la mitad de longitud, es decir, el
centrómero está en la mitad del cromosoma.
Submetacéntrico. Cuando el centrómero, se encuentra entre el centro y el extremo
del cromosoma.
Acrocéntrico. Cuando los dos brazos tienen una longitud diferente, es decir el
centrómero está más cerca de un extremo del cromosoma que del otro extremo.
Telocéntrico. Cuando hay un solo brazo claramente distinguible, es decir, el
centrómero está en el extremo o muy cerca del extremo del cromosoma.
5
4.2. Mitosis
El proceso de la mitosis es la división normal del núcleo en la que se diferencian
cromosomas y éstos se reparten según su longitud, de forma que resultan dos
núcleos hijos con el mismo número de cromosomas del núcleo padre. Los genes o
partículas hereditarias contenidos típicamente en los cromosomas se reparten
equitativamente en las células hijas (Font, 1970).
Para estudiar los cromosomas, muchas veces se usan técnicas que estimulan la
división mitótica y por otro lado, paralizan la mitosis en metafase, que es el momento
en el que los cromosomas se visualizan mejor (Marín, 1972).
Aunque la mitosis es un proceso continuo, ciertos acontecimientos claves marcan e
identifican cuatro estados: profase, metafase, anafase y telofase. Una célula que no
está en mitosis se dice que está en interfase; las mitosis sucesivas están siempre
separadas por periodos de interfase (Ayala, 1984).
Profase. Está caracterizada por la condensación gradual y el enrollamiento de los
cromosomas, los cuales se hacen visibles al microscopio como estructuras en forma
de filamentos. Cada cromosoma parece estar constituido por dos copias, una junto a
la otra y unidas por el centrómero.
Metafase. La membrana nuclear desaparece, dejando los cromosomas libres en el
citoplasma. Los cromosomas parecen estar unidos por su centrómero a las fibras del
huso. Los cromosomas de desplazan agrupándose finalmente, en un plano
equidistante de los dos polos del huso.
Anafase. Es generalmente la etapa más corta de la mitosis. Cada centrómero se
divide en dos, por lo cual las dos cromátidas se convierten en cromosomas y los
centrómeros inician su movimiento hacia los polos opuestos del huso, cada uno
llevando consigo uno de los dos cromosomas.
6
Telofase. Las nuevas dotaciones de cromosomas se agrupan en los polos opuestos
del huso, donde comienzan a desenrollarse y vuelven a adoptar la forma alargada de
los cromosomas interfásicos. Se forma una membrana nuclear alrededor de cada
conjunto de cromosomas y se reconstituyen los cromosomas.
4.3. Cariotipo
Las características morfológicas de los cromosomas son constantes a través de las
innumerables generaciones celulares y cada especie puede quedar perfectamente
caracterizada mediante su cariotipo; siendo éste la representación de la formula
cromosómica (Williams, 1963).
Se pueden presentar modificaciones evolutivas del cariotipo mediante diversos
mecanismos, pero a pesar de tales cambios, el cariotipo de muchos grupos de
especies permanece lo suficientemente constante para facilitar direcciones evolutivas
que pueden ser aclaradas mediante análisis comparativos de los cariotipos
correspondientes a especies emparentadas (Williams, 1963).
4.4. Nombre y clasificación botánica de la especie en estudio
4.4.1. Ubicación taxonómica
El Pinus strobus L. es nativo de América del Norte, y fue motivo de sorpresa
encontrarlo en el estado de Chiapas, sin haberse visto en algún lugar intermedio, es
decir, ni en el Centro ni en el Norte de México. Inicialmente se pensó que podían
haber sido árboles cultivados, pero una amplia investigación demostró que era
naturalmente silvestre. Martínez (1948) citado por Hernández (1986) realizó una
comparación con ejemplares de Estados Unidos y no encontró en el pino de Chiapas
diferencias específicas, aunque fundamentó que las hojas son más delgadas y finas
y que los canales resiníferos son comúnmente tres en vez de dos, debido a esto él lo
consignó como una variedad del P. strobus L.
7
Andresen (1966) recomendó que el P. strobus var. chiapensis fuera elevado de
variedad a rango específico, como Pinus chiapensis (Martínez) Andresen, la
propuesta se basó en evidencias obtenidas de estudios de morfología y datos de
progenie, además de observaciones de campo de este taxón; fue evidente que había
una amplia diferencia genética y morfológica entre el P. strobus var. chiapensis y el
P. strobus típico, que Mirov (1967) basado en la información de Andresen (1966)
consideró el P. strobus var. chiapensis (Martínez) como un pino haploxylon dudoso,
que por sus diferencias morfológicas consistentes, debería quizás de ser elevado al
rango de especie (Martínez, 2000).
P. chiapensis es conocido con varios nombres comunes, de acuerdo a los estados
de su distribución natural y dependientes de las lenguas que se hablan en ellos.
Eguiluz (1978) reporta para la especie los vocablos de: acalocote (Puebla); pinabete,
calocote, pino ayahuite, tonotzin (Chiapas); pino (Oaxaca); ocote blanco, ayacahuite
vidrioso (Guerrero); palo pique, pinabete blanco (Veracruz).
4.4.2. Descripción botánica
Es un árbol de 25 a 35 m de altura o más, con diámetro normal que generalmente
oscila entre 60 y 95 cm, y de 1 a 1.5 m de diámetro como máximo; de fuste recto, a
veces bifurcado; con ramas extendidas que a veces cubren más de la mitad del
fuste, libre de éstas hasta unos 10 o 20 m aproximadamente; copa densa con forma
piramidal o cónica (Eguiluz, 1978).
La corteza es de color café; lisa a poco agrietada de superficie irregular, de unos 2
cm de espesor. En árboles jóvenes, en la parte superior del tallo y ramas es lisa y de
color grisáceo a verde grisáceo; la parte baja del tallo es áspera, rugosa, fuerte y
escamosa, descascarándose y, con fisuras verticales largas, poco profundas y, en
color gris encendido y café (Téllez, 1999).
Fascículos con 5 acículas, de 7.5 a 13.0 cm de longitud, muy delgadas y finas,
flexibles, colgantes, con color verde encendido a verde amarillento y glaucos en
8
caras internas; tres ductos resiníferos usualmente, rara vez menos (algunas veces
cuatro canales resiníferos). Vainas café amarillentas brillantes en acículas muy
jóvenes, pronto deciduas, de 13-15 mm de longitud, yemas subcilíndricas, café
rojizas y resinosas (Martínez, 2000).
Las ramas a veces cubren más de la mitad el fuste, son extendidas y largas,
aparecen en verticilos, con entrenudos visibles, son más o menos horizontales con
verticilos y entrenudos de 0.9 m de longitud (Téllez, 1999).
Las ramillas son delgadas y frágiles, colgantes, con las hojas amontonadas en sus
extremidades, con notables huellas de los fascículos caídos, cubiertas de cicatrices
pequeñas y separadas; cuando jóvenes ligeramente pubescentes, pero después
lisas y de color blanquecino con las bases de los fascículos pequeñas y rápidamente
erosionables, de color gris-verde, fascículos extendidos pero laxos, persistiendo de 2
a 3 años (Téllez, 1999).
Los conillos son laterales, erectos, subcilindricos acuminados, ahusados hacia
ambos extremos; de 4 a 8 mm de largo y de 2 a 3 mm de ancho usualmente en
agrupamientos terminales o subterminales de 20 a 30; con pedúnculos muy largos y
delgados alrededor de 10 a 25 mm o más de longitud, de color gris (Téllez, 1999).
Los conos se presentan solitarios y frecuentemente en grupos de dos y tres,
laterales, colgantes, cilíndricos a ovoide-oblongos cuando abren, ligeramente
ahusados en el ápice, muy resinosos, de 10 a 15 cm de longitud y de color café
amarillento pálido, con pedúnculos largos, débiles y encorvados de 28 a 35 mm de
longitud (Téllez, 1999).
Las semillas de esta especie son vagamente triangulares, color negro, café obscuro
o pardas; pequeñas, de 5.4 a 9 mm de largo por 4 a 8 mm de ancho; con una testa
frágil y delgada, provista de un ala adnada a la base, bien desarrollada, café obscuro
con estrías longitudinales; de 25 mm de longitud y 5 a 7 mm de ancho, cotiledones 6
9
a 10; con 20 a 40 mm de longitud, hipocótilo de 20 a 70 mm de longitud (Téllez,
1999).
La madera es blanda (albura), con color blanco amarillento y una madera dura
(duramen) castaño claro rosada. Muy ligera y flexible, suave, olor y sabor resinoso,
textura fina. Es un árbol de rápido crecimiento, y presenta 1 a 2 anillos de
crecimiento por cm, se han observado anillos de más de 3 cm; canales resiníferos
distribuidos al principio y al final del anillo; resistente y durable, fácil de trabajar
(Téllez, 1999).
4.4.3. Importancia económica
La importancia de esta especie radica en su distribución tropical y subtropical, siendo
una de las especies que se acercan más al nivel del mar; siendo muy recomendable
llevar esta especie a zonas similares del resto del país, considerando que cuenta con
un buen incremento. También puede ser utilizada como planta ornamental en zonas
del trópico y para plantaciones comerciales a gran escala (Eguiluz 1978).
4.4.4. Importancia ecológica
Dentro de su importancia ecológica se encuentra que funge como fijador de suelo, es
proveedor de recursos para la fauna silvestre e importante reservorio de carbón
(Téllez, 1999).
4.4.5. Distribución
De acuerdo con Eguiluz (1978) P. chiapensis es una especie endémica, nativa de
México y América Central, distribuida en la zona tropical y subtropical del Sur,
Sureste y parte del Golfo de México. Su distribución se ubica dentro de los 15° 35´ a
20° 00´ de Latitud Norte y 92° 15´ a 101° 20´de Longitud Oeste. El rango altitudinal
varía desde los 600 m hasta los 2200 msnm, siendo los 1700 donde su frecuencia es
mayor.
10
P. chiapensis es una especie que se encuentra distribuido en México, en los Estados
de Chiapas, Guerrero, Oaxaca, Puebla y Veracruz (Eguiluz (1978).
4.4.6. Estatus
En los términos de la Norma Oficial Mexicana NOM-059-SEMARNAT-2001, P.
chiapensis, se encuentra sujeta a Protección Especial. Las especies que se
encuentran sujetas a este tipo de protección son aquellas que podrían llegar a
encontrarse amenazadas por factores que inciden negativamente en su viabilidad,
por lo que se determina la necesidad de propiciar su recuperación y conservación o
la recuperación y conservación de poblaciones asociadas (Semarnat, 2010).
4.4.7. Usos
Su madera se aprecia por ser suave y de buena calidad; se caracteriza por ser
resistente, ligera y poco resinosa, apropiada para aserrío, chapa, triplay, pulpa y
papel; puertas, ventanas, marcos, módulos de madera, molduras, cajas y cabos de
fósforo, vigas, envases, en trabajos de ebanistería y muebles (Téllez, 1999).
4.4.8. Características del árbol y descripción del bosque
P. chiapensis habita generalmente en laderas de cerros, filos de serranías, pequeños
lomeríos, cañadas, en zonas rocosas y en terrenos con pendientes de 24° a 42°.
Cuando se le encuentra sobre lomas, las pendientes son muy suaves. También se le
encuentra en terrenos expuestos a influencia marítima, en zonas donde existe
humedad como en el fondo y laderas de cañadas. Se establece en exposiciones
variadas, pero las comunes son noreste, oeste y sureste (Romero, 2005).
Se encuentra en suelos ácidos (pH 4.5 – 5.5), bien drenados y de una profundidad
mayor a 1 m (Donahue et al., l99l) citado por Vilela y Acosta (2001).
11
4.4.9. Tipos de hábitat y vegetación asociada
El hábitat de P. chiapensis son los bosques montañosos, de subtropicales a
templados y cálidos, aledaños a las selvas altas, con gran cantidad de lluvia y
neblina (Romero, 2005).
Rzedowski y Vela citados por Eguiluz (1978), realizaron una revisión de las
condiciones en las que vive P. chiapensis en Guerrero y Oaxaca, principalmente. En
Veracruz y Puebla, se encuentra asociado con P. pseudostrobus Lindl., Liquidambar
stiraciflua, Ostrya sp. y Platanus sp. en suelos profundos con buen drenaje a 600
msnm. En Chiapas generalmente se asocia con Pinus patula var. longipedunculata
Mart., con Liquidambar sp. y Cedrela sp. Prospera en suelos profundos, drenados,
areno-arcillosos y con pH de 5.5 a 6.5. En Oaxaca y Guerrero, se asocia con
Quercus acustifolia, Carpinus caroliniana, Pinus ayacahuite Ehrenberg y P. patula
var. longipedunculata, en suelos más o menos profundos, areno-arcillosos y de buen
drenaje; de 900 a 1800 msnm. En Guerrero se asocia con los géneros Quercus,
Podocarpus, Clethra, Fraxinus, Populus, Carpinus y varias especies de Lauraceas.
5. METODOLOGÍA
El análisis se realizó en el Laboratorio de Genética Forestal de la División de
Ciencias Forestales, de la Universidad Autónoma Chapingo, empleando material con
los que cuenta el laboratorio.
Se utilizaron plántulas de P. chiapensis provenientes del vivero que se encuentra
ubicado en el Municipio de Teziutlán, Puebla. De dichas plántulas, se ocupó el ápice
que se encontraba en crecimiento. De las preparaciones fotografiadas, se editaron
cinco células y a partir de éstas se llevó a cabo el análisis cariológico.
El número de plantas utilizadas fue de 5, de las cuales se realizaron varias
preparaciones.
12
1. Las yemas seleccionadas se trataron en solución de paradiclorobenceno para
incrementar la frecuencia de células en división mitótica y acortar los
cromosomas, por un periodo de 1.5 a 2 hrs.
2. Posterior a esto, se fijaron las yemas en solución Carnoy 6:1:3 (v:v:v) de
alcohol etílico absoluto, ácido acético glacial y cloroformo (García, 1977 y
Hernández, 1984), por un periodo de 15 minutos.
3. Después de haber fijado los ápices en la solución anterior, se inició con el
aislamiento del meristemo, quitando las acículas hasta llegar a éste, evitando
el mínimo daño a la yema, haciendo uso del microscopio de campo claro.
4. Seguido de esto se colocó el meristemo sobre un portaobjetos y se le agregó
una gota de HCL 5N por 8 minutos a temperatura ambiente, para realizar la
hidrólisis.
5. Posterior a los 8 minutos, se secó el ácido con papel absorbente y enseguida
se colocó una gota de agua destilada para eliminar los residuos del ácido,
volviendo a secar.
6. Para teñir la muestra se añadió una gota de acetocarmín y a la par se
encendió un mechero alimentado con alcohol al 70% y se pasó por fuego
directo, evitando la ebullición para impedir la carbonización de la yema.
7. Una vez que el acetocarmín secó, se colocó una gota de ácido acético a 45%
e inmediatamente se cubrió la muestra con un cubreobjetos y se procedió a
realizar el Squash (método de aplastado), el cual consistió en el aplastado del
mismo, al ejercer presión sobre el cubreobjetos en una superficie dura y lisa.
El aplastado se realizó de tal manera que la muestra quedara bien extendida,
para evitar la sobreposición de las células.
8. Después de tener la muestra preparada se observó en microscopio
compuesto con aumentos de 600X y 1500X para analizar las células y a la
par, realizar la toma de fotografías necesarias para editarlas en el programa
AutoCad 2000 y poder llevar a cabo el conteo de los cromosomas y tomar las
mediciones necesarias. La captura de las imágenes se realizó con un cámara
Sony de 10.1 megapixeles y de tarjeta extraíble.
13
9. Después de obtener los datos necesarios (longitud de brazo largo y brazo
corto y número de cromosomas), se procedió a analizar dichos valores en el
paquete Excel. El índice de asimetría se calculó con la fórmula que sugiere
Romero (1986):
A₁ = 1 −
biBi
𝑛
𝑖=1
n
Donde:
A1 = Índice de asimetría intracromosomal, se extiende de cero a uno. La ecuación es
formulada para obtener valores más bajos cuando los cromosomas son
metacéntricos.
bi = Longitud media para brazos cortos en cada par de cromosoma homólogo o
grupo.
Bi = Longitud media para brazos largos en cada par de cromosoma homólogo o
grupo.
n = Número de pares de cromosomas homólogos.
6. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
6.1. Número cromosómico
El número cromosómico somático encontrado en P. chiapensis es de 2n=24, el cual
se muestra en la Fig. 1 y 2. Las observaciones se realizaron en metafase del proceso
de división celular de la mitosis. Con el valor del número cromosómico obtenido, se
corroboró la consistencia del complemento cromosómico en los miembros normales
del genero Pinus (Zobel y Talbert, 1988). El número de cromosomas es por lo
general constante en cualquier célula vegetativa (somática) de un organismo, en
14
todas las poblaciones de una especie y, en la mayoría de los casos, en cualquier
individuo de una especie (Zobel y Talbert, 1988).
Fig. 1. Cromosomas somáticos de P. chiapensis. A: Microfotografía original, B: Microfotografía editada.
Fig. 2. Cromosomas somáticos de P. chiapensis. Barra 3 μm. Fuente: Elaboración en base a microfotografías A y B.
Las gimnospermas frecuentemente tienen números somáticos pequeños (22, 24 ó
26), mientras que las angiospermas tienen con frecuencia números mayores (véase
Tabla 1).
Cromosoma
A B
15
Tabla 1. Número cromosómico somático de algunos géneros.
Gimnospermas Angiospermas
Género Núm. somático de
cromosomas
Género Núm. somático de
cromosomas
Abies 24 Acacia 26 (52)
Araucaria 26 Alnus 28 (variable)
Cedrus 24 Betula 28 (2n)
Cupressus 22 Eucalyptus 22 (24)
Cycas 22 (24) Fagus 24
Ginkgo 24 Ficus 26
Juniperus 22 (44)
Pinus 24
Fuente: Técnicas de mejoramiento genético de árboles forestales (Zobel y Talbert, 1988).
Los números cromosómicos de algunas especies del género Pinus los reporta Cid
(1965). Para el género Pinus, el número cromosómico y la morfología cromosómica
se consideran estables, sin embargo, la mayoría de la información documentada
existente es antigua, por lo cual, es necesario que se actualice dicha información,
realizando estudios cariológicos.
6.2. Longitud de brazos
El rango de la longitud de los cromosomas de P. chiapensis varió de 0.92 μm a 2.36
μm. Mientras que para Pinus greggii Engelm varió de 0.36 μm a 1.43 μm (González,
2008). La longitud del brazo más corto de esta especie se encuentra entre 0.42 μm y
1.25 μm. Para el brazo largo, las longitudes variaron entre 0.57 μm y 1.60 μm.
6.3. Idiograma
El idiograma se desarrolló a partir de las longitudes de los brazos de los
cromosomas de P. chiapensis. Para cada célula se desarrolló un idiograma y a partir
de éste, se generó la fórmula cariológica (ver anexo).
16
6.4. Complemento haploide
El valor del complemento haploide para P. chiapensis fue de 19.85 μm. González
(2008), reporta para P. greggii Engelm una longitud de 17.14 μm (ver tabla 2).
6.5. Índice de asimetría intracromosomal
El índice de asimetría intracromosomal (A1), se calculó como lo sugiere Romero
(1986). Para P. chiapensis se obtuvo un A1 de 0.17 μm. El rango en el cual se
encuentran los valores de A1 para la especie estudiada es de 0.16 μm a 0.19 μm
(ver tabla 2).
6.6. Índice centromérico
El índice centromérico calculado para P. chiapensis fue de 44.93 (± 0.30) μm. El
rango en el cual se encuentran los valores del índice centromérico para la especie de
interés es de 44.64 μm a 45.23 μm (ver tabla 2).
6.7. Relación L/C
La relación entre el cromosoma más largo y el más corto (L/C) es de 1.25 μm. El
rango en el cual se encuentran los valores (L/C) para la especie estudiada, está
entre 1.23 μm y 1.27 μm (ver tabla 2).
Tabla 2. Parámetros morfométricos del cariotipo en P. chiapensis. Complemento haploide, índice centromérico (Ic), relación entre el cromosoma más largo y el más corto (L/C), índice de asimetría intracromosomal (A1) y fórmula cariológica (media aritmética ± desviación estándar).
Complemento haploide (μm)
Ic L/C A1 Fórmula cariológica
19.85 (±7.75)
44.93 (±0.30)
1.25 (±0.02)
0.17 (±0.01)
10m + 12sm + 2ac
17
7. CONCLUSIONES
Este análisis cariológico indica que P. chiapensis es una especie diploide, con
número básico de x=12, un complemento haploide de 19.85 μm, un índice
centromérico de 44.93 μm, un índice de asimetría intracromosomal de 0.17 μm y un
cariotipo de 10 cromosomas metacéntricos, 12 submetacéntricos y 2 acrocéntricos.
El estudio sobre cromosomas es importante ya que las características morfológicas
de los cromosomas pueden ser empleadas en la clasificación de especies y a la vez,
aclarar estudios genéticos y evolutivos en la formación de especies.
8. RECOMENDACIONES
Es necesario que se sigan realizando estudios cariológicos en especies de pinos
tanto de aquellos que se desarrollan bajo condiciones similares a la especie
estudiada (clima, suelo, humedad, etc.) y así también en aquellas que presentan
otros requerimientos, para poder realizar nuevas comparaciones de características
cromosómicas.
Las especies de coníferas representan gran porcentaje de producción maderable,
por lo cual, es recomendable que se incline por estas especies, sin embargo,
también hay especies tropicales de importancia económica en las cuales falta
incursionar en cuanto a determinación de sus características morfológicas.
Efectuar estudios en árboles, para comparar cariotipos de diferentes individuos de la
misma especie pero de diferentes edades.
18
9. FUENTE CITADA
AYALA, F. Y KIGER, J. 1984. Genética Moderna. Ediciones Omega. España. CID, V., R. 1965. Estudio cariológico en Pinus montezumae Lamb y Pinus patula
Schl. Et Cham. Tesis de Licenciatura. Universidad Nacional Autónoma de México. Facultad de Ciencias. 23 p.
EGUILUZ, P., T. 1978. Ensayo de Integración de los Conocimientos Sobre el
Género Pinus en México. Tesis de Licenciatura. Departamento de Enseñanza, Investigación y Servicio en Bosques. Universidad Autónoma Chapingo. Chapingo, México. 623 p.
FAO. 1980. Mejora Genética de Árboles Forestales. Memoria. Roma. 341 p. FLORES, M., et al., 2006. Análisis cariológico de ocho especies de encinos
(Quercus, Fagaceae) en México. http://www.invenia.es/oai:dialnet.unirioja.es:ART0000135887 (09/09/2010).
FONT, Q., P. 1970. Diccionario de Botánica. Editorial Labor. España. 1244 p. GARCÍA, V., A. 1977. Manual de Técnicas de Citogenética. Colegio de
Postgraduados. México. 118 p. GONZÁLEZ, G., C. 2008. Estudio Cariológico de Pinus greggii Engelm. Tesis de
Licenciatura. División de Ciencias Forestales. Universidad Autónoma Chapingo. 22 p.
HERNÁNDEZ, G., J. 1986. Variación Morfológica de Acículas, Conos y Semillas
de Pinus chiapensis de Oaxaca y Chiapas. Tesis de Licenciatura. División de Ciencias Forestales. Universidad Autónoma Chapingo. Chapingo, México. pág. 5.
HERNÁNDEZ, S., M. 1984. Manual de Laboratorio: Citología y Citogenética.
Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro. Saltillo, Coahuila, México. 92 p.
HERNÁNDEZ, V., C. 2006. Estudio Cariológico de Quercus laurina Humb. &
Bonpl. Tesis de Licenciatura. División de Ciencias Forestales. Universidad Autónoma Chapingo. 12 p.
KLUG, W., et al., 2006. Conceptos de Genética. Editorial Pearson. 8a Edición.
Madrid, España. MARIN, G., F. 1972. La Célula. Tópicos acerca de su Estudio. Editorial Alhambra.
España. 256 p.
19
MARTÍNEZ, C., M. 2000. Edad de Transición de la Madera Juvenil a la Madera Madura de Pinus chiapensis (Martínez) Andresen de Tanetze de Zaragoza, Oaxaca. Tesis de Licenciatura. División de Ciencias Forestales. Universidad Autónoma Chapingo. Chapingo, México. p. 16.
ROMERO, H., A. 2005. Tabla de Volúmenes para Pinus chiapensis (Martínez)
Andresen, en su Área de Distribución Natural en los Estados de Puebla y Veracruz. Tesis de Licenciatura. División de Ciencias Forestales. Universidad Autónoma Chapingo. Chapingo, México. 79 p.
ROMERO, Z., C. 1986. A New Method for Estimating Karyotype Asymmetry.
Taxon 35: 526-530. http://www.jstor.org/pss/1221906 (10/10/2010). SEMARNAT. 2010. Especies Silvestres Mexicanas. NOM-059-SEMARNAT-2001.
http://www.semarnat.gob.mx/gestionambiental/vidasilvestre/Pages/especiessilvestresmexicanas.aspx (09/09/2010).
TELLEZ, P., M. 1999. Estado del Conocimiento de Pinus chiapensis (Martínez) Andresen. Tesis de Licenciatura. División de Ciencias Forestales. Universidad Autónoma Chapingo. Chapingo, México. 396 p.
VILELA, A. Y ACOSTA, S. 2001. Pinus chiapensis: Un Enfoque Ecológico de su
Anatomía Foliar. Polibotánica. Núm.11, pp.111-120, ISSN 1405-2768; México.
WILLIAMS, W. 1963. Principios de Genética y Mejora de Plantas. Editorial Acribia
Zaragoza. España. 527 p. WINCHESTER, A., M. 1985. Herencia. Una introducción a la Genética. Editorial
Continental. México. 301 p. ZOBEL, B. Y TALBERT, J. 1988. Técnicas de Mejoramiento Genético de Árboles
Forestales. Editorial Limusa. México, D.F. 545 p.
20
10. ANEXOS
21
Tabla 3. Longitud de brazos (media aritmética ± desviación estándar) en cromosomas de P. chiapensis. Célula 1.
Cromosoma (Par homólogo) Brazo corto Brazo largo Longitud total
1 0.65 0.75 1.41
2 0.76 0.93 1.69
3 1.03 1.30 2.33
4 0.80 1.09 1.88
5 0.71 0.98 1.69
6 1.08 1.30 2.38
7 0.71 0.86 1.57
8 0.90 1.24 2.13
9 1.00 1.03 2.03
10 0.67 0.81 1.49
11 1.15 1.27 2.42
12 1.09 1.42 2.50
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Lon
gitu
d (
um
)
Cromosoma
Brazo largo Brazo corto
Fig. 3. Idiograma de P. chiapensis. Célula 1.
22
Tabla 4. Longitud de brazos (media aritmética ± desviación estándar) en cromosomas de P. chiapensis. Célula 2.
Cromosoma (Par homólogo) Brazo corto Brazo largo Longitud total
1 0.99 1.04 2.03
2 1.30 1.47 2.77
3 1.17 1.23 2.40
4 0.80 0.94 1.75
5 0.95 1.34 2.29
6 1.14 1.77 2.92
7 0.77 0.94 1.71
8 0.76 0.87 1.63
9 0.42 0.47 0.89
10 0.68 0.77 1.44
11 0.80 1.40 2.21
12 0.89 0.91 1.79
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Lon
gitu
d (
um
)
Cromosoma
Brazo largo Brazo corto
Fig. 4. Idiograma de P. chiapensis. Célula 2.
23
Tabla 5. Longitud de brazos (media aritmética ± desviación estándar) en cromosomas de P. chiapensis. Célula 3.
Cromosoma (Par homólogo) Brazo corto Brazo largo Longitud total
1 0.57 0.62 1.19
2 0.40 0.43 0.83
3 0.63 0.65 1.28
4 0.60 0.79 1.39
5 0.98 1.26 2.24
6 0.52 0.56 1.08
7 0.39 0.42 0.81
8 0.52 0.77 1.29
9 0.78 1.05 1.83
10 0.37 0.49 0.86
11 0.49 0.74 1.23
12 0.46 0.61 1.06
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Lon
gitu
d (
um
)
Cromosoma
Brazo largo Brazo corto
Fig. 5. Idiograma de P. chiapensis. Célula 3.
24
Tabla 6. Longitud de brazos (media aritmética ± desviación estándar) en cromosomas de P. chiapensis. Célula 4.
Cromosoma (Par homólogo) Brazo corto Brazo largo Longitud total
1 0.44 0.47 0.90
2 0.64 0.76 1.40
3 0.84 1.06 1.90
4 0.60 0.67 1.27
5 0.43 0.61 1.04
6 0.62 0.68 1.29
7 0.73 0.94 1.68
8 0.71 1.02 1.73
9 0.71 0.86 1.57
10 0.54 0.62 1.16
11 0.61 0.74 1.36
12 0.70 1.00 1.70
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Lon
gitu
d (
um
)
Cromosoma
Brazo largo Brazo corto
Fig. 6. Idiograma de P. chiapensis. Célula 4.
25
Tabla 7. Longitud de brazos (media aritmética ± desviación estándar) en cromosomas de P. chiapensis. Célula 5.
Cromosoma (Par homólogo) Brazo corto Brazo largo Longitud total
1 0.61 0.82 1.42
2 1.17 1.58 2.75
3 0.60 0.62 1.22
4 0.65 0.75 1.40
5 0.67 0.99 1.66
6 0.48 0.65 1.13
7 0.78 0.80 1.58
8 1.03 1.31 2.34
9 0.65 0.71 1.36
10 0.72 0.94 1.66
11 0.69 0.80 1.49
12 0.78 1.03 1.81
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Lon
gitu
d (
um
)
Cromosoma
Brazo largo Brazo corto
Fig. 7. Idiograma de P. chiapensis. Célula 5.
top related