ISSN 373 - 580 X

Bol. Soc. Argent. Bot. 32 (3-4): 235-239. 1997

NUMEROS CROMOSOMICOS Y CONTENIDO DE ADN DE CUATRO ESPE¬

CIES PATAGONICAS DEL GENERO BERBERIS (BERBERIDACEAE)

Por MARÍA CECILIA J. BOTTINI', E.J. GREIZERSTEIN1-2 y LIDIA POGGIO12

Summary Chromosome numbers and DNA content in four Patagonian species of the genus Berberís(Berberidaceae).The chromosome number of Berberísdarwinii Hook. (2n=28) was confirmed, and that of B.parodii Job (2n=28) is reported for the first time. The karyotype of B. darwinii (12m+1sm+1st, with amacrosatellite in the long arm of a m pair) and of B. parodii (10m+2sm+2st, with a macrosatellite In the long

arm of a sm pair) are Illustrated. The populations of B. buxifolia Lam. and B. heterophylla Juss. analyzedwere tetraploid (2n=56). The DNA content of the four species Is reported and significant differences in totalDNA content between diploid and tetraploid species were found (B. darwinii = 3.09±0.26 pg, B.parodii =3.12±0.22 pg, B. buxifolia = 5.39±0.23 pg and B. heterophylla = 5.46±0.38 pg). The tetraploids showedsignificant differences with the diploids when the content of DNA per genome was considered.

Key words: Berberís, chromosome number, cytogenetics, DNA content

B. actinocantha Mart, y B. heterobotrys Wolf., y sólo .

una con 2n=42: B. amurensis Rupr. (Fedorov, 1974).

Estos datos indicarían que, considerando x=14, lapoliploidía sería poco frecuente ya que sólo com¬

prende el 6% de las especies cromosómicamenteestudiadas.

En la Argentina sólo se conocen los númeroscromosómicos de seis especies, una de las cuales,

pertenece al Dominio Chaqueño y las restantes alas Provincias Patagónica y Subantártica (Orsi,

1976). Para las especies patagónicas, Guiffen (1936)

determinó 2n=28 en B. darwinii Hook., B. hetero¬phylla Juss., B. empetrifolia Lam. y B.ilicifolia Frost.Para B. buxifolia existen dos datos: 2n=28 (Guiffen,1936) y 2n=56 (Tischler, 1928). En el Dominio

Chaqueño, Di Fulvio (1967) describió para B.

ruscifolia Lam. 2n= 28. En la presente contribución,

que es parte de un estudio multidisciplinario de las

especies patagónicas de Berberís que estamos reali¬zando, se discuten resultados del análisis cromo-sómico y de contenido de ADN de cuatro especies:B. darwinii, B. parodii Job., B. buxifolia y B. hete¬rophylla.

INTRODUCCION

El género Berberís L. comprende unas 450 espe¬cies distribuidas en Norte y Sud America, Eurasia yNorte de Africa (Willis, 1980). En la Argentina exis¬

ten veintiséis especies, dieciséis de las cuales crecen• en la región patagónica (Orsi, 1984). Son arbustos o

pequeños árboles que en la Patagonia se distribu¬yen principalmente en zonas boscosas. Además,

existen especies que están adaptadas a condicionesde estepa, pudiendo ser halladas en pastizales, yasea como individuos aislados o formando agrupa¬ciones. En general, estas especies presentan propie¬dades medicinales (Shaffer, 1985; Orsi, 1984) ytintóreas (Martínez Crovetto, 1980); entre sus prin¬cipios químicos predomina el alcaloide berberina,

que ha sido utilizado como remedio tradicional enel tratamiento de la ictericia, disentería, diarrea yotras dolencias (Shaffer, 1985).

La mayoría de la información cariológica sobreel género se limita al número cromosómico, noexistiendo estudios detallados de los cariotipos. Seconocen los números cromosóínicos de aproximá-damente ochenta y tres especies, siendo 2n=28 elmás común. Se citan en la literatura cuatro especiescon 2n=56: B.buxifolia Lam., B. turcomanica Karll.,

MATERIALES Y METODOS

Materiales estudiados: B. parodii: ARGENTINA, Prov.Neuquén: Dpto. Los Lagos, Pichi Traful, 40°45'S y 71°31'W,

800 m.s.m.,10/11/95 (fr), CB 90, 102.B. darwinii: ARGENTINA, Prov. Río Negro: Dpto.

Bariloche, El Bolsón, circuito de Mallín Ahogado, a 3 km al

1 Departamento de Ciencias Biológicas, Facultad de CienciasExactasy Naturales, (1428) BuenosAires. 2. Inst.FitotécnicodeSantaCatalina (PCAF,UNLP)-CentrodeInvestigacionesGenéticas(UNLP-CONICET-CIC), C. C. 4, (1836) Llavallol, Prov. de Buenos Aires.

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NE de El Bolsón, 41°58'S y 71°31'W, 465 m.s.m., 9/II/95(fr), CB 157, 158.

B. buxfolia: ARGENTINA.Prov. Chubut: Dpto. Cushamen,Ruta Nac. 259, a 9 km al S del cruce con la Ruta Nac. 40,

42°31'S y 71°27'W, 300 m.s.m., 8/II/95 (fr), CB 139, 140»,

144*. Dpto Futaleufu, Ruta Nac. 259, paraje Los Cipreses, a30 km al SO de Trevelin, 41"58'S y 7TT7'W, 440 m.s.m., 8/11/95 (fr), CB 152*. Prov. Río Negro: Dpto. Bariloche, CerroOtto, 41°08'S y 71°31'W, 1000-1300 m.s.m., 24/1/95 (fr), CB20, 37, 42*; El Bolsón, Jardín Botánico, 4T’58'S y 71°31'W,297 m.s.m., 9/II/95 (fr) CB 134*; Circuito Mallín Ahogado,a 3 km al NE de El Bolsón, 41°58'S y 71°31'W, 465 m.s.m.;9/11/95 (fr), CB 161*,163.

B. heterophylla: ARGENTINA. Prov. Río Negro: Dpto.Pilcaniyeu, Ruta 23a 20 km SE Pilcaniyeu del Limay. 41‘TO'Sy 70°41'W, 700 m.s.m., 12/11/95 (fr), CB 125, 171, 179.

nientes de semillas germinadas, siguiendo el proce¬dimiento descripto por Tito et al. (1991). El tiempode hidrólisis óptimo fue de 45 minutos. La tinción serealizó con reactivo de Feulgen a pH 2,2 durante 2horas. Las mediciones se realizaron en un

microespectrofotómetro Carl Zeiss (UMSP 30) a lon¬

gitud de onda de 570 nm. El contenido de ADN seexpresó en pg usando Allium cepa var. Ailsa Craigcomo testigo (2C=33,55 pg, Bennett y Smith, 1976).Las diferencias en el contenido de ADN fueron eva¬luadas realizando un análisis de varianza(ANOVA), y las comparaciones entre medias fue¬ron realizadas mediante el método de Scheffe.

RESULTADOSY DISCUSION

De cada uno de los ejemplares coleccionados seseleccionaron semillas para realizar los estudioscromosómicos y de contenido de ADN. De B.

buxifolia se midió el contenido de DNA de un repre¬sentante de cada población, el cual se señala con unasterisco.

Estudio de los cariotipos: Para su germinación, lassemillas fueron estratificadas en medioácido (pH 3-4) y mantenidas en oscuridad a una temperatura de4±1°C durante 60 días. Luego se colocaron en cajasde Petri a temperatura ambiente y pscuridad duran¬te 15 días, lapso después del cual comenzaron agerminar. Las raíces se pretrataron por 2 hs 30 minen colchicina 0,05% y se fijaron en 3:1 (alcohol abso¬luto: ácido acético glacial). La tinción se realizóhidrolizando las raíces con HC1 5N durante 40 mi¬nutos a 20" C y tiñendo luego con reactivo deFeulgen (pH 2.2) durante 90 min. La nomenclaturausada para la descripción de la morfología cromo-sómica es la recomendada por Levan et al. (1964).Para la construcción de los cariogramas, los cromo¬somas m, sm y st se ubicaron en un orden decre¬ciente de tamaño.

Medición del contenido de ADN: Fue realize do ennúcleos telofásicos (2C) de ápices radicales prove-

En la Tabla 1 se indican los números cromo¬sómicos (2n), la fórmula cariotípica de las dos espe¬cies diploides, el contenido de ADN (2C) total ypor genoma básico de las cuatro especies. Todasposeen cromosomas pequeños (1.5 a 5.5 pm), sien¬do la mayoría metacéntricos y submetacén-tricos(Fig. 1).

Se cita por primera vez el número cromosómicode B. parodii (2n=28) y se confirma el númerocromosómico de B. danvinii (2n=28). Se describenpor primera vez los cariotipps de ambas especies,cuyas fórmulas cariptípicas presentan diferencias(Tabla 1). B. danvinii (2n=28; Fig. 1B,C y 2) posee 12pares m, 1 par sm y 1 par st, y un macrosatélite enel brazo largo del par m Nro. 2. B. parodii (2n=28;

Fig. 1A y 2) posee 10 pares m, 2 pares sm y 2 paresst, y un macrosatélite en el brazo largo del par smNro. 11. Además ambas especies se diferenciandebido a que el satélite ocupa el 30% y el 50% delbrazo largo en B. parodii y en B. danvinii respectiva¬mente.

Todas las poblaciones estudiadas de B. hetero¬phylla y B. buxifolia presentaron 2n=56 y mostraronla presencia de dos pares cromosómicos con satéli¬te (Fig. ID y 1E).

Tabla 1.- Características cromosómicas y contenido de ADN de Berberís.

Especie Fórmula

Cariotípica

ADN (2C) pg

x ± ES (2)

2n ADN/ Genoma

básico (pg)

x ±ES (2)

n°

células

(1)

B. danviniiB. parodiiB. heterophyllaB. buxifolia

28 12m+lsm+lst

10m+2sm+2st3.09 ± 0.26 a3.12 ± 0.22 a5.39 ± 0,23 b5.46 ± 0.38 b

1.54 ± 0.13 c1.56 + 0.11 c1.35 ± 0,06 d1.37 ± 0.10 d

95 (5)

75(4)85(4)

108 (6)

285656

(1) El número de individuos estudiados se representa entre paréntesis.(2) La misma letra indica que no existen diferencias significativas.

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M. C. Bottini et. al., Números cromosómicos

IT

B

\S%J;v-i,

/

& *.A

u

\W<?f - c

¡r*-*

J&hm*• ittj\i

U/jJS IED

Fig.1- Metafases mitóticas de las especies estudiadas. A: B. parodii CB 90(2n=28); B y C: B. darwinii CB 157 (2n=28); D: B.

heterophylla CB 179 (2n=56); E: B. buxifolia CB 20 (2n=56). Las flechas señalan los satélites. La barra=10pm.

Para B. buxifolia, Guiffen (1936) informó 2n=28 y la estepa y en zonas ecotonales, mostrando 2n=56Tischler (1928) 2n=56. Esta especie se distribuye en en todas las poblaciones analizadas en el presente

‘ Patagonia en una amplia variedad de ambientes trabajo. En la estepa, donde las condiciones am-encontrándose tanto en el bosque andino como en bientales son extremas (precipitación anual no su-

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* H H -« « ti i< >< *» K *•rt ->cstm m m m m m m m m smm m m

2 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 141 4

Rdarwinii

f< t» (( l| Jl «f II II K l># )) I) H «st stm m m m m m m m m m sm sm

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

B.parodii

Fig. 2- Cariogramas de las especies diploides estudiadas en base a lascorrespondientes metafases de las Fig.1: B. darwinii(Fig. IB), B. parodii (Fig.1A). La barra=10pm.

perior a 300 mm, suelos sueltos y exposición directa siderar el ADN por genoma básico. Las especiesal sol y a los vientos), se la observa distribuida en poliploides muestran una disminución significati-poblaciones aisladas o como individuos dispersos, va en el contenido de ADN por genoma básicorara vez en contacto con otras especies del género; (Tabla 1). Según Poggio y Naranjo (1990) y Poggiopor otra parte, en el bosque, los individuos convi- (1994) este hecho representaría un fenómeno co¬ven simpátricamente con B. darwinii, B. parodii y B. mún en poliploides antiguos.serrato-dentata Lechl., mientras que en las zonasecotonales se los observa junto a B. heterophylla y B. entre el contenido de ADN total y las característicasempetrifolia.

Para B.heterophylla Guiffeh (1936) indica 2n=28 con mayor contenido de ADN habita en zonas conpero en todos los individuos de la población anali- escasas precipitaciones (Poggio y Hunziker, 1986).zada en este trabajo se encontró 2n=56. Esta especie En otro género relacionado, Larrea , Poggio et al.se distribuye en la meseta patagónica, donde es el (1989), encontraron una relación directa entre elarbusto dominante del paisaje. Se la encuentra, al aumento de la aridez y el incremento del nivel deigual que B. buxifolia, como individuos dispersos o ploidía. Las poblaciones de B. heterophylla analiza-agrupados en matorrales.

Con respecto al contenido de ADN (2C), el aná¬lisis de varianza no mostró diferencias significati- analizarse en el futuro es, si en zonas con mayorvas entre individuos de la misma especie y por este nivel de precipitación existen poblaciones con dis¬motivo los datos fueron agrupados (Tabla 1). En B. tinto nivel de ploidía.buxifolia sé analizó el contenido de ADN en indivi-

Bennett (1987), señala que existe una correlación

ecogeográficas. Por ejemplo, en Bulnesia, la especie

das en este trabajo habitan ambientes áridos (300mm de precipitación anual). Un tema que merece

Si bien los individuos coleccionados de B.duos de cinco localidades (dos pertenecientes a la buxifolia corresponden a distintos ambientes (bos-provincia de Chubut y tres a la provincia de Río que-estepa), el tipo de sustrato sobre el cual se desa-Negro), no encontrándose diferencias significativas rrollan es similar, es decir, suelo suelto con guija-entre ellos. En cambio, se encontraron diferencias rros (Orsi, com.pers.), donde existe poca disponibi-significativas entre las cuatro especies estudiadas lidad de agua debido a la alta tasa de escurrimiento.

(F335s=1991.5 p<0.05). Los contrastes de Scheffe in- El hallazgo de poblaciones con 2n=56 en B. hete-dican que las especies diploides (B. parodii y B. rophylla y B. buxifolia sugiere que la poliploidíadarwinii, 2n=28) no poseen diferencias entr-e ellas, habría jugado también un papel importante en lapero difieren significativamente de las poliploides -evolución y diversificación del género; es probable(B. heterophylla y B. buxifolia, 2n=56) mientras que que las diferencias en el nivel de ploidía halladasestas últimas no difieren significativamente entre ei B. heterophylla' se deban a la existencia desí. Los mismos resultados fueron obtenidos al con- citotipos distintos.

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M. C. Bottini et. al., Números cromosómicos

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Los autores agradecen a la Dra. M.C. Orsi por la verifi¬cación de la determinación del material estudiado. A los

Dres. Ovidio Núñez y Carlos A. Naranjo la revisión críticadel manuscrito. A la UBA por la Beca de Iniciación otorga¬da a la Lie. María Cecilia J. Bottini y por el subsidio SECYTEx 127 otorgado a la Dra. Lidia Poggio, al igual que alCONICET por el apoyo económico. A la Lie. Miriam Gobidel Centro Regional Universitario Bariloche (Universidad

Nacional del Comahue), a la Dirección de Parques Nacio¬nales y al Ing. Agr. Donaldo Bran y Lie. Carlos Bustos de laEstación Experimental INTA Bariloche por las facilidadesofrecidas.

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