CANTUA. 2016; 15:60-68
Fecha de recepción: 24.03.2016
Fecha de aceptación: 12.11.2016
Caracterizacion de la diversidad citogenetica de Physalis peruviana L.
(aguaymanto) en dos ecotipos
Characterization of the cytogenetic diversity of Physalis peruviana L. (aguaymanto) in two
ecotypes
Olga L. Cjuno H.
1
, Elena E. Madera T.
1
, M. Lourdes Rosas A.
1
, , Luz M. Zegarra P.
1
,
Concepción Mariaca V.
1
1
Escuela profesional de Biología, Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco.
Cusco, Perú.
RESUMEN
Physalis peruviana L (aguaymanto), es una solanácea, herbácea perenne, de crecimiento rápido,
se distribuye desde los 1500 a 3000m de altitud, se desarrolla entre 15-20°C, característico
por su gran importancia nutricional y terapéutica (anticancérigeno, antipirético e
inmunomodulador) de crecimiento rápido, en terrenos bien o mal drenados con escasa
demanda de nitrógeno. En el estudio se caracterizó el cariotipo de dos ecotipos de Physalis
peruviana L, uno proveniente del gemoplasma de K´ayra (Cusco) y semillas del ecotipo
Huayoccari (Urubamba), las semillas en estudio alcanzaron entre 18 y 21 días de rizogénesis, a
partir de las cuales se realizaron, pretratamiento, hidrólisis y coloración de meristemos. Se
determinó niveles de ploidía de 2n=24 para el ecotipo K´ayra y 2n=36 para el ecotipo
Huayoccari, la dotación cromosómica metacéntrica fue agrupada en 3 grupos: Grupo A: pares
1,2,4,5,y 7, Grupo B: pares 3,6,8,9, y 10, Grupo C: pares 11 y 12, de acuerdo a la clasificación
de Levan, 1964. Los ecotipos exhibieron variación citogenética, lo que se atribuiría al proceso
evolutivo de la especie.
PALABRAS CLAVE: Cromosomas, ploidía, cariotipo, ecotipo.
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CANTUA. 2015; 16: 60-69
ABSTRACT
Physalis peruviana L (aguaymanto) is a solanaceous, herbaceous perennial, fast growing,
distributed from 1500 to 3000m altitude, develops between 15-20°C, characterized by its great
nutritional and therapeutic importance (anticancérigeno, antipyretic and immunomodulatory),
fast growing, in well or poorly drained soils with low nitrogen demand. The study characterized
the karyotype of two ecotypes of Physalis peruviana L, one from the gemoplasma of K'ayra
(Cusco) and seeds of ecotype Huayoccari (Urubamba), the seeds under study reached between
18 and 21 days of rhizogenesis, from which were performed, pretreatment, hydrolysis and
staining of meristems. Ploidy levels of 2n=24 for the K'ayra ecotype and 2n=36 for the
Huayoccari ecotype were determined, the metacentric chromosomal endowment was grouped in
3 groups as follows: Group A: pairs 1,2,4,5,and 7, Group B: pairs 3,6,8,9, and 10, Group C:
pairs 11 and 12, according to the classification of Levan, 1964. The ecotypes exhibited
cytogenetic variation, which could be attributed to the evolutionary process of the species.
KEY WORDS: Chromosomes, ploidy, karyotype, ecotype.
INTRODUCCIÓN
Physalis peruviana L., es una solanácea, posee diferentes nombres comunes, dependiendo de la
región: capulí, aguaymanto, awaymanto, bolsa de amor, cereza del Perú, tomatillo, uchuva, etc.,
es una planta herbácea, los frutos contienen 100-200 semillas amarillas, de 1,25-2,5mm de
diámetro (Repo & Enzina, 2008), inicialmente en forma herbácea, a partir del segundo año
forma un arbusto perenne y semileñoso y sus hojas son simples, alternas, acorazonadas y
pubescentes con un tamaño entre 5 y 15 cm de largo y 4 a 10 cm de ancho (Fischer, 2000). Sin
tutorado la planta puede llegar hasta una altura de 1,0 a 1,5 m, ramificándose en forma
simpodial y, en muchos casos, forma cuatro ramas reproductivas principales, mientras tutorado
puede alcanzar hasta 2 m o más de altura, presenta un hábito de crecimiento indeterminado, por
lo cual el desarrollo de nuevas ramas, hojas y flores ocurre simultáneamente. (Fischer et al.,
2014). Posee gran importancia nutricional y terapeútica, crece normalmente normalmente
apoyada en otras plantas y ese hábito es en el cultivo algo problemático, por lo tanto, no puede
ser planta libre, sino requiere apoyo. La especie crece tanto en terrenos bien, como mal drenados
y tiene demandas de nitrógeno bajas (Repo & Encina, 2008).
En el Perú se cultiva comercialmente en Cajamarca, Cusco, Huancayo, La Libertad,
Ancash, Ayacucho, Arequipa, etc. más que todo para abastecer un mercado interno, y en
algunas localidades para fruta fresca y procesar productos con miras a la exportación. (Peláez,
2016). Para el Cusco no existe documentación detallada de las variaciones citogenéticas en los
ecotipos, que permitan determinar la diversidad genética de la especie.
A nivel citogenético las plantas de Physalis peruviana son variables, lo cual se atribuye al
proceso evolutivo en el que se encuentra la especie por ser relativamente nueva en su
domesticación. Menzel,1951 encontró 24 y 48 cromosomas en una revisión de 25 especies del
género Physalis y concluyó que 12 es el número básico para el género Physalis, siendo los
materiales con 48 cromosomas tetraploides. Otros autores hacen referencia a la variabilidad, por
ejemplo, Bracamonte et al., 1997 en su estudio reportan una dotación cromosómica 2n = 16
para P. peruviana que se distribuye y comercializa en Perú. Bala y Gupta, 2011, reportan
citotipos poliploides intraespecíficos diploides, tetraploides y octaploides, de la India y otras
partes del mundo y además, citotipos hexaploides que solamente se encuentran en la India.
Lagos, 2006 reporta 24, 32, 36, 48, 52 y 54 cromosomas, además mixoploidías. Rodríguez y
Bueno, 2006, mencionan un material silvestre con 24 cromosomas y, los ecotipos: Colombia 2n
= 32 y Kenia 2n = 48. (Rodriguez & Bueno, 2006).
En esta investigación se determinó la variación citogénetica existente en dos ecotipos de
Physalis peruviana L (aguaymanto) el ecotipo: K´ayra-Cusco y Huayoccari-Urubamba. Desde
el punto de vista citogenético se desconoce si otros ecotipos silvestres diferentes y cultivados en
nuestro país presenten o no variaciones cromosómicas numéricas o estructurales, de ahí la
importancia de evaluar la riqueza intraespecífica que permitirían diseñar programas de
mejoramiento.
METODOLOGIA
La investigación es de corte experimental descriptivo y relacional se utilizó la siguiente
metodología:
Muestreo y obtencion de semillas de Physalis peruviana L.
Se realizó muestreos de semillas a partir de frutos secos de Physalis peruviana L, del ecotipo
Huayocari, Huayllabamba-Urubamba, durante los meses de Junio-Agosto del 2015. Las
semillas del Ecotipo K´ayra fueron proporcionadas del Germoplasma, CICA – Granja K´ayra,
UNSAAC, de fecha de cosecha julio 2014.
Obtencion de raices meristematicas de Physalis peruviana L.
Según Talledo et al., (Valladolid et al., 2004) con modificaciones para la investigación.
Previo al análisis citogenético, las semillas de ambos ecotipos, se sometieron a procesos de
escarificación durante la noche a 4°C, inmediatamente después de la recolección y obtención.
Luego se procedió a la rizogénesis in vitro, en placa de Petri con papel absorbente del diámetro
de la placa en doble capa,
Se colocaron 30 semillas por placa y se añadió 5ml de agua.
Se taparon las placas y se mantuvieron a 18-20°C aprox., durante 18-21 días, hasta observar
raíces meristemáticas de 0.5cm de longitud.
Tratamiento radicular: Según (Rodriguez & Bueno, 2006)
A las raíces de 0.5cm de longitud se le sometió a pre tratamiento con 8-hidroxiquioleia 0.002M
durante 8 horas.
Luego se fijaron las raíces en Carnoy por 24 horas, se lavaron con agua destilada.
Y se sometieron a hidrolisis ácida con HCl 5N durante 10 minutos.
Luego se lavó con agua destilada.
Coloracion: Según Rondon et al., 2013, (Técnica de Tjio & Levan)
Se colocaron varias raíces meristemáticas tratadas, en colorante de orceína acética clorhidra al
2%, en luna de reloj, se flameo en un mechero hasta que el colorante emita vapores, enseguida
es colocado sobre la mesa hasta que enfríe totalmente, se repitió el proceso dos veces más, en la
última vez se dejó reposar por 20 minutos. La raíz coloreada se colocó en un portaobjetos con
una gota de Orceina acética clorhidra al 2%. y se realizó el corte del ápice a 1 - 2 milímetros.
Se cubrió con un cubreobjetos, luego realizar golpeteos con un lápiz de punta y se procedió al
“Squash”, colocando dobleces de papel filtro o absorbente entre el dedo pulgar y la preparación,
presionar fuertemente en plano perpendicular de tal manera que las células queden en un solo
plano.
Determinación del número cromosomico y cariotipos.
En cada ecotipo estudiado se seleccionaron metafases de buena calidad y dispersión, para
identificar la morfología de los cromosomas, siguiendo las normas propuestas por Levan et al.
1964, citadas en (Rodriguez & Bueno, 2006)
Se registraron las mejores metafases con cámara Olympus SP 320, adaptada a un microscopio
Olympus CX31.
Posteriormente se elaboraron los cariotipos para cada ecotipo..
RESULTADOS
Obtencion de raices meristematicas de physalis peruviana l.
La rizogénesis en las semillas de los dos ecotipos se pudo establecer que entre los 18-21 días,
habiéndose obtenido raíces de 0.5cm, con una tasa de germinación de 50-60%.
Determinacion del numero cromosomico y cariotipos
De cada ecotipo estudiado se seleccionaron metafases de buena calidad y dispersión, para
identificar la morfología de los cromosomas, siguiendo las metodología propuesta por Levan et
al. 1964, citadas en Rodriguez & Bueno, 2006. Y se registraron con una cámara fotográfica
Olympus SP 320, adaptada a un microscopio Olympus CX31 y analizada en Photoshop CS5.
Caracterizacion citogenetica
Se analizaron 120 placas metafásicas para Physalis pevuviana, de ambos ecotipos de donde se
determinó. De las 120 placas metafásicas contadas 90.8% corresponden a un conteo de 24
cromosomas, para el ecotipo K´ayra. Y de las 120 placas metafásicas contadas 92.5%
corresponden a un conteo de 36 cromosomas, para el ecotipo Huayoccari. (Tablas 1 y 2). El
estudio citogenético se inició desde el periodo de división (metafase), lo que permitió la
identificación del número de cromosomas, también se determinó el índice mitótico, para el
ecotipo K´ayra fue de 2.3% y de 3% para el Ecotipo Huayoccari, que sirvió de referencia para
la elaboración del cariotipo correspondiente.
Tabla 1.
Numero de cromosomas de Physalis peruviana, Ecotipo K´ayra, en conteo de 120
placas metafásicas seleccionadas al azar.
N° de cromosomas
por metafase
N° de cromosomas en placas metafásicas
cantidad
%
22
4
3.3
23
2
1.7
24
109
90.8
25
1
0.8
26
4
3.3
Total
120
100.0
Tabla 2.
Numero de cromosomas de Physalis peruviana, Ecotipo Huayoccari, en conteo de 120
placas metafásicas seleccionadas al azar
N° de cromosomas
por metafase
N° de cromosomas en placas metafásicas
cantidad
%
32
3
2.5
34
2
1.7
36
111
92.5
38
3
2.5
40
1
0.8
Total
120
100.0
Analisis comparativo de la composicion cromosomica de Physalis peruviana L., en los ecotipos
k´ayra y huayoccari.
Se determinó como característica general de ambos ecotipos una composición de tres grupos
cromosómicos formado por cromosomas: Grupo A, B y C, según nomenclatura de Levan et al.
1964, así se tiene el siguiente análisis:
Ecotipo k´ayra
El Ecotipo K´ayra exhibió una dotación cromosómica de 12 pares de cromosomas (2n=24),
figura 1 y 2, clasificándose en los siguientes grupos, con los siguientes pares cromosómicos:
Grupo A: Metacéntricos son: 1,2, 4, 5 y7
Grupo B: Submetacéntricos: 3, 6, 8, 9,10
Grupo C: Acrocéntricos: 11 y 12
Figura 1. Observaciones microscópicas a 1000x, para el ecotipo K´ayra
Figura 2. Cariotipo para el ecotipo K´ayra (2n=24)
Estos resultados coinciden los resultados realizados por Rodríguez & Bueno, 2006, para
el ecotipo silvestre de Physalis peruviana L, con 2n=24, el ecotipo Colombia 2n = 32 y
el ecotipo Kenia 2n = 48, lo que se correlaciona con el ecotipo estudiado proveniente
del germoplasma de K´ayra, ya que las semillas provenientes del germoplasma son
semillas silvestres. Por otro lado Liberato et al., 2014 reporta Physalis peruviana con
2n=24 para algunos genotipos provenientes de Polonia.
Ecotipo huayoccari
El Ecotipo Huayoccari exhibió una dotación cromosómica de 36 cromosomas
(2n+n=36) en aneuploidia, figuras 3 y 4, distribuidos en los siguientes grupos, con los
siguientes pares cromosómicos:
Grupo A: Los pares metacéntricos son: 1, 2, 4, 5, y 7
Grupo B: Submetacéntricos: 3, 6, 8, 9,10
Grupo C: Acrocéntricos: 11 y12
Figura 3. Observaciones microscópicas a 1000x, para el ecotipo Huayoccari
Figura 4. Cariotipo para el ecotipo Huayoccari (2n=36)
El ecotipo Huayoccari, presenta una dotación de 36 cromosomas, que no coincide con
los reportados en ninguno de los trabajos, sin embargo, Menzel, 1951 encontró 24 y 48
cromosomas en una revisión de 25 especies del género Physalis y concluyó que 12 es
el número básico para el género Physalis, siendo los materiales con 48 cromosomas
tetraploides. Otros autores hacen referencia a la variabilidad, por ejemplo,
Bracamonte et al., 1997 en su estudio reportan una dotación cromosómica 2n = 16
para P. peruviana o “capulí de la costa” que se distribuye y comercializa en Perú. Bala y
Gupta, 2011 reportan citotipos poliploides intraespecíficos diploides, tetraploides y
octaploides, de la India y otras partes del mundo. (Rodriguez & Bueno, 2006)
Este hecho se entiende en que el ecotipo Huayoccari, comprende semillas cultivables a
diferencia del ecotipo K´ayra que proviene de un germoplasma.
Por otra parte Fischer et al., 2014 expresa que Physalis peruviana L, presenta pocas
variedades y más bien genotipos, que se han seleccionado en los diferentes países y que
se adaptan también a los diferentes climas de las regiones específicas (ecotipos).
Esto básicamente está relacionado con el color del fruto y las características fenológicas
de la planta, así también Mendoza & Rodriguez, 2012 correlacionan la influencia de la
altitud en la cantidad y calidad de frutos que fueron cultivados a 2300 y 2690m de
altitud, en menor altitud se incrementa el valor de beta caroteno y un incremento de
alfa-caroteno y beta criptoxantina. La altitud no tuvo influencia en el contenido de
vitamina C, ni en el contenido de los ácidos estudiados. A mayores altitudes se
demostró una disminución en la producción de frutos.
Liberato et al., 2014, por citometria de flujo detectó variación en el contenido de ADN
nuclear en Physalis peruviana con 2.33 pg en el genotipo 2n=24 y entre 5.77 y 8.12 pg
para los genotipos 2n=48.
CONCLUSIONES
Physalis peruviana L. (aguaymanto), presenta diversidad citogenética en los ecotipos
K´ayra y Huayoccari, según el nivel de ploidía de Physalis peruviana L. (aguaymanto)
realizados para dos ecotipos K´ayra 2n =24 y Huayoccari 2n= 36. En Physalis
peruviana L. del ecotipo K´ayra presenta un dotación cromosomica de 2n = 24
cromosomas de tipos morfológicos: metacéntrico, sub metacéntrico y acrocéntrico,
agrupados por pares cromosómicos, en Grupo A: pares 1,2,4,5,y 7, Grupo B: pares
3,6,8,9, y 10, Grupo C: pares 11 y 12, mientras que para el ecotipo Huayoccari, presenta
una dotación cromosómica de 2n = 36 cromosomas, agrupados por pares
cromosómicos en Grupo A: pares 1,2,4,5,y 7, Grupo B: pares 3,6,8,9, y 10, Grupo C:
pares 11 y 12.
Autor corresponsal:
Olga Libia Cjuno Huanca, ORCID 0000-0002-6419-5834
Correo electrónico: olga.cjuno@unsaac.edu.pe
Teléfono celular: 942876099
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