Cytogenetics characterization of Minthostachys mollis (Kunth.) Griseb. Populations from Tucumán province (Argentina)

Minthostachys mollis (Kunth.) Griseb. (Lamiaceae) is a native species from the central and northwest Argentinean region. Reported a chromosome number are 2n = 24 and 2n = 42. In this work, two populations of M. mollis were cytogenetically characterized in Tucumán province, Argentina, by means of mitosis and meiosis analysis, with material from Río Nío and Villa Padre Monti (Burruyacú, Tucumán). For the mitosis and meiosis analysis, the preparations were made with 2 % haematoxylin as colorant. The pollen grain viability was assessed by using cotton blue in lactophenol technique. Results showed a chromosome number 2n = 48 for both studied populations. In meiosis analysis, normal as well as abnormal divisions in different percentage were observed. Among the abnormalities, multivalent, dyads, triads and polyads of different degree and size were observed. Also, configurations like abnormal spindle orientation, laggard chromosomes and micronucleus in variable percentage were observed. The pollen viability analysis showed 87.2 % of viable pollen grains. The new chromosomal number found in M. mollis could be owing to: a) Formation of gametes (n = 24) from population of Villa Padre Monti and Rio Nio. b) In sympatric zones, with species 2n = 24 and 2n =42, could take place the union of non-reduced gametes (4x = 24), and gametes 4x from those of heptaployds 2n = 42, resulting the populations with 2n = 48. These results constitute a basis in order to perform further studies about the reproductive biology of this species.Minthostachys mollis (Kunth.) Griseb. (Lamiaceae) es una especie nativa de la región central y noroeste de Argentina. Se informaron para la especie números cromosómicos 2n = 24 y 2n = 42. Se caracterizaron citogenéticamente dos poblaciones de M. mollis de la provincia de Tucumán, Argentine, mediante el análisis de mitosis y meiosis, con material proveniente de Río Nío y de Villa Padre Monti (Dpto. Burruyacú, Tucumán). Para mitosis y meiosis, se realizaron preparados con hematoxilina al 2 %. La viabilidad de grano de polen se determinó con azul de algodón en lactofenol. Los resultados mostraron un número cromosómico 2n = 48 para las dos poblaciones. En meiosis, se observaron divisiones normales y anormales, en diferente porcentaje. Se presentaron multivalentes, díadas, tríadas y políadas de diferente grado y tamaño. También se observaron configuraciones tales como orientación anormal del huso, rezagados y micronúcleos en porcentaje variable. El estudio de la viabilidad de polen dio un 87,2 % de granos de polen viable. El nuevo número cromosómico encontrado en M. mollis puede deberse a: a) formación de gametas de poblaciones de n = 24 de Villa Padre Monti y Rio Nio. b) En zonas simpátricas, con especies 2n = 24 y 2n = 42, podría tener lugar la unión de gametas no reducidas (4x = 24) y gametas 4x de heptaploides 2n = 42, resultando poblaciones con 2n = 48. Estos resultados constituyen una base para realizar estudios más profundos de la biología reproductiva de esta especie.Instituto de Recursos BiológicosFil: Pastoriza, Adriana del Valle. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Agronomía y Zootecnia; ArgentinaFil: Budeguer, Carlos Jorge. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Agronomía y Zootecnia; ArgentinaFil: Elechosa, Miguel Angel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Recursos Biológicos; ArgentinaFil: Juarez, Miguel Angel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Recursos Biológicos; ArgentinaFil: Molina, Ana Maria. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Recursos Biológicos; Argentin

Acantholippia seriphioides : chemical biodiversity of wild populations from the Cuyo Region in Argentina = Acantholippia seriphioides: Biodiversidad química de poblaciones silvestres de la región de Cuyo de la Argentina

Nineteen samples from the aerial parts in bloom of Acantholippia seriphioides (Verbenaceae) were collected in three provinces belonging to the Cuyo region of Argentina. The essential oils were obtained by hydrodistillation, yielding between 0.57 and 2.46% (v/w). On the basis of the 13 main compounds determined by GC-FID-MS, representing the 87.2 and 95.3% of the total identified, four chemotypes were determined: carvacrol, thymol, cis and trans-dihydrocarvone and linalool-geraniol. The co-occurrence of different chemotypes in a same population indicates that the sample collection must be carefully done with the aid of an in situ olfactory testing of the plants, since no morphological differences at first sight were observed among them. The results showed in this study suggest that the pattern of variations for this species exists throughout its natural distribution area.Se colectaron 19 muestras de partes aéreas en floración de Acantholippia seriphioides (Verbenaceae) de tres provincias de la región de Cuyo de la Argentina. Los aceites esenciales fueron obtenidos por hidrodestilación, arrojando rendimientos entre 0.57 y 2.46% (v/p). A partir de la determinación por GC-FID-MS de los 13 compuestos principales, que representaban entre el 87.2 y 95.3% del total de los identificados, fueron determinados cuatro quimiotipos: carvacrol, timol, cis y trans-dihidrocarvona, y linalol-geraniol. La co-ocurrencia de diferentes quimiotipos en una misma población indica que la colecta debe ser realizada con la ayuda de un examen olfatorio in situ de la planta, ya que, a primera vista no se observan diferencias morfológicas entre ellas. Los resultados sugieren que el patrón de variación para esta especie existe en toda su área de distribución natural.Fil: Van Baren, Catalina Maria. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Farmacología. Cátedra de Farmacognosia; ArgentinaFil: Elechosa, Miguel Angel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Recursos Biológicos; ArgentinaFil: Di Leo Lira, Paola. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Farmacología. Cátedra de Farmacognosia; ArgentinaFil: Retta, Daiana S. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Farmacología. Cátedra de Farmacognosia; ArgentinaFil: Juarez, Miguel Angel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Recursos Biológicos; ArgentinaFil: Martinez, Alejandro. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Recursos Biológicos; ArgentinaFil: Molina, Ana Maria. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Recursos Biológicos; ArgentinaFil: Bandoni, Arnaldo L. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Farmacología. Cátedra de Farmacognosia; Argentin

Effect of polyploidization in the production of essential oils in Lippia integrifolia

Consumption of medicinal and aromatic plants is widespread and increasing worldwide. Yet, harvesting from the wild, the main source of raw material in developing countries, is causing loss of genetic diversity and habitat destruction. This situation makes imperative the development and application of breeding programs. Autopolyploidy has brought advantages for the improvement of agronomic traits of economically important plants. In this sense, obtaining polyploid individuals is an interesting strategy to achieve this objective. In the present study successful induction of polyploidy in Lippia integrifolia (“incayuyo”) was achieved by applying colchicine in the multiplication medium MS + 2.2 μM BAP. Induced autotetraploids showed significant differences from the field mother plant (size of the leaves, inflorescences, trichomes, stomatas, and pollen grains). In addition, essential oil yields were enhanced in tetraploids, and surprisingly, quantitative differences were detected in the composition of all recovered individuals from in vitro culture (tetraploids and diploids) with respect to the mother field plant. Due to the phenotypic differences, and enhanced essential oil yields and composition, tetraploid individuals became a new variety of incayuyo.Fil: Iannicelli, Jesica. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Genética "Ewald A. Favret"; ArgentinaFil: Elechosa, Miguel Angel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Recursos Biológicos; ArgentinaFil: Juarez, Miguel Angel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Recursos Biológicos; ArgentinaFil: Martinez, Alejandro. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Recursos Biológicos; ArgentinaFil: Bugallo, Verónica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Cátedra de Genética; ArgentinaFil: Bandoni, Arnaldo L. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquimica. Cátedra de Farmacognosia. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Escandon, Alejandro Salvio. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Genética "Ewald A. Favret"; ArgentinaFil: Van Baren, Catalina Maria. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Farmacología. Cátedra de Farmacognosia; Argentin

Intraspecific variation in essencial oil composition of A.N. the medicinal plant Lippia integrifolia (verbenaceae), evidence for five chemotypes

The aerial parts of Lippia integrifolia (incayuyo) are widely used in northwestern and central Argentina for their medicinal and aromatic properties. The essential oil composition of thirty-one wild populations of L. integrifolia covering most of its natural range was analyzed by GC and GC–MS. A total of one hundred and fifty two terpenoids were identified in the essential oils. Sesquiterpenoids were the dominant components in all but one of the collections analyzed, the only exception being a sample collected in San Juan province where monoterpenoids amounted to 51%. Five clearly defined chemotypes were observed. One possessed an exquisite and delicate sweet aroma with trans-davanone as dominant component (usually above 80%). Another with an exotic floral odour was rich in oxygenated sesquiterpenoids based on the rare lippifoliane and africanane skeletons. The trans-davanone chemotype is the first report of an essential oil containing that sesquiterpene ketone as the main constituent. The absolute configuration of trans-davanone from L. integrifolia was established as 6S, 7S, 10S, the enantiomer of trans-davanone from ‘davana oil’ (Artemisia pallens). Wild plants belonging to trans-davanone and lippifolienone chemotypes were propagated and cultivated in the same parcel of land in Santa Maria, Catamarca. The essential oil compositions of the cultivated plants were essentially identical to the original plants in the wild, indicating that the essential oil composition is largely under genetic control. Specimens collected near the Bolivian border that initially were identified as L. boliviana Rusby yielded an essential oil practically identical to the trans-davanone chemotype of L. integrifolia supporting the recent view that L. integrifolia (Gris.) Hieron. and L. boliviana Rusby are synonymous.Inst. de Recursos BiológicosFil: Juarez, Miguel Angel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Recursos Biológicos; ArgentinaFil: Elechosa, Miguel Angel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Recursos Biológicos; ArgentinaFil: Marcial, Guillermo Emilio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Quimica del Noroeste; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Química Orgánica; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; ArgentinaFil: Lampasona, Marina P. de. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Quimica del Noroeste; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Química Orgánica; ArgentinaFil: Vega, Marta I. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Quimica del Noroeste; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Química Orgánica; ArgentinaFil: Lizarraga, Emilio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Quimica del Noroeste; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Química Orgánica; ArgentinaFil: Viturro, Carmen I. Universidad Nacional de Jujuy. Facultad de Ingeniería. PRONOA; ArgentinaFil: Slanis, Alberto. Fundación Miguel Lillo, Laboratorio de Taxonomía Vegetal Fanerogámica; ArgentinaFil: Catalan, Cesar Atilio Nazareno. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Quimica del Noroeste; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Química Orgánica; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; Argentin

Essential oil chemotypes of Aloysia citrodora (Verbenaceae) in Northwestern Argentina

Chemical biodiversity of essential oils of natural populations of Aloysia citrodora Palau (“lemon verbena”, “cedrón”) in Northwestern Argentina was assessed by collecting in the same sites through different years. A total of 36 samples were collected in the Provinces of Salta (El Maray, La Paya, El Sunchal, El Alisal, Chorrillos), Jujuy (Chilcayo, San Roque), Catamarca (Mutquin, Colana) and Tucumán (Amaicha del Valle) in Argentina. Essential oils were obtained by hydrodistillation (Clevenger) of naturally air-dried plant material. Yields ranged from 0.16% to 1.93% (v/w), being the highest those of the collections of Mutquin. More than 65 compounds were identified by CG-FID-MS. Only 19 of these constituents, accounting from 77.3 to 98.9% of the total oil, present in more than 4.0% in at least one sample, were considered as variables for statistical analysis. Agglomerative Hierarchical Cluster analysis was conducted, showing at 65% of similarity, five groups. This grouping was in direct accordance to the biosynthetic pathways of main compounds (chemotypes). In the two sites of Jujuy, 21 collections evidenced four different chemotypes, named after the dominant component as follows: thujones, citronellal, carvone, and citral (neral + geranial). In the populations of Salta and Catamarca, linalool appeared as a new different chemotype. Though cedron is considered as a citral-bearing plant, curiously, in the 36 samples collected in the NW of Argentina, only two samples contained citral as main constituent. On the other hand, a dominance of citronellal and thujones compositions were found in the bulk of the samples collected, while others had very high content of linalool or carvone and its derivatives. Northwestern Argentina has repeatedly been mentioned as the center of biodiversity of this species. The new evidences found on the chemical biodiversity of essential oils of Aloysia citrodora in natural populations in this region, reinforce firmly this idea.Instituto de Recursos BiológicosFil: Elechosa, Miguel Angel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Recursos Biológicos; ArgentinaFil: Di Leo Lira, Paola. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Farmacología. Cátedra de Farmacognosia; ArgentinaFil: Juarez, Miguel Angel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Recursos Biológicos; ArgentinaFil: Viturro, Carmen Ines. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Jujuy. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Heit, Cecilia I.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Jujuy. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Molina, Ana C. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Jujuy. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Martinez, Alejandro. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Recursos Biológicos; ArgentinaFil: López, Simón. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Salta; ArgentinaFil: Molina, Ana Maria. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Recursos Biológicos; ArgentinaFil: van Baren, Catalina María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Farmacología. Cátedra de Farmacognosia; ArgentinaFil: Bandoni, Arnaldo Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Farmacología. Cátedra de Farmacognosia; Argentin

In vitro propagation of Lippia integrifolia (Griseb.) Hier. and detection of genetic instability through ISSR markers of in vitro-cultured plants.

Aromatic and medicinal plants have been traditionally harvested from the wild and, in Argentina, they have been exploited without any major limitation. In vitro plant propagation is an easy and inexpensive method to obtain huge amounts of plants in a short period. This practice is relevant for the propagation of valuable and endangered species, facilitating their conservation and germplasm breeding. Since tissue culture can induce genetic and phenotypic variations, collectively termed “somaclonal variation”, molecular markers have been used to determine the genetic variability induced. In this work, successful propagation of Lippia integrifolia (Gr.) Hie (“incayuyo”) was achieved with 2,2 µM of bencylaminopurine added to the Murashige-Skoog medium. Shoots were recovered from the development of axillary meristems and through de novo shoots regeneration from organogenic calluses. Regenerated plants were taken to an experimental trial nearby their natural habitat for their evaluation in an agricultural environment. From the moment phenotypic variants started to appear in the ex vitro regenerated plants, the genetic variability of both kinds of recovered materials was studied by intersimple sequence repeats. Thirteen markers were used, detecting polymorphisms with all the primers tested in both types of recovered plants. The existence of polymorphisms implies that the genetic stability must be evaluated in all the ex vitro recovered plants. The protocol developed here is the first step to be applied in biotechnological techniques employed to improve the quality of “incayuyo”. Moreover, this is the first work employing molecular markers in L. integrifolia.Las plantas aromático-medicinales han sido tradicionalmente recolectadas de su medio natural, y en Argentina, han sido explotadas sin ninguna limitación. La propagación in vitro de plantas es un método fácil y económico para obtener grandes cantidades de plantas a corto plazo. Esta práctica es relevante para la propagación de especies valiosas y en peligro de extinción, facilitando su conservación y mejoramiento. Debido a que el cultivo de tejidos puede inducir variaciones genéticas y fenotípicas, comúnmente denominadas "variación somaclonal", los marcadores moleculares se han utilizado para determinar esta variabilidad. En este trabajo, se logró la propagación de Lippia integrifolia (Gr.) Hie ("incayuyo") con 2,2 µM de bencilaminopurina añadido al medio Murashige-Skoog. Los brotes fueron recuperados a partir del desarrollo de meristemas axilares y a través de la generación de brotes de novo regenerados a partir de callos organogénicos. Las plantas regeneradas fueron llevadas a un campo experimental, cercano a su hábitat natural, para su evaluación. Dado que se detectaron variantes fenotípicas en las plantas regeneradas, se estudió la variabilidad genética de los dos tipos de materiales recuperados a través de microsatélites anclados. Se utilizaron trece marcadores, detectándose polimorfismos con todos los iniciadores ensayados en ambos tipos de plantas recuperadas. La existencia de polimorfismos implica que la estabilidad genética debe ser evaluada en todas las plantas recuperadas. El protocolo aquí desarrollado es el primer paso para la aplicación de biotécnicas para el mejoramiento de “incayuyo". Por otra parte, este es el primer trabajo en L. integrifolia donde se emplean marcadores molecularesInst. de FloriculturaFil: Escandon, Alejandro Salvio. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Genética "Ewald A. Favret"; ArgentinaFil: Perez De La Torre, Mariana. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Floricultura; ArgentinaFil: Coviella, Maria Andrea. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Floricultura; ArgentinaFil: Aguirre, Eduardo Del Valle. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria La Rioja; ArgentinaFil: Elechosa, Miguel Angel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Recursos Biológicos; ArgentinaFil: Van Baren, Catalina Maria. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Farmacología. Cátedra de Farmacognosia; ArgentinaFil: Pacheco, Maria Gabriela. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Genética "Ewald A. Favret"Fil: Iannicelli, Jesica. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Genética "Ewald A. Favret"; Argentin