New records and range expansion for Paspalum procurrens and P. volcanense in northwestern Argentina and southeastern Bolivia

Paspalum procurrens Quarin and P. volcanense Zuloaga, Morrone & Denham are two rare species of South Americangrasses inhabiting geographically restricted areas which are exposed to ecological degradation due to landscapetransformation and biodiversity losses. We present new records for these species, from the provinces of Jujuy, Salta,Tucumán and Catamarca (Argentina) and departments of Tarija, Chuquisaca, and Santa Cruz (Bolivia). New geographicdistribution maps and the biological relevance of these findings are discussed pinpointing the need for imperativeand assiduous botanical explorations in biodiversity hotspots sensible to the impact of human activities. Ploidylevels in these two species are studied.Fil: Glücksberg, Adriana. Universidad Nacional del Nordeste; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Botánica del Nordeste; ArgentinaFil: Martínez, Eric Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Botánica del Nordeste; Argentina. Universidad Nacional del Nordeste; ArgentinaFil: Honfi, Ana Isabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Biología Subtropical. Instituto de Biología Subtropical - Nodo Posadas | Universidad Nacional de Misiones. Instituto de Biología Subtropical. Instituto de Biología Subtropical - Nodo Posadas; Argentina. Universidad Nacional de Misiones; ArgentinaFil: Maldonado, Carla Carolina. Universidad Mayor de San Andrés; BoliviaFil: Hojsgaard, Diego Hernan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Botánica del Nordeste; Argentina. Universität Göttingen; Alemani

Sexual modulation in a polyploid grass: a reproductive contest between environmentally inducible sexual and genetically dominant apomictic pathways

In systems alternating between sexual and asexual reproduction, sex increases under unfavorable environmental conditions. In plants producing sexual and asexual (apomictic) seeds, studies on the influence of environmental factors on sex are equivocal. We used Paspalum intermedium to study environmental effects on the expression of sexual and apomictic developments, and on resulting reproductive fitness variables. Flow cytometric and embryological analyses were performed to characterize ploidy and reproductive modes, and effects of local climatic conditions on sexual and apomictic ovule and seed frequencies were determined. Seed set and germination data were collected and used to estimate reproductive fitness. Frequencies of sexual and apomictic ovules and seeds were highly variable within and among populations. Apomictic development exhibited higher competitive ability but lower overall fitness. Frequencies of sexual reproduction in facultative apomictic plants increased at lower temperatures and wider mean diurnal temperature ranges. We identified a twofold higher fitness advantage of sexuality and a Tug of War between factors intrinsic to apomixis and environmental stressors promoting sexuality which influence the distribution of sex in apomictic populations. This points toward a crucial role of local ecological conditions in promoting a reshuffling of genetic variability that may be shaping the adaptative landscape in apomictic P. intermedium plants.Fil: Karunarathne, Piyal. Universität Göttingen; AlemaniaFil: Reutemann, Anna Verena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Botánica del Nordeste; ArgentinaFil: Schedler, Mara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Botánica del Nordeste; ArgentinaFil: Martínez, Eric Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Botánica del Nordeste; ArgentinaFil: Honfi, Ana Isabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Biología Subtropical. Instituto de Biología Subtropical - Nodo Posadas | Universidad Nacional de Misiones. Instituto de Biología Subtropical. Instituto de Biología Subtropical - Nodo Posadas; ArgentinaFil: Hojsgaard, Diego Hernan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Botánica del Nordeste; Argentina. Universität Göttingen; Alemani

Colección de germoplasma de Paspalum indecorum, P. cromyorhizon, P. maculosum y P. pumilum

Se realizaron viajes de colección de poblaciones de Paspalum indecorum, P. cromyorhizon, P. maculosum y P. pumilum por la Mesopotamia Argentina (Corrientes, Misiones y Entre Ríos). Para la localización de las poblaciones se tuvieron en cuenta los sitios geográficos de colecta de los materiales previamente estudiados de cada una de las especies citados en la bibliografía disponible hasta la fecha y los registros pertenecientes a los Herbarios del Instituto de Botánica del Nordeste (CTES) y de la Universidad Nacional de Misiones (MNES). Las colecciones fueron realizadas durante el periodo de floración de las especies, entre los años 2015 y 2016. Como criterio de colección se estableció una distancia mínima de 50 km entre las poblaciones muestreadas para cada especie. Las poblaciones se seleccionaron basándose en que tuvieran un tamaño mínimo de 200 m lineales de extensión, y se colectaron 20 a 30 plantas individuales, distanciadas entre sí por 10 m aproximadamente, para evitar el muestreo de ramets (i.e. grupo de individuos genéticamente idénticos debido a su reproducción clonal). En cada sitio de colección se tomaron datos de coordenadas geográficas, las cuales fueron utilizadas para realizar un mapa geo-referenciado mediante el programa DIVA-GIS (Hijmans et al., 2004). Además, se tomaron datos del ambiente natural donde se encontraba cada población, principalmente edáficos y de comunidad; e individuos para ejemplares de herbario, que fueron depositados en el Herbario del Instituto de Botánica del Nordeste (CTES) y/o de la Universidad Nacional de Misiones (MNES).Fil: Reutemann, Anna Verena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Botánica del Nordeste; ArgentinaFil: Martínez, Eric Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Botánica del Nordeste; Argentina. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias; ArgentinaFil: Honfi, Ana Isabel. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Biología Subtropical. Instituto de Biología Subtropical - Nodo Posadas | Universidad Nacional de Misiones. Instituto de Biología Subtropical. Instituto de Biología Subtropical - Nodo Posadas; ArgentinaFil: Hojsgaard, Diego Hernan. Universität Göttingen; AlemaniaFil: Daviña, Julio Rubén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Biología Subtropical. Instituto de Biología Subtropical - Nodo Posadas | Universidad Nacional de Misiones. Instituto de Biología Subtropical. Instituto de Biología Subtropical - Nodo Posadas; Argentina. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales; Argentin

The karyotype of diploid and tetraploid Paspalum cromyorrhizon (Poaceae, Panicoideae, Paspaleae)

Paspalum cromyorrhizon Trin. ex Döll es una especie adaptada a los campos bajos y húmedos, márgenes de ríos y arroyos, en el S de Brasil, Uruguay y NE de Argentina. Se utilizaron individuos diploides (2n = 2x = 20) y tetraploides (2n = 4x = 40) provenientes de poblaciones naturales de P. cromyorrhizon de Corrientes (Argentina) para confeccionar un idiograma del cariotipo de ambos citotipos. El recuento cromosómico se realizó mediante tinción clásica de Feulgen. El citotipo diploide de P. cromyorrhizon presenta un cariotipo compuesto por 20 cromosomas metacéntricos, mientras que el citotipo tetraploide tiene un cariotipo compuesto por 40 cromosomas metacéntricos. La longitud total del complemento cromosómico en diploides es de 32,5 μm y en tetraploides de 63,5 μm, la longitud cromosómica total monoploide es de 15,48 μm en diploides y de 15,21 μm en tetraploides y ambos cariotipos resultaron simétricos. El análisis de los cariotipos confirma el origen autopoliploide propuesto para los tetraploides.Paspalum cromyorrhizon Trin. ex Döll is a species adapted to low and humid fields, river and stream banks, throughout S Brazil, Uruguay and NE Argentine. Diploids (2n = 2x = 20) and tetraploids (2n = 4x = 40) from natural populations of P. cromyorrhizon from Corrientes (Argentina) were used to analyse the karyotype morphometry of both cytotypes. The chromosome count was performed using classical Feulgen staining. The karyotype of diploid P. cromyorrhizon has 20 metacentric chromosomes, while the tetraploid has a karyotype of 40 metacentric chromosomes. The total length of the chromosomal complement in diploids is 32.5 μm and in tetraploids 63.5 μm, the total monoploid chromosome length is 15.48 μm in diploids and 15.21 μm in tetraploids and both karyotypes are symmetrical. Karyotype analysis confirms the autopolyploid origin proposed for tetraploids.Fil: Reutemann, Anna Verena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Botánica del Nordeste; ArgentinaFil: Martínez, Eric Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Botánica del Nordeste; ArgentinaFil: Daviña, Julio Rubén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Biología Subtropical. Instituto de Biología Subtropical - Nodo Posadas | Universidad Nacional de Misiones. Instituto de Biología Subtropical. Instituto de Biología Subtropical - Nodo Posadas; ArgentinaFil: Hojsgaard, Diego Hernan. University of Goettingen; Alemania. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Botánica del Nordeste; ArgentinaFil: Honfi, Ana Isabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Biología Subtropical. Universidad Nacional de Misiones. Instituto de Biología Subtropical; Argentin

Intraspecific ecological niche divergence and reproductive shifts foster cytotype displacement and provide ecological opportunity to polyploids

Background and Aims Niche divergence between polyploids and their lower ploidy progenitors is one of the primary mechanisms fostering polyploid establishment and adaptive divergence. However, within-species chromosomal and reproductive variability have usually been neglected in community ecology and biodiversity analyses even though they have been recognized to play a role in the adaptive diversification of lineages. Methods We used Paspalum intermedium, a grass species with diverging genetic systems (diploidy vs. autopolyploidy, allogamy vs. autogamy and sexuality vs. apomixis), to recognize the causality of biogeographic patterns, adaptation and ecological flexibility of cytotypes. Chromosome counts and flow cytometry were used to characterize within-species genetic systems diversity. Environmental niche modelling was used to evaluate intraspecific ecological attributes associated with environmental and climatic factors and to assess correlations among ploidy, reproductive modes and ecological conditions ruling species' population dynamics, range expansion, adaptation and evolutionary history. Key Results Two dominant cytotypes non-randomly distributed along local and regional geographical scales displayed niche differentiation, a directional shift in niche optima and signs of disruptive selection on ploidyrelated ecological aptitudes for the exploitation of environmental resources. Ecologically specialized allogamous sexual diploids were found in northern areas associated with higher temperature, humidity and productivity, while generalist autogamous apomictic tetraploids occurred in southern areas, occupying colder and less productive environments. Four localities with a documented shift in ploidy and four mixed populations in a zone of ecological transition revealed an uneven replacement between cytotypes. Conclusions Polyploidy and contrasting reproductive traits between cytotypes have promoted shifts in niche optima, and increased ecological tolerance and niche divergence. Ecologically specialized diploids maintain cytotype stability in core areas by displacing tetraploids, while broader ecological preferences and a shift from sexuality to apomixis favoured polyploid colonization in peripheral areas where diploids are displaced, and fostered the ecological opportunity for autotetraploids supporting range expansion to open southern habitats.Fil: Karunarathne, Piyal. Universität Göttingen; AlemaniaFil: Schedler, Mara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Botánica del Nordeste; ArgentinaFil: Martínez, Eric Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Botánica del Nordeste; ArgentinaFil: Honfi, Ana Isabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Biología Subtropical. Instituto de Biología Subtropical - Nodo Posadas | Universidad Nacional de Misiones. Instituto de Biología Subtropical. Instituto de Biología Subtropical - Nodo Posadas; ArgentinaFil: Novichkova, Anastasiia. No especifíca;Fil: Hojsgaard, Diego Hernan. Universität Göttingen; Alemania. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Botánica del Nordeste; Argentin

A novel indicator of karyotype evolution in the tribe Leucocoryneae (Allioideae, Amaryllidaceae)

The tribe Leucocoryneae is taxonomically andcytogenetically complex, mainly due to its extraordinarymorphological and karyological variation. Robertsoniantranslocations had long been recognized as a central factorcontributing to karyotype diversity within the Leucocoryneae,but so far no major tendency prevailing on theobserved complexity of karyotype formula among specieshas been identified. The assessment of nuclear DNAcontents by flow cytometry using propidium iodide in 23species, representing all genera within the tribe, showed amonoploid genome size variation of 1Cx = 9.07?30.46 pgdenoting a threefolds fluctuation. A highly significant linearassociation between the average DNA content per chromosomearm (2C/FN) and the monoploid genome size (1Cx)is reported for the first time and identified as a novel indicatorof a trend governing karyotype diversity within Leucocoryneae.This trend shows that a reduction in DNA contentper chromosome arm is influencing and has shaped karyotypeevolution of different monophyletic groups within thetribe despite the complex karyotype diversity and apparentlycontrasting patterns of genome sizes.Fil: Sassone, Agostina Belén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Botánica Darwinion. Academia Nacional de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto de Botánica Darwinion; ArgentinaFil: López, Alicia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Botánica Darwinion. Academia Nacional de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto de Botánica Darwinion; ArgentinaFil: Hojsgaard, Diego Hernan. Goethe Universitat Frankfurt; AlemaniaFil: Giussani, Liliana Mónica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Botánica Darwinion. Academia Nacional de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto de Botánica Darwinion; Argentin

Chromosome numbers and ploidy levels of Paspalum species from subtropical South America (Poaceae)

Somatic chromosome numbers of 131 accessions belonging to 55 Paspalum species from subtropical South America have been determined. All species had x = 10 as a basic chromosome number, except P. almum which had x = 6. Six ploidy levels were found among species with tetraploidy as the most frequent condition. New diploid and octoploid counts were reported. For Paspalum lilloi and P. glabrinode (both 2n = 2x = 20), and for P. ellipticum, P. erianthoides, P. ovale and P. remotum (all 2n = 8x = 80) sporophytic chromosome numbers are presented for the first time. Records that differ from previously reported counts are given for the following species: P. paucifolium (2n = 2x = 20), P. ceresia (2n = 6x = 60), P. conjugatum (2n = 6x = 60), P. alcalinum (2n = 6x = 60) and P. aff. arundinellum (2n + 1 = 5x + 1 = 51). These chromosome data are discussed in light of ploidy-level variation and implications for breeding systems within and among speciesFil: Hojsgaard, Diego Hernan. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Cs.exactas Químicas y Naturales. Laboratorio de Citogenética Vegetal; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Honfi, Ana Isabel. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Cs.exactas Químicas y Naturales. Laboratorio de Citogenética Vegetal; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Rua, Gabriel Hugo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Daviña, Julio Rubén. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Cs.exactas Químicas y Naturales. Laboratorio de Citogenética Vegetal; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Unravelling the ambiguous reproductive biology of Paspalum malacophyllum: a decades old story clarified

In a recent manuscript published by our group we analyzed the reproductive biology of the grass Paspalum malacophyllum by using traditional embryological techniques combined with current cytological and molecular methods. Our findings confirmed apparent contradictions regarding the reproductive behavior of P. malacophyllum from six independently published reports over the past six decades. Herein we summarize the main findings, conclusions, and validations of all previous studies, highlighting the need for multiple approaches to characterize reproductive systems when using apomictic plants in a breeding program.Fil: Hojsgaard, Diego Hernan. Universitat of Gottingen; AlemaniaFil: Burson, B. L.. Texas A&M University; Estados Unidos. United States Department of Agriculture; Estados UnidosFil: Quarin, Camilo Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste (i); Argentina. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias; ArgentinaFil: Martínez, Eric Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste (i); Argentina. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentin

Colección de germoplasma de Paspalum malacophyllum y Paspalum sp.

Se realizaron viajes de colección durante por el norte/centro de Argentina (provincias de Misiones, Jujuy, Salta, Tucumán, Catamarca, Santiago del Estero y Córdoba) y en Bolivia (en los estados de Tarija, Chuquisaca y Santa Cruz). Se realizaron colectas en 69 sitios de muestreo donde se colectaron poblaciones y plantas individuales de especies de Paspalum, principalmente de P. malacophyllum. La metodología para colectar los individuos de las poblaciones fue tomar al menos 30 individuos por población, y a una distancia entre 5 y 10 metros entre las plantas. Además, se consideró una distancia mínima de 50 km entre las poblaciones colectadas. Si se encontraban individuos o poblaciones a una distancia menor, se tomaron algunos individuos (entre 3 y 5)

A molecular map of the apomixis-control locus in Paspalum procurrens and its comparative analysis with other species of Paspalum

Since apomixis was first mapped in Paspalum, the absence of recombination that characterizes the related locus appeared to be the most difficult bottleneck to overcome for the dissection of the genetic determinants that control this trait. An approach to break the block of recombination was developed in this genus through an among-species comparative mapping strategy. A new apomictic species, P. procurrens (Q4094) was crossed with a sexual plant of P. simplex and their progeny was classified for reproductive mode with the aid of morphological, embryological and genetic analyses. On this progeny, a set of heterologous rice RFLP markers strictly co-segregating in coupling phase with apomixis was identified. These markers were all located on the telomeric region of the long arm of the chromosome 12 of rice. In spite of the lack of recombination exhibited by the apomixis-linked markers in P. procurrens, a comparative mapping analysis among P. simplex, P. malacophyllum, P. notatum and P. procurrens, allowed us to identify a small group of markers co-segregating with apomixis in all these species. These markers bracketed a chromosome region that likely contains all the genetic determinants of apomictic reproduction in Paspalum. The implications of this new inter-specific approach for overcoming the block of recombination to isolate the genetic determinants of apomixis and gain a better comprehension of genome structure of apomictic chromosome region are discussed. © 2011 Springer-Verlag.Fil: Hojsgaard, Diego Hernan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Botánica del Nordeste; Argentina. Consiglio Nazionale delle Ricerche; ItaliaFil: Martínez, Eric Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Botánica del Nordeste; ArgentinaFil: Acuña, Carlos Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Botánica del Nordeste; ArgentinaFil: Quarin, Camilo Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Botánica del Nordeste; ArgentinaFil: Pupilli, F.. Consiglio Nazionale delle Ricerche; Itali