Morphological and chromosomal characterization of Commelina benghalensis L. (Commelinaceae) from Argentina

Abstract

Commelina benghalensis is a small herb native to tropical Africa and Asia but introduced elsewhere. In America it was found growing at open fields, border of woods and cultivated areas (south USA, Mexico, West Indies, French Guiana, Brazil, Bolivia, Paraguay) as a weed or invasive plant and its difficult manage causes economic damages in diverse agroecosystems all over the world. Commelina benghalensis was found at a border of Misiones´ forest (Argentina, Misiones Province, Guaraní Departament, El Soberbio, 27º17’54.5’’S; 54º12’19’’W) and classical cytogenetic techniques were applied in order to analyze its genetic system. Commelina benghalensis is a diploid with 2n = 2x = 22 median size chromosomes (4.05 - 6.60 μm) and 55.04 μm/genome. Its karyotype, 8m + 10sm + 4st is unimodal (A2 = 0.14 / R = 1.63) and slightly asymmetrical (A1 = 0.44 / i = 34.75 / r>2 = 0.55) (3A Stebbins category). Chromosome pair No. 11 (st) has a terminal macrosatellite in the short arm and presumably carry the active NOR. Microsporogenesis is normal and produces viable polen grains (>80%). Meiotic behaviour is regular. In PMC at diakinecis / metaphase I, 11 bivalents were observed, mainly rings (92.7%) with distal chiasmata (96.7%) and an average of chiasmata / bivalent = 1.90. The meiotic system in conjuntion with a particular breeding system promotes a high genetic homogeneity, and suggests that this species has coadapted features with adaptative advantages allowing an invader behaviour.

Commelina benghalensis es una hierba pequeña, nativa de Africa y Asia tropical, aunque en la actualidad crece en casi todo el mundo. En América se la reporta creciendo en campo abierto, borde de bosques y áreas cultivadas (sur de USA, México, Antillas, Guyana Francesa, Brasil, Bolivia, Paraguay) como maleza o invasora y su difícil control causa pérdidas económicas importantes en diversos agroecosistemas de todo el mundo. Commelina benghalensis fue encontrada en un borde de selva misionera (Argentina, Provincia de Misiones, Departamento Guaraní, El Soberbio, 27º17’54,5’’S; 54º12’19’’W), y se aplicaron técnicas citogenéticas tradicionales para analizar su sistema genético. Commelina benghalensis es diploide con 2n = 2x = 22 cromosomas de tamaño medio (4,05 - 6,60 µm) y 55,04 µm/genoma. Su cariotipo, 8m + 10sm + 4st es unimodal (A2 = 0,14 / R = 1,63) y levemente asimétrico (A1 = 0,44 / i = 34,75 / r>2 = 0,55) (Categoría 3A de Stebbins). El par nº 11 (st) presenta un macrosatélite terminal y constricción secundaria en el brazo corto que posiblemente lleve los NOR activos. La microsporogénesis es normal y produce polen viable (>80%). El comportamiento meiótico es regular. En CMP en diacinesis / metafase I se observan 11 bivalentes, mayormente cerrados (92,7%) con quiasmas distales (96,7%) y un promedio de quiasmas / bivalente = 1,90. Su sistema meiótico junto con un particular sistema reproductivo promueven una alta homogeneidad genética y sugieren caracteres coadaptados que le confieren a esta especie ventajas adaptativas como colonizadora