Caracterización morfológica y molecular de genotipos silvestres de Quassia amara L. ex Blom de Centroamérica

Abstract

El hombre grande (Quassia amara) es un arbusto propio del sotobosque de los trópicos húmedos americanos, cuya parte útil es la madera (tallo) que se extrae periódicamente, por lo cual es considerado un producto no maderable del bosque. Esta planta ha sido explotada en forma silvestre durante muchos años, debido a sus propiedades medicinales y en la actualidad, por sus propiedades como insecticida natural. Centroamérica es uno de los sitios de dispersión natural y de utilización más importante de la especie. En investigaciones anteriores se estudió la variabilidad genética de la especie desde el punto de vista morfológico (Upegui, 1998), pero aún falta información al nivel del ADN. Las técnicas moleculares podrían dar un conocimiento más intenso y detallado de los genotipos, que permitiría definir tácticas de conservación y establecer programas de aprovechamiento y mejoramiento genético mejor sustentados de la especie. En esta investigación se caracterizó morfológica y molecularmente 17 genotipos silvestres de Q. amara del área centroamericana, provenientes en su mayoría de Costa Rica, pero también de Panamá, Nicaragua, Honduras, El Salvador y Guatemala. Para la caracterización morfológica se elaboró una lista de 36 descriptores. Se hizo énfasis en las características de la hoja, porque a diferencia de los otros órganos, están presentes en las plantas silvestres en todas las épocas del año. Se evaluaron 21 parámetros de hoja, ocho de flor, ocho de fruto y tres de semilla. Solo en tres poblaciones se evaluaron otros órganos además de hojas, por mostrar disponibilidad al momento de la visita. Con base en los datos morfológicos, los genotipos se agruparon en dos grupos, y éstos a su vez en dos subgrupos que guardan alguna relación con su posición geográfica. El subgrupo A1 está conformado principalmente por árboles de sitios ubicados en el Pacífico, y el subgrupo A2 está constituido en su mayoría por árboles de Honduras y El Salvador. Por otra parte, el subgrupo B1 incluye individuos de diversos sitios, y el subgrupo B2 está formado principalmente por árboles de Talamanca, Costa Rica y de Parque Soberanía y Barro Colorado, Panamá, la mayoría de ellos con influencia Atlántica. En todos los grupos se encontraron árboles mezclados. La característica cualitativa que discriminó más entre grupos fue el color del punto de inserción del foliolo terminal. Los descriptores cuantitativos con mayor valor discriminante fueron la longitud de los foliolos terminal e izquierdos 1 y 2 y las variables generales a partir de longitud y ancho de estos foliolos. Las variables canónicas discriminantes CAN1 y CAN2 explicaron el 86 por ciento de la variabilidad total de las variables. Para la caracterización molecular, se trabajó con 17 genotipos provenientes de los mismos sitios de colecta que en la caracterización morfológica. Se utilizó la técnica PCR-RAPD. Se encontró que de 503 primers o iniciadores analizados, 72 presentaron buena amplificación del ADN, el 17 por ciento mostró bandas polimórficas (de 1 hasta 11 bandas). Con esta información se calcularon índices y matrices de distancia, dendogramas y análisis bootstrap, entre los genotipos y entre los grupos formados. No se encontró un patrón que relacione en forma definitiva, la afinidad genética de los materiales evaluados, con la posición geográfica de la cual proceden. Esto confirma lo indicado por Porter (1972) y Brown (1995), en el sentido de que es difícil determinar claramente cual es la distribución natural de Q. amara, por ser una especie utilizada desde tiempos inmemoriales en casi todo el continente por sus propiedades medicinales. Sin embargo, se observó que los genotipos de la zona Atlántica centroamericana y norte de Costa Rica, tienden en términos generales, a agruparse juntos, al igual que los materiales provenientes de la costa Pacífica de Centroamérica. De la misma manera, los genotipos de Soberanía y Barro Colorado, ambos de Panamá, guardan una estrecha relación genética con el genotipo de Kékldi (Talamanca, Costa Rica). Al respecto los resultados fueron coincidentes con los encontrados con el análisis morfológico. Se identificaron bandas polimórficas diferentes y comunes entre grupos. La mayor distancia genética (0,66) se encontró entre genotipos con influencia del Atlántico (Subgrupo A2) con respecto a un genotipo del Pacífico (Subgrupo B2). La menor distancia genética (0,20) se encontró entre los genotipos del subgrupo A1 (sin zona geográfica definida) y los del Subgrupo B1, con influencia del Pacífico. Podría concluirse que en la agrupación de los genotipos centroamericanos de Q. amara, coinciden dos factores en forma simultánea: una separación de los mismos según el origen Pacífico o Atlántico, y por otra parte, la influencia de dos posibles acerbos genéticos dentro de la población, uno procedente del Norte y representada principalmente por las poblaciones de El Salado (Honduras), Chirilagua (El Salvador) y La Lupe (Nicaragua), y otro conformado por poblaciones representadas típicamente por Barro Colorado, Soberanía y Kekldi. En Costa Rica ambos acerbos podrían encontrarse mezclados geográficamente, lo cual produce confusión al intentar definir una relación entre la ubicación geográfica y genética de ciertos materiales. Estas hipótesis tendrán que ser comprobadas incluyendo otras procedencias en próximos estudios.

Quassia amara is a bush found at the understory of the American humid tropics, which usable part is its wood (stem) that is periodically extracted and thus considered a nonwoody forest product. This plant has been exploited for many years due to its medical properties and currently as a natural insecticide. Central America is one of Quassia amara's most important natural dissemination and utilization sites. Prior investigations studied the species genetic variability from a morphological point of view (Upegui, 1998), but there is still lack of information at DNA level. Molecular techniques could provide a deeper and more detailed knowledge of the genotypes that would allow to define conservation strategies and to establish better development and genetic improvement programs. Through this research, it was possible to conduct a morphological and molecular characterization of 17 Q. amara wild genotypes from the Central America region, mainly from Costa Rica but also from Panama, Nicaragua, Honduras, El Salvador and Guatemala. For the species morphological characterization, a list of 36 descriptors was elaborated. Emphasis was given to leave's characteristics as, contrary to other organs, they are present in wild plants during the whole year. Twenty-one leaf parameters were evaluated, eight corresponding to flowers, eight to the fruits and three to seeds. Only in three populations other organs besides the leaves were evaluated because they were available at the time of the visit.