Filogenia de hongos roya (Uredinales) en la zona andina colombiana mediante el uso de secuencias del ADN ribosomal 28S
Catalina Zuluaga1, Pablo Buriticá2& Mauricio Marín1
1.Universidad Nacional de Colombia sede Medellín, Laboratorio de Biología Celular y Molecular, Cra 64 x Calle 65, Autopista Norte, Medellín, Colombia; catazuluaga81@gmail.com, mamarinm@unal.edu.co 2.Universidad Nacional de Colombia sede Medellín, Departamento de Ciencias Agronómicas, Cra 64 x Calle 65, Autopista Norte, Medellín, Colombia; pburitica@unal.edu.co
Phylogenetic analysis of rust fungi (Uredinales) from the Colombian Andean region using 28S ribosomal DNA sequences. Rust fungi (Uredinales, Basidiomycetes) are one of the most diverse and economically important plant-obligated parasites. Taxonomy of this group has been under revision during the last years using molecular techniques to define phylogenetic relationships. In this study we evaluated the phylogenetic affinities of a group of 40 rust fungi obtained from different plants in the Colombian Andean region using sequence analysis of the 28S ribosomal DNA, specifically D1/D2 domains. Comparisons were undertaken with sequences of rust fungi from around the world deposited in the GenBank database. An alignment of sequences was used to build a phylogenetic tree through Maximum parsimony analysis. Our results support the taxo- nomical validity of families Pucciniaceae, Phakopsoraceae, Phragmidiaceae, Pileolariaceae, Mikronegeriaceae, Coleosporiaceae and Cronartiaceae, while Pucciniosiraceae represents redundant taxa with Pucciniaceae. The analyses indicated that Uropyxidaceae, Raveneliaceae, Chaconiaceae and Pucciniastraceae correspond to poly- phyletic families. Melampsoraceae appear to be a basal taxon to the Uredinales. information obtained in this study will be useful to incorporate a higher number of sequences from tropical rust fungi within global efforts to redefine the taxonomy of order Uredinales. Additionally, we propose to give priority to future phylogenetic studies of taxa: Gerwasia, Hemileia, Phragmidium, Prospodium, Puccinia and Uromyces, genera that include a high number of rust fungi from the tropics. Rev. Biol. Trop. 59 (2): 517-540. Epub 2011 June 01. ]]>
Key words: maximum parsimony, rDNA, rust fungi, sequence analyses.
Resumen
Los hongos roya (Uredinales, Basidiomycetes) representan uno de los grupos de fitoparásitos más diversos y con mayor importancia económica agrícola mundial. Su taxonomía se ha basado en el estudio de caracteres morfológicos, que resulta en muchos casos en la formación de taxones polifiléticos. Sin embargo, en los últimos años se han tratado de incorporar herramientas moleculares que conduzcan a la generación de sistemas de clasificación basados en afinidades evolutivas. Este trabajo pretendió aumentar la base del conocimiento sobre la uredobiota tropical, mediante el estudio de características morfológicas y filogenéticas de un grupo de royas de los Andes de Colombia. Para esto se secuenció parte de la región 28S del ADNr y se realizó un análisis de agrupamiento mediante Máxima parsimonia. Los resultados confirmaron la validez de las familias Pucciniaceae, Phakopsoraceae, Phragmidiaceae, Pileolariaceae, Mikronegeriaceae, Coleosporiaceae y Cronartiaceae, mientras que Pucciniosiraceae es un taxón redundante con Pucciniaceae. Por su parte, Uropyxidaceae, Raveneliaceae, Chaconiaceae y Pucciniastraceae se muestran como familias polifiléticas. Aparentemente Melampsoraceae se presenta como un taxón basal al grupo. La información que se deriva de este estudio se espera sea incorporada en los estudios mundiales que buscan redefinir el sistema taxonómico de los hongos roya.
Palabras clave: ADNr, hongos roya, máxima parsimonia, puccinia, secuenciación. ]]>
Los hongos roya (Urediniomycetes, Uredinales) constituyen uno de los grupos de hongos más numeroso, diverso y de amplia distribución mundial (Buriticá 2003a); son parásitos obligados (holobiótrofos) de un amplio rango de plantas incluidas helechos, coníferas y angiospermas, con las ]]>
et al. 2009). Los Uredinales son conocidos como royas por la inducción de pústulas que contienen esporas con apariencia de un polvillo herrumbroso sobre los tejidos de sus hospedantes; sin embargo, ]]>
El orden Uredinales está conformado por 13 familias, 163 géneros y unas 7 000 especies ]]>
et al. 2001); aunque se estima que el grupo puede contener de 20 000 a 24 000 especies (Buriticá 2003b). Recientemente, Bauer et al. (2006) en su estudio de los Basidiomycetes con septos simples, sugirieron renombrar las categorías suprafamiliares en que se ubican los hongos roya como orden Pucciniales de la clase Pucciniomycetes. Los hongos roya pueden producir hasta cinco estados espóricos que se designan como: espermogonio (espermacios e ]]>
et al. 2001, Cummins & Hiratsuka 2003).
La ]]>
La taxonomía de hongos se ha fundamentado tradicionalmente en el empleo de caracteres morfológicos. En muchos casos estas características son variables, que producen información insuficiente o poco precisa que conduce a la generación de clasificaciones no naturales. En las ]]>
et al. 2006). Sin embargo, el número de estudios que emplean estas herramientas moleculares para la realización de estudios taxonómicos en hongos roya es muy reducido, en comparación con aquellos ]]>
et al. 2009), siendo son los más destacados aquellos realizados por Maier et al. (2003, 2007), basados en la secuenciación de una porción de la región 28S del ADNr en hongos roya recolectados principalmente en Europa y que pusieron de manifiesto que los géneros Puccinia, Pucciniastrum, Thekopsora y Uromyces son polifiléticos, mientras que Chrysomyxa, ]]>
y Tranzschelia, representan taxones monofiléticos. La condición polifilética de los géneros Puccinia y Uromyces fue confirmada posteriormente por van der Merwe et al. (2007) quienes usaron análisis de secuencias de ]]>
et al. (2004), pero mediante análisis de secuencias de la subunidad pequeña del ADNr en 64 especies de 12 familias de royas; en este caso se encontró que los géneros que presentan estados aeciales sobre gimnospermas están filogenéticamente ]]>
Aime (2006) utiliza la ]]>
A pesar del alto número de especies de royas presentes en los trópicos, el nivel de ]]>
et ]]>
2009), aunque parcialmente evaluadas en estudios morfológicos (Buriticá 1991, Buriticá 1994, Buriticá 2000, Pardo-Cardona 2001, Salazar 2002, Buriticá 2003a).
En esta investigación se llevo a cabo una recolección de hongos roya procedentes de plantas ]]>
Materiales y métodos
Recolección de muestras: Las muestras fueron recolectadas en diferentes regiones de cinco departamentos de la zona andina de Colombia (Antioquia, Boyacá, Cundinamarca, Risaralda y Tolima) (Fig. 1), incluye el sistema de páramos y bosques altoandinos del noroccidente medio antioqueño (Belmira, Yarumal), además de las zonas andinas del suroccidente antioqueño (Caramanta, Tamésis, valparaíso). También se incluyeron muestras de regiones montañosas de los departamentos de Boyacá (Sogamoso, Sora), Cundinamarca (Bojacá, El Rosal, Pacho, Subachoque, Tausa, Villa Pinzón, Zipaquirá) Caldas (Manizales, villa María), Risaralda (Quinchia) y Tolima (Páramo de Letras) (Cuadro 1). Para la obtención de las muestras se realizó un recorrido por vías primarias y secundarias de cada uno los sitios descritos, se evaluó la presencia de plantas con síntomas y signos de royas, ante lo cual se tomaban los órganos y tejidos afectados (generalmente al menos una hoja). De esta forma, cada muestra estaba representada por diferentes pústulas de royas en tejidos de una misma planta y dependiendo de la uredobiota presente en cada sitio de muestreo, el número de especímenes recolectados variaba entre zonas. Cada muestra recolectada fue prensada para evitar su deterioro junto con su respectiva información referente al hospedante y a las características geográficas de la zona. Las muestras fueron llevadas al Herbario MEDEL de la Universidad Nacional de Colombia sede Medellín, para su secado e identificación botánica y los especímenes así procesados fueron depositados en el Museo Micológico de la Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín (MMUNM).
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Caracterización morfológica: La descripción morfológica de los especímenes recolectados incluyó las siguientes observaciones de las pústulas: posición respecto al tejido del hospedante, color, forma, agrupación y consistencia. De cada estado espórico encontrado se realizaron micropreparados para describir su forma, color, ornamentación, número y posición de poros; dimensiones; tamaño de la pared apical y lateral; presencia, posición, ornamentación y largo de pedicelos; presencia de estructuras estériles como parafisos y peridio. Cada muestra fue comparada con especímenes de referencia ubicados en la colección del MMUNM y la Colección Nacional de Royas de Colombia de la Facultad de Ciencias Agropecuarias. Además se utilizaron las monografías taxonómicas de hongos Uredinales (Cummins 1940, 1971, 1978, Buriticá & Hennen 1980, Hennen et al. 1982, Cummins & Hiratsuka 1991, Buriticá 1991, 1994, 1999 a,b, Pardo-Cardona 1999, Salazar 2002, Hennen et al. 2005, Salazar et al. 2007) y las bases de datos del Index Fungorum (CABI et al. 2008) y del catálogo de especies tipo de hongos roya del Jardín Botánico de New York (The New York Botanical Garden Herbarium 2003).
Extracción de ADN: De cada una de las royas se realizó la extracción de ácidos nucleicos mediante dos metodologías: método convencional CTAB 2X/Fenol/Cloroformo y Kit comercial DNAeasy Plant Mini (Qiagen, CA, EEUU), cuyo procedimiento se basó en las instrucciones del fabricante. En ambos casos se partió de uno o varios soros, que dependen de su tamaño y grado de esporulación, y se toma la menor cantidad de tejido vegetal posible para su ubicación en un tubo eppendorf de 1.8mL. En el método convencional los tubos se colocaron en un recipiente con nitrógeno líquido para proceder a la maceración del tejido en presencia de 200µL del buffer CTAB 2X (CTAB 2%, NaCl 1.4M, EDTA 20mM, Tris-HCl 100mM pH 8.0) y 1% de β-Mercaptoetanol, incubándose a 65°C durante 10min. Luego se separó la fase orgánica mediante 1vol. de fenol:cloroformo (1:1) y se centrifugó a 13 000 rpm por 10min. De acuerdo al grado de pureza del sobrenadante, este procedimiento se repitió, pero con el uso de un sólo vol de cloroformo. Para precipitar los ácidos nucleicos se emplearon 2vol de etanol absoluto y 0.1vol de acetato de sodio 3M, y se colocaron los tubos a -20ºC durante al menos 30min, tiempo después del cual se centrifugó a 13 000 rpm por 15min. El microprecipitado resultante se lavó con etanol al 70% y finalmente se resuspendió en 20µL de agua destilada estéril, para su utilización en las amplificaciones de PCR. La cantidad de ADN obtenida se determinó por espectrofotometría a 260nm de longitud para lo cual se utiliza un espectro Thermo Scientific, Genesys 6 (Waltham, MA, EEUU).
Amplificación y secuenciación del ADNr 28S: Para la PCR se emplearon los cebadores LROR (5’ ACC CGC TGA ACT TAA GC 3’) y LR6 (5’ CGC CAG TTC TGC TTA CC 3’) que amplifican una región del extremo 5’ de la subunidad grande del ADNr que contiene los dominios D1 y D2, ampliamente utilizados para estudios filogenéticos de hongos (Guadet et al. 1989, Hopple & Vilgalys 1999). La amplificación de PCR se realizó en un termociclador T3 (Biometra, Göttingen, Alemania) y consistió de una modificación del programa propuesto por Vogler & Bruns (1998), con una desnaturalización inicial a 94°C por 3min, seguido por 35 ciclos de 94°C por 1.30min, 50°C por 1min, 72ºC por 1min y una extensión final a 72°C por 7min. Las reacciones se realizaron en un volumen total de 25 µL, que contiene 0.5µM de cada cebador, 1U de Taq ADN polimerasa recombinante (Fermentas, Vilnius, Lithuania), 0.2mM de cada dNTP, 1X de buffer de enzima (100mM Tris-HCl pH 8.8, 500mM KCl, 0.8% Nonidet P40), 1.8mM MgCl 2, 1µL de ADN [100 - 1000ng/µL] y agua destilada ésteril. Luego de la amplificación se tomaron 5µL de los productos de reacción para analizarlos por electroforesis en gel de agarosa al 1.5% suplementado con 0.5 µg/mL de bromuro de etidio en buffer de corrido TBE 0.5X (45mM Tris-Borato, 1mM EDTA pH 8.0). La visualización de las bandas amplificadas se realizó bajo luz ultravioleta en un transiluminador automático Bio Doc Analyze (Biometra). Una vez definida la especificidad y tamaño de los productos amplificados, se procedió a su purificación utilizando los kits Wizard PCR Preps ADN Purification System (Promega, Madison, EEUU) y QiAquick PCR Purification Kit (Qiagen, CA, USA) para proceder a su secuenciación directa mediante el sistema Big Dye Terminator Cycle Sequencing Ready Reaction (PE Applied Biosystems, Foster City, EEUU) y su corrido en un secuenciador ABI Prism 3730xl (PE Applied Biosystems) de la compañía Macrogen (Corea del Sur).
Las secuencias obtenidas con cada cebador, fueron editadas mediante el software BioEdit 6.0.6 y Chromas 1.45, se construyeron secuencias consenso y se confirmó su validez por comparación con las bases de datos moleculares, mediante el programa BLASTn (NCBI 2007). Paralelamente, se obtuvieron del GenBank secuencias de la subunidad 28S del ADNr de hongos roya representativos de las 13 familias propuestas por Cummins & Hiratsuka (2003) (Cuadro 2), para su alineamiento con las generadas en este proyecto, mediante el software Clustal W. Como grupos externos de análisis (outgroups) se utilizaron las secuencias de los Basidiomycetes: Septobasidium carestianum Bres. y Eocronartium muscicola Pers., seleccionados con base en los resultados de Maier et al. (2003). El análisis filogenético se realizó utilizando el método de Máxima parsimonia (MP) con búsqueda heurística y TBR (tree-bisection-reconnection) mediante el software PAUP 4.0b10 (Swofford 1998) con base en 1 000 remuestreos y tratando los gaps como quinta base. El soporte de la topología interna del dendrograma fue evaluado mediante análisis de bootstrap con 1 000 remuestreos o iteraciones (Felsenstein 1985).
Resultados
Colección de muestras: En total se identificaron 100 especímenes de hongos roya con ]]>
Cuadro 1). Del total de muestras identificadas, 25 fueron obtenidas de plantas de la familia Asteraceae y 14 de la familia Solanaceae. Una sola roya fue obtenida de plantas de las familias Alstroemeriaceae, Apiaceae, Apocynaceae, Bromeliaceae,Cannaceae, Cucurbitaceae, Denstaedtiaceae, Liliaceae, Malvaceae, Moraceae y Piperaceae; dos de ]]>
Cuadro 1).
Caracterización ]]>
Las 100 muestras identificadas correspondieron a 61 especies diferentes con la siguiente distribución: dos especies de las familias Pucciniastraceae, Coleosporiaceae, Mikronegeriaceae,Uropixydaceae, Phragmidiaceae; tres especies de Chaconiaceae; cuatro especies de Pucci-niosiraceae y Phakopsoracea; 33 especies de Pucciniaceae y siete muestras correspondieron a estados anamórficos identificados como Uredo sp. y Aecidium sp. ]]>
Cuadro 3 se presentan los resultados de las mediciones de los estados espóricos encontrados en un representante de las 61 especies identificadas. Las dimensiones corresponden al formato: medición mínima - medición máxima (promedio;desviación éstandar). Las descripciones para cada especie se encuentran disponibles en el material anexo asociado a este manuscrito. ]]>
Amplificación y secuenciación de ADNr28S: Con la metodología de extracción de ADN convencional se obtuvieron 68 amplicones. En aquellas muestras en las que luego de varios intentos de amplificación por PCR no fue posible ]]>
Cuadro 3.
Análisis filogenético: Para el análisis filogenético se incluyeron secuencias de 89 especímenes, 49 obtenidas del Genbank y las 40 generadas en esta ]]>
Fig. 2). En el dendrograma se presentaron siete clados bien definidos, ]]>
Fig. 2).
El clado I albergó un alto número de especímenes (29) recolectados en esta investigación, así como secuencias obtenidas del GenBank que representan especies de los ]]>
Puccinia, Uromyces, Cumminsiella y Miyagia, razón por la cual se infiere que este grupo corresponde a la familia Pucciniaceae. Adicionalmente, el clado incluyó la secuencia de referencia de Aecidium kalanchoe, lo que puede implicar que este taxón represente el estado anamórfico de una especie de la familia Pucciniaceae. Un aspecto relevante del análisis, es el hecho que ]]>
Chardoniella y Pucciniosira, adscritos a la familia Pucciniosiraceae, fueron incluidos en este clado, al igual que las secuencias de referencia de las especies Pucciniosira pallidula y Dietelia portoricensis. El clado I presentó dos ]]>
bootstrap. El subgrupo IA, incluye cuatro clados bien soportados estadísticamente: IA-1: corresponde a varios especímenes identificados en este estudio como Chardoniella gynoxidis y Chardoniella sp.; IA-2: conformado por las ]]>
Pucciniosira solani y Pucciniosira sp.; IA-3: incluyó la secuencia referencia de Puccinia coronata y las especies identificadas morfológicamente en este estudio como P. coronata y P. striiformis; IA-4: contiene las especies Puccinia peperomiae y una especie ]]>
Maravalia (M. guianensis). Los demás integrantes del subgrupo IA se presentan en ramas individuales o clados con bajo soporte estadístico.
El subgrupo IB presenta dos clados bien soportados, IB-1: incluye las ]]>
Puccinia spegazzinii, mientras que IB-2 contiene las especies P. vernoniae-mollis, P. eupato-rii-colombiani y Pucciniosira pallidula. Los demás integrantes del subgrupo IB corresponden a ramas individuales o clados con bajo soporte estadístico donde están incluidos P. ]]>
(recolectados en este trabajo) y la secuencia de referencia de la especie Dieteliaportoricensis, entre otras.
El clado II se ubica ]]>
Gymnosporangium juniperi-virginianae y Puccinia podophylli, además contiene las especies anamórficas Uredo chusqueae y U. baruensis. La secuencia obtenida del GenBank de Kweilingia ]]>
, adscrita a la familia Phakopsoraceae está incluida en este grupo, con un fuerte soporte estadístico y presenta una gran afinidad con el espécimen U. chusqueae.
El clado III está conformado por secuencias de especies representativas de las familias Coleosporiaceae, Cronartiaceae y Pucciniastraceae. Los únicos especímenes del clado colectados en este estudio, fueron identificado morfológicamente como Coleosporium ipomoea, C. vernoniae y una especímen anamórfico determinado como Uredo sp. Caduna de las familias incluidas en este clado presenta un fuerte soporte estadístico en el análisis de bootstrap.
El clado IV representa la familia Phakop soraceae con secuencias de tres géneros Phakopsora, Arthuria y Batistopsora. Además el grupo incluye los especímenes colectados Phakopsora meibomiae y Arthuria sp. El análisis asocia este grupo con la especie Prospodium lippiae, que pertenece a la familia Uropyxidaceae.
El clado V representa los miembros de la familia Phragmidiaceae al incluir secuencias de los géneros Frommeella, Kuehneola, Trachys pora y Gymnoconia.
El clado VI está fuertemente soportado (100%) e incluye dos especies del género Endo raecium, perteneciente a la familia Pileolariacea.
El clado VII está conformado únicamente por dos especies del género Ravenelia (familia Raveneliaceae), además de los especímenes colectados Chrysocelis muehlenbeckiae Chrysocyclus cestri, que representan especie de las familias Mikronegeriaceae y Pucciniaceae, respectivamente.
Además de los clados mencionados, e árbol filogenético presenta una serie de especies dispersas a lo largo del dendrograma, entre las que se destacan el grupo formado por la especie recolectada Uredo zeugites y la secuencia de referencia de Puccinia physalidis; además de las especies Sphenospora kevorkian (Raveneliaceae), asociados al clado I; mientras que las especies Hemileia colombiana y H. vastatrix, no se presentan relacionadas. Finalmente, se destaca que la ubicación taxonómica de las especies Tranzschelia discolor (Uropyxidaceae), Olivea scitula (Chaconiaceae), Melampsoridium betulinum y Melampsora epgea, no es claramente definida por el anális de MP realizado.
Discusión
En este trabajo se ]]>
La ]]>
et al. 2006, Bauer et al. 2006), y que concluyeron que éste representa un grupo monofilético dentro de la ]]>
. muscicolay S. taxodii) y cuya ubicación en el análisis realizado, ocurrió en forma externa al grupo de los Uredinales.
Tradicionalmente, ]]>
et al. (2003) indican que los géneros Puccinia, ]]>
y Uromyces son claramente polifiléticos, mientras que Aime (2006) encontró que las familias Cronartiaceae, Pucciniastraceae y Puc-ciniosiraceae se presentan como redundantes, mientras que Chaconiaceae y Uropyxidaceae corresponden a taxones no naturales.
En ]]>
sensu lato del linaje Melampsoraceae sensu lato (Coleosporaceae, Pucciniastraceae, Cronartiaceae). Sin embargo, el primer grupo se presentó disperso a lo largo del dendrograma, mientras que Melampsoraceae sensu lato sí correspondió a un solo clado (III), aunque Melampsora ]]>
, la única especie analizada de la familia Melampsoraceae sensu stricto, se ubicó por fuera de ambos grupos, en posición basal. Esta situación fue igualmente encontrada por Maier et al. (2003), quienes proponen que el género Melampsora representa un linaje primitivo del orden Uredinales, caracterizado por su falta de especificidad y la diversidad de ]]>
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El linaje Pucciniaceae sensu lato se caracteriza por presentar especies que cuando son heteroicas, desarrollan aecios sobre angiospermas. Este grupo ha sido subdividido por Cummins & Hiratsuka (2003) con base en el tipo de espermogonio en nueve familias: Mikronegeriaceae, Phakopsoraceae, Chaconiacecae, Uropyxidaceae, Pileolariaceae, Raveneliaceae, Phragmidiaceae, Pucciniaceae y Pucciniosiraceae. En nuestro análisis ]]>
Puccinia. ]]>
El linaje Melampsoraceae sensu lato está conformado por especies de royas que cuando son heteroicas desarrollan su estado aecial sobre plantas gimnospermas (Wingfield et al. 2004). Las familias Coleosporiaceae y Cronartiaceae definidas por Cummins & Hiratsuka (2003), se muestran como clados bien soportados en nuestro ]]>
A continuación se realiza una discusión basada en las familias establecidas por ]]>
Pucciniaceae Chevall
Esta ]]>
Puccinia y Uromyces fueron los más numerosos con 3 000 y 600 especies, respectivamente (Kirk et al. 2001, Cummins & Hiratsuka 2003). El clado que representa esta familia en el análisis filogenético aparece dividido en dos ]]>
Puccinia y Uromyces colectadas en Colombia y en otras regiones del mundo, y se demostró la naturaleza polifilética de dichos géneros. Esta situación fue confirmada por dos estudios recientes realizados con base en secuencias de los genes nucleares EF 1α y β-tub (Van Der Merwe et ]]>
2007) y de la subunidad grande del ADNr (Maier et al. 2007), en los cuales se analizó un alto número de especies y se determinó que la principal característica morfológica empleada para diferenciar dichos géneros (número de células presentes en las teliosporas), no corresponde a un ]]>
P. graminis y U. appendiculatus) representan linajes diferentes, situación que coincide en esta investigación con la ubicación de U. appendiculatus en un subgrupo diferente a las especies de Puccinia ]]>
colectadas sobre plantas de la familia Poaceae (P. coronata, P. striiformis), las cuales están estrechamente relacionadas con P. graminis (Maier et al. 2007). En el subgrupo IA, se incluye además un representante del género Cumminsiella y de la especie anamórfica Aecidium ]]>
. El primero se diferencia del género Puccinia por presentar dos poros por cada célula de las teliosporas, sin embargo la validez filogenética de este género requiere del análisis de un mayor número de especies.
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Una confirmación importante de este estudio con respecto a los trabajos de Wingfield et al. (2004), Aime (2006) y Van Der Merwe et al. (2007), corresponde a la redundancia de las familias Pucciniaceae y Pucciniosiraceae. Según Buriticá & Hennen (1980), las royas de esta última ]]>
Puccinia-Uromyces, géneros que también resultaron polifiléticos. interesantemente, estos autores en su monografía de Pucciniosireae, sugerían la necesidad de tratar esta familia como una tribu dentro de Pucciniaceae, caracterizada por presentar royas autoicas con ciclo reducido, telioporas en cadena que asemejan aeciosporas y que frecuentemente presentan células intercaladas ]]>
Pucciniosireae en la parte superior del árbol, sugiere que estas royas son uno de los grupos más evolucionados dentro de los Uredinales incluidos en este análisis, lo cual también es evidenciado por el alto nivel evolutivo de sus ]]>
Chardoniella spp). La separación de las especies del género Pucciniosira recolectadas en nuestro estudio con respecto a la especie cuya secuencia se obtuvo del GenBank (P. pallidula) puede ser explicada por las diferencias evidentes entre sus hospedantes, que para nuestro caso corresponden a plantas pertenecientes a los género Solanum ]]>
y Cestrum endémicas de las zonas altoandinas, mientras que la especie P. pallidula es parásita de Triumfetta semitriloba, una planta de origen más ancestral. De otra parte, la similitud morfológica entre estas royas, puede ser explicada por un proceso de evolución convergente, que ]]>
Pucciniosira sensu stricto.
Por fuera del clado se ubicó un representante del género Gymnosporangium ]]>
Roestelia sobre dicotiledóneas ]]>
Interesantemente, la especie Puccinia podophylli se presentó asociada con G. juni-peri-virginianae, aunque con un débil soporte estadístico. Este ]]>
Uredo (U. baruensis y U. chusqueae), además de la especie Kweilingia divina, un miembro de la familia Phakopsoraceae. La formación de dicho clado no presenta ninguna justificación desde el punto de vista morfológico y su ]]>
U. chusqueae presentó una alta relación con K. divina, dada la gran afinidad filogenética de sus hospedantes de la familia Poaceae: Guadua ]]>
para K. divina y Chusquea sp. para U. chusqueae.
Finalmente, del análisis filogenético de los miembros de la familia Pucciniaceae recolectados en este estudio, se presentan situaciones puntuales que ]]>
Puccinia oxalidis y P. pittieriana ]]>
P. smilacis y P. physalidis por fuera del grupo que representa la familia Pucciniaceae, pero en asocio con Gymnoconia peckiana y Uredo zeugites, respectivamente, así como la estrecha asociación entre la especie Maravalia guianensis y ]]>
, lo que sin duda merece un análisis futuro, pues morfológicamente estas especies son bastante diferentes.
Phakopsoraceae (Arthur) Cummins & Y. Hiratsuka ]]>
Esta familia presenta 13 géneros teliomórficos (Cummins & Hiratsuka 2003) y al menos 10 formas anamórficas (Buriticá & Hennen 1994) de royas en gran diversidad de plantas mono y dicotiledóneas. Se caracterizan por presentar espermogonios del Grupo VI, teliosporas sésiles embebidas en ]]>
Phakopsora, Batistopsora, Arthuria y Kweilingia. Los tres primeros géneros conformaron el clado IV que presentó un alto soporte en el dendrograma, dentro del cual se ubicó el especímen ]]>
Arthuria sp., mientras que Kweilingia lo hizó en el clado II. La situación de Kweilingia ya fue discutida anteriormente. En este caso su ubicación por fuera del clado de la familia Phakopsoraceae conduce a inferir que la asociación taxonómica de este género es incierta, ]]>
Dasturella, ]]>
sensu stricto, ya que sus características morfológicas son muy diferentes a aquellas propias de los demás miembros de esta familia.
De ]]>
P. pachyrhizi y P. meibomiae, comúnmente conocidas como la roya asiática y americana de la soya, respectivamente, y alrededor de cuya clasificación existe una polémica mundial (Frederick et al. 2002). Nuestros resultados confirman que estas royas no representan la ]]>
P. meibomiae. Morfológicamente esta diferenciación ha sido soportada por estudios basados en sus teliosoros (Ono et al. 1992) y en los trabajos moleculares adelantados por Frederick et al. (2002) y Posada (2008), quienes encontraron que éstas presentan una similitud en ]]>
pachyrhizi: 31.8 kb, 34.6% vs P. meibomiae: 32.5 kb, 34.9%). Finalmente es importante anotar que el análisis de MP ubicó a esta familia en estrecha relación con Prospodium lippiae, ]]>
Prospodium.
Phragmidiaceae Corda
Esta familia está representada por diez géneros de royas autoicas que parasitan casi ]]>
et al. 2003, Aime 2006) han confirmado el carácter monofilético de la familia y la cercanía evolutiva entre los géneros Kuehneola y Phragmidium. ]]>
Gymnoconia, Frommeella, Kuehneola y Trachyspora; sin embargo, el hecho que ninguna especie recolectada de esta familia en Colombia pudo ser secuenciada, hace necesario su abordaje en un futuro estudio. De gran interés será el análisis de diferentes especies del género Gerwasia, ]]>
Rubus, es típicamente tropical y presenta teliosporas de una sola célula, que difieren ampliamente de los demás miembros de esta familia.
Coleosporiaceae Dietel
Esta familia es una de las representantes del suborden Melampsorineae (Aime 2006) que sistemáticamente en los diferentes estudios basados en secuenciación del ADN, se presenta como un linaje filogenético bien soportado, pero ]]>
Coleosporium y Chrysomyxa. En este caso, ambos se ubican en el clado III y se presentan individualmente bien soportados, pero con Chrysomyxa ]]>
Cronartium y Endocronartium de la familia Cronartiaceae, que con Coleosporium. Esta situación soporta los hallazgos de Maier et al. (2003) y Wingfield et al. (2004) en el sentido que la monofilia de la familia no pudo ser definida y conduce a interpretar que las diferencias morfológicas que se presentan entre ambos ]]>
Coleosporium) vs germinación de teliosporas que producen basidios externamente (Chrysomyxa), deben ser consideradas más detalladamente en los estudios de este grupo de royas.
Chaconiaceae Cummins & Y. Hiratsuka y Mikronegeriaceae Cummins & Y. Hiratsuka
Morfológicamente la familia Chaconiaceae se caracteriza por presentar espermogonios del grupo VI (tipos 5 ó 7), uredosporas generalmente equinuladas y teliosporas unicelulares, lateralmente libres, sésiles ó ]]>
Achrotelium, Botryorhiza, Chaconia y Maravalia como pertenecientes a ésta, debido a la presencia de teliosporas pediceladas. Es claro de este estudio y de aquellos adelantados por Wingfield et al. (2004) y Aime (2006) que la válidez taxonómica de la familia Chaconiaceae no es soportada ]]>
Chrysocelis muechlenbeckiae y cuya ubicación en el dendrograma correspondió a un clado compartido con Chrysocyclus cestri (Pucciniaceae) y dos especies de Ravenelia ]]>
La afinidad del género Hemileia con esta familia es igualmente problemática, pues ya desde la mitad del siglo pasado Thirumalachar & Mundkur (1949) habían sugerido que este taxón estaba relacionado con el género Blastospora, hoy en ]]>
Hemileia y al menos una especie del género Maravalia (M. cryptostegiae) deberían ser ubicadas en Mikronegeriaceae, la que además representa un grupo ancestral dentro del orden ]]>
H. vastatrix (agente causal de la roya del café) y H. colombiana (roya de Apocynaceae); así como tampoco fueron definidas afinidades entre éstas royas y las otras especies estudiadas de la familia ]]>
Olivea scitula y Maravalia guianensis); pues la primera especie aparece en posición basal en el dendrograma, mientras que M. guianensis se ubicó en el clado IA, que representa un linaje de la familia Pucciniaceae.
A partir de los ]]>
Gerwasia, Hemileia, Phragmidium, Prospodium, Puccinia y Uromyces. Dichos grupos contienen gran cantidad de royas ]]>
Agradecimientos
Esta investigación se realizó gracias al apoyo económico de la dirección de investigaciones de la Universidad Nacional de Colombia sede Medellín a través del proyecto 20201005428. La identificación taxonómica de los hospedantes se realizó con apoyo de Jorge Pérez del Herbario Medel y el análisis filogenético con la colaboración de Andrés López Rubio y Sandra Uribe Soto del Grupo de sistemática molecular UNAL-MED. Se agradece a Mauricio Salazar Yepes por la revisión crítica del manuscrito.
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Recibido 16-IV-2010. Corregido 10-IX-2010. Aceptado 26-X-2010. ]]>200647112-122200698896-9052006541-66200698829-837199118131-14819945173-1901999a232721999b23407200062127-141200125395-4012003a561999-20192003561813-183819801947-621980241-5019941947-62CABI2008194031-7819711978.1983199120031928224-981980.18283-290198539783-791200292217-227194919896227-242267-306200181982491-2012005198018257-2681999131-192001The New York Botanical Garden Herbarium20032003811-122007176-185199296825-850198324369-402199952755-7642001541333-135020082002200729105-120199839487-51119981949265-10119515476-4832007111163-175199899244-257200433327-33520091439-54
