Meiotic analysis of four cross-pollinated generations in a synthetic autotetraploid population of husk tomato (Physalis ixocarpa);
Análisis meiótico de cuatro generaciones de polinización cruzada en una población autotetraploide sintética de tomatillo (Physalis ixocarpa)

The cultivated husk tomato (Physalis ixocarpa) (2n = 2x= 24) is native from Mexico and Central America and shows a wide genetic variation. Presently, it is the fourth horticultural crop in cultivation surface in Mexico. The working team of this research previously developed an autotetraploid population by using colchicine. The objectives of the present work were to analyze the ploidy level and meiotic behavior of the subsequent generations (C3, C4, C5, C6) from the original (C2) composed only by plants with the duplicated genome from the Rendidora cultivar, and to determine pollen viability. As a diploid control the cultivar Rendidora of P. ixocarpa was used. Ploidy level was determined by flow citometry and meiotic analysis. For the meiotic study, the microsporocytes were prepared by the squash method, stained with carmin and analyzed in diakinesis. Pollen viability was evaluated through 0.01% Buffalo Black staining. The tetraploid condition prevailed through four cross-pollinating generations, maintaining a constant chromosome number 2n = 4x = 48. In diakinesis, the chromosomes of the diploid cultivar were associated into bivalents, whereas in tetraploid plants the chromosomes associated into univalents, bivalentsand trivalents. Highly significant differences in bivalent pairing were detected between autotetraploid plants and between generations. Pollen viability did not show significant differences between generations and allowed reproduction. These results indicate that it is possible to develop an autotetraploid cultivar, because the polyploid state is naturally maintained and the plants are fertile. Furthermore, given the differences in bivalent pairing between plants and generations, a response to selection toward meiotic stability is expected.

El tomatillo cultivado (Physalis ixocarpa) (2n = 2x = 24) es una especie nativa de México y Centroamérica, con una amplia variación genética. Actualmente es la cuarta hortaliza en superficie de producción en México. El equipo de trabajo de esta investigación desarrolló previamente una población autotetraploide con el uso de colchicina. Losobjetivos del presente trabajo fueron analizar el nivel de ploidía y el comportamiento meiótico de las generaciones subsecuentes (C3, C4, C5,C6) a la original (C2) compuesta solamente por plantas con el genoma duplicado de la variedad Rendidora, y determinar la viabilidad de los granos polen. Como testigo diploide se utilizó la variedad Rendidorade P. ixocarpa. La determinación de los niveles de ploidía se llevó al cabo mediante citometría de flujo y análisis meiótico. Para el estudio meiótico,los microsporocitos fueron preparados por el método del aplastamiento, teñidos con colorante carmín y analizados en diacinesis. Se evaluó la viabilidad de los granos de polen por medio del método de tinción con Buffalo Black al 0,01%. La tetraploidía prevaleció a través de las cuatro generaciones estudiadas de apareamiento cruzado, ya que se mantuvo un número cromosómico constante 2n = 4x =48. En diacinesis los cromosomas del testigo diploide se asociaron en bivalentes, mientras que en los tetraploides se formaron univalentes, bivalentes y trivalentes. Se detectaron diferencias altamente significativas en apareamiento bivalente entre las plantas autotetraploides y entre generaciones. La viabilidad de los granos polen no mostró diferencias significativas entre las generaciones estudiadas y permitió su reproducción. Estos resultados indican que es posible desarrollar una variedad tetraploide ya que se mantiene la poliploidía y las plantas son fértiles. Además, dadas las diferencias significativas en formación de bivalentes entre plantas y generaciones, se podría esperar respuesta a la selección para estabilidad meiótica.