Introducción

Stenocereus pruinosus (Otto) Buxbaum es un cactus columnar conocido como pitaya de mayo, y distribuido principalmente en la región semiárida del valle de Tehuacán, en el Centro de México (^{Bravo-Hollis, 1978}; ^{Parra et al., 2012}). Esta especie ha pasado por un proceso de domesticación desde hace unos 8000 años (^{Smith, 1967}; ^{Luna-Morales y Aguirre, 2001}), con base principal en la selección de frutos grandes dulces, con epidermis delgada, pocas espinas y pulpas de color diferente (^{Luna-Morales y Aguirre, 2001};. ^{Rosales-Bustamante et al., 2009}; ^{Parra et al., 2012}). Este proceso ha generado más de 30 variedades con diferentes características comerciales atractivas (^{Luna-Morales, 2007}; ^{Rosales-Bustamante et al., 2009}).

Stenocereus pruinosus se encuentra en poblaciones silvestres, sistemas agroforestales y huertos (^{Parra et al., 2010}; ²⁰¹²). Dentro de los huertos el patrón más común para reproducir y aumentar la producción es mediante el método de corte, que produce plantas clones con características deseables; por lo tanto, plantas procedentes de un tallo común se pueden considerar réplicas genéticas (^{Rosales-Bustamante et al., 2009}; ^{Carrillo-Ángeles y Mandujano, 2011}). Según ^{Rozenfeld et al. (2007)}, este método no produce casi ninguna variación genética y cada individuo se convierte en un clon del original, lo cual es común en las poblaciones naturales de cactus (^{Clark-Tapia et al., 2005a}; ^2005b).

Según ^{Luna-Morales (2004)}, una evidencia de la domesticación de especie es un híbridos interespecífico, entre S. pruinosus y S. stellatus (Pfeiffer) Riccobono, llamado San Gabriel por los cultivadores de la región Mixteca Baja (Noroeste de Oaxaca y sureste de Puebla). Este se obtuvo por los mixtecos mediante la manipulación y selección de las poblaciones crecidas in situ y más adelante ex situ, en huertos cercanos a esta región. Este híbrido presenta dos estaciones de fructificación marcadas en el año y cada una coincide con la fructificación de las especies parentales.

La variabilidad morfológica y genética altas en las poblaciones silvestres y cultivadas se debe a la selección artificial de las especies producidas (^{Parra et al., 2008}; ²⁰¹⁰; ²⁰¹²). Sin embargo, las relaciones genéticas entre diferentes huertos clonales dentro de la producción agrícola no se han estudiado. Por lo anterior, el objetivo de este experimento fue analizar la diversidad genética y relaciones genéticas de S. pruinosus y los huertos clonales de Puebla y Oaxaca, mediante AFLP; además, se incluyó S. stellatus como grupo externo de una especie con relación estrecha, y su híbrido putativo San Gabriel. La hipótesis fue que las recolectas de S. pruinosus de la misma variedad son genéticamente similares e independiente de su región de procedencia.

Materiales y Métodos

Este estudio se realizó con 12 recolectas de S. pruinosus, y se usaron tallos individuales de las variedades Ceniza (C), Roja (R), Amarilla (A), Burra (B), Espina Negra (ES) y Jarro (J); además se incluyó el híbrido San Gabriel (SG) y S. stellatus (X), como grupo externo, y se recolectaron en huertos clónales de Oaxaca y Puebla (Cuadro 1). La extracción de ADN se hizo de 20 mg de parénquima clorofílico del tallo (la cantidad de ADN usada evita la saturación de la membrana del kit con el mucílago del cactus), y se usó el Kit DNeasy^® Plant Mini (Qiagen). La técnica de AFLP (^{Vos et al., 1995}) se realizó con un AFLP^® Plant Mapping Kit (Applied Biosystems), de acuerdo con su protocolo y 32 combinaciones de iniciadores. Los fragmentos de ADN se detectaron por medio de un secuenciador automático ABI PRISM^® 3130×l Genetic Analyzer.

Cuadro 1: Variedades usadas para representar cada una de las 14 recolectas en el análisis AFLP. 

Los electroferogramas se analizaron con el programa Gen Marker^® V.2 (The Biological Friendly Software SoftGenetics). Los coeficientes de similitud se estimaron desde una matriz binaria por medio del índice de ^{Nei y Li (1979)} con el programa Free Tree v 0.9.1.50 (^{Pavlíček et al., 1999}). Un remuestreo (Bootstrap) de 1000 repeticiones se realizó y se obtuvo un árbol consenso (^{Hampl et al., 2001}). Además, los datos se agruparon con el método de agrupamiento de pares no ponderado con media aritmética (UPGMA) y un dendrograma se construyó con el programa Tree View v.1.6.6 (^{Page, 1996}).

Resultados y Discusión

Ocho combinaciones se escogieron de los 32 iniciadores de AFLP probados, que amplificaron el número mayor de fragmentos. Un total de 538 bandas se obtuvo con esos marcadores (Cuadro 2). El número de polimorfismos de cada una de las combinaciones de iniciadores fue muy alto en relación con las cifras reportadas para otras cactáceas, como Opuntia pilifera y Cereus spp. (^{Nilsen et al., 2005}; ^{Faria-Tavares et al., 2013}), y otras especies, como Passiflora edulis (^{Ponciano-Samayoa y Lacan-de León, 2012}).

Cuadro 2: Combinaciones de iniciadores probadas con EcoR1 y Mse1, y número de bandas polimórficas obtenidas para cada combinación. 

Todas las variedades de S. pruinosus se agruparon con un índice de similitud de 0.24 a 0.60 en el dendrograma UPGMA (Figura 1). Las recolectas de S. pruinosus se separaron en dos subgrupos: el primero, pertenece a las muestras de Oaxaca y el segundo a las muestras de Puebla. Además, en el caso de S. stellatus pocas bandas amplificron de las ocho combinaciones de AFLP usadas. Esto originó un índice de similitud de 0.01 respecto a las recolectas de S. pruinosus, aunque son especies de relación estrecha. El hibrido San Gabriel mostró un índice de similitud de 0.11 respecto del grupo de las pitayas (Figura 1).

Figura 1: Dendrograma UPGMA que representa las relaciones entre las 12 recolectas de S. pruinosus, S. stellatus y el híbrido San Gabriel. La similitud genética entre individuos está definida por la longitud horizontal de las ramas. Los números en los puntos de bifurcación indican la similitud entre las recolectas, basados en el coeficiente de similitud de Nei-Li, calculado de los perfiles de AFLP derivados de ocho combinaciones de iniciadores. 

Los valores de similitud muestran que todas las recolectas estudiadas son genéticamente diferentes, incluyendo las de la misma variedad, como la pitaya Roja y Jarro. Esto sugiere que todos los huertos clonales analizados (independiente de la variedad) tienen orígenes diversos. Este resultado coincide con el de ^{Parra et al. (2010)}, quienes observaron que existe variabilidad genética alta en las poblaciones de S. pruinosus, en particular en las manejadas por selección artificial (^{Casas y Parra, 2007}; ^{Parra et al., 2008} y ²⁰¹²). Sin embargo, nuestro resultado se opone a otros reportados en especies del mismo género, como S. stellatus (^{Casas et al., 2006}), S. gummosus, S. eruca y S. thurberi (^{Hamrick et al., 2002}; ^{Clark-Tapia y Molina-Freaner, 2003}; ^{Clark-Tapia et al., 2005a}; ^{Lozano et al., 2015}).

Los huertos en Puebla y Oaxaca, donde se recolectaron los individuos, presentaron diferentes factores bióticos y abióticos, lo cual sugiere que la variabilidad genética resulta de la adaptación a las diferencias ambientales en los sitios de recolección (^{Morales-Nieto et al., 2006}) y al manejo vegetativo de los productores, para determinar el origen de los brotes, lo cual contribuye a mantener o aumentar la diversidad en los huertos (^{Casas et al., 1999}; ^{Casas y Parra, 2007}; ^{Parra et al., 2012}). En contraste, ^{Clark-Tapia et al. (2005a}; ^2005b) indicaron que no hay variación dentro de las poblaciones en la especie estrechamente relacionada Stenocereus eruca.

Los valores grandes de la distancia genética obtenidos entre las recolectas de pitaya de los huertos clonales es probable que se deban al manejo tradicional realizado a través del tiempo y a las características ambientales de los alrededores. Por último, las combinaciones exitosas de los iniciadores usadas en este estudio, y la técnica AFLP por sí, podrían ayudar a realizar estudios de diversidad genética en S. pruinosus y especies estrecha con relación.

Conclusiones

Una gran diversidad genética se encontró entre cultivares de S. pruinosus. Al contrario de lo esperado, las recolectas de S. pruinosus de la misma variedad mostraron gran distancia genética, a pesar de su propagación vegetativa. Ellas se agruparon de acuerdo a su región de procedencia, independiente de la variedad a la cual pertenecen.