Abstract
A mixed population of Cucurbita at Vado El Mow in northern Tamaulipas, Mexico showed an anomalous pattern of fruit bitterness. Some domesticated plants (C. argyrosperma andC. moschata) expressed cucurbitacin bitterness whereas some sympatric free-living plants produced non-bitter fruits. This reversal of typical cucurbitacin expression suggested gene flow between crop and weed at the site. Isozyme analysis provided little insight as to taxa involved in gene exchange, although progeny from a single free-living plant carried IDH allozymes that are associated with Mexican landraces ofC. pepo. Synthetic hybridization revealed that fertile F, hybrids are produced from crosses involvingC. fraterna as the pistillate parent andC. argyrosperma as the staminate parent. Interspecific crop/weed hybrids can produce viable progeny upon self-pollination or backcrossingto either parent, andF2 families display normal allozyme segregation. Hybrid fertility, as indicated by pollen stainability, increases in progeny produced by backcrossingfrom theC. argyrosperma parent. Interspecific hybridfertility represents a potential for crop/weed gene flow that would be realized under natural conditions if pollen flow occurs betweenC. fraterna andC. argyrosperma in the fields of Tamaulipas. Oligolectic “squash bees” (Teponapis), efficientCucurbita pollen vectors, are present at the site. Thus, it is likely that natural interspecific crop/weed hybridization has occurred at Vado El Moro and this might at least partially explain the anomalous distribution of fruit bitterness among extant populations at the site.
Résumé
Flujo genetico entre plantas arvenses y los cultivos. Una población mixta de Cucurbita en la localidad de Vado El Mow, Tamaulipas, en el noreste de México mostró un patron anómalo en elsabor amargo de susfrutos. Algunas plantas cultivadas deC. argyrosperma y C. moschata expresaron el sabor amargo en sus frutos, mientras se encontraron frutos dulces en algunas poblaciones silvestres o espontáneas deC. fraterna, creciendo simpátricas con las anteriores. Esta situatión es contraria a la típica expresion de las cucurbitacinas responsables del sabor amargo y sugirió la existencia dejlujo genético entre los cultivos y las plantas arvenses asociadas a ellos. El análisis de las isoenzimas proporcionó pocas respuestas respecto a los taxa involucrados en el intercambio genético, aunque las progenies de una de las plantas espontáneas llevaba aloenzimas IDH que estan asociadas a las razas Mexicanas deC. pepo. Estudios de hibridizacion artificial revelaron que es posible producir híbridos F, fértiles a! usar aC. fraterna como planta femenina y aC. argyrosperma como la planta masculina donadora de polen. Estos híbridos produjeron progenie viable mediante autopolionizaciones o retrocruzas con ambos progenitores y lasfamilias F2 desplegaron una segregatión aloenzimática normal. Los resultados de estudios de tinción para probar la viabilidad del polen, revelaron un incremento en la fertilidad híbrida de las progenies obtenidas por retrocruzas conC. argyrosperma. La fertilidad de los híbridos interespecificos representa un potential para que se produzca flujo genético silvestre-cultivo bajo condiciones naturales si el flujo de polen ocurre entreC. argyrosperma y C. fraterna en Tamaulipas. La presencia en el sitio de abejas oligolécticas de los géneros (Peponapis), eficientes vectores del polen de Cucurbita, incrementan esta posibilidad y pudiera explicar parcialmente la distributión anómala del sabor amargo en los frutos de las poblaciones de Cucurbita ahi presentes.
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Wilson, H.D., Lira, R. & Rodríguez, I. Crop/Weed gene flow:Cucurbita argyrosperma Huber andC. fraterna L. H. Bailey (Cucurbitaceae). Econ Bot 48, 293–300 (1994). https://doi.org/10.1007/BF02862330
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