<p><strong>High morphological diversity of <em>Amaranthus cruentus</em> (Amaranthaceae) and its putative wild ancestor revealed by pistillate floral characterization in the proposed domestication center of origin</strong></p>

Abstract

Amaranthus (Amaranthaceae) is a widespread genus that includes noxious weeds, economically important species for food, forage, medicinals and ornamentals. Three species of Amaranthus have been cultivated for their grain in the world, i.e. A. hypochondriacus, A. caudatus, and A. cruentus. It has been postulated that A. cruentus was domesticated from the probable wild progenitor A. hybridus, and that the domestication event occurred between southern Mexico and Guatemala, the region where the Mayan civilization flourished. Morphological variation in this grain amaranth and its putative wild progenitor has been poorly documented, even though this area is a possible center of domestication of A. cruentus. Samples of A. cruentus, A. hybridus, hybrids between these two species and aberrant morphotypes collected were studied morphologically using multivariate statistical methods on pistillate floral characters to (1) assess the diversity of grain amaranth A. cruentus and its postulated wild progenitor A. hybridus in the proposed domestication center of origin, (2) test the hypothesis that some hybrids and aberrant morphotypes found in the region can be morphologically differentiated from A. hybridus and A. cruentus based on statistical analyses, and (3) test and review the diagnostic characters traditionally used for assessing species circumscription. Our results showed high morphological diversity for these two species in the study region, indicating differentiation of both species, apparently based primarily on hybridization. Morphological variants on flower, bract, sepal, seed, and fruit characters were significant for confirming and circumscribing species.

Amaranto: distribución y diversidad morfológica del recurso genético en partes de la región Maya (sureste de México, Guatemala y Honduras)

“…Este efecto es reportado en centros de origen y diversificación de las principales especies cultivadas como arroz, maíz, papa y trigo (Boege, 2009). El reporte realizado por Solís-Fernández et al (2020), sobre la presencia de morfotipos (Amaranthus aff. hybridus-Morphotype 1 y Amaranthus aff.…”

“…Especímenes evaluados y reporte de distribución Se utilizaron para el estudio un total de 147 ejemplares procedentes de los herbarios CAS, CICY, ENCB, F, MEXU, MO y NHM (acrónimos con base en Thiers, 2020+ continuamente actualizado), señalados con colectas en Guatemala, Honduras y México, para las especies Amaranthus cruentus y A. hybridus. Estos ejemplares fueron reportados como individuos de las especies A. cruentus y A. hybridus, identificados usando métodos de botánica tradicional, análisis de varianza permutacional multivariada PERMANOVA (por sus siglas en inglés, permutational multivariate variance analysis) y la prueba de porcentaje de similaridad SIMPER (por sus siglas en inglés; similarity percentage) mediante el uso de la paquetería estadística PRIMER v. 7 y PERMANOVA por Solís-Fernández et al (2020).…”

“…Iamonico (2012) señala qué caracteres morfológicos y cualitativos, entre ellos la estructura de la sinflorescencia, la longitud de la sinflorescencia terminal, y la relación entre bráctea-tépalo, permiten reconocer las distintas subunidades reconocibles como taxa. Respecto a la descripción morfológica de estructuras de importancia taxonómica para la identificación de A. hybridus L. y A. cruentus L. en el sureste de México (desde el estado de Chiapas, Tabasco, la Península de Yucatán), Belice, y Guatemala (zona centro y norte), Solís-Fernández et al (2020) señalan para A. hybridus un largo de bráctea de 2.42-4.75 mm, largo del sépalo externo de 1.65-3.52 mm, y largo del sépalo interno de 1.19-2.58 mm; y en A. cruentus brácteas con largo de 1.69-3.39 mm, sépalos externos de 1.89-2.86 mm de largo, y sépalos internos de 1.16-1.91 mm de largo.…”