Published March 19, 2022 | Version v1
Publication Open

Phylogenetic and morphological analyses of Pilosocereus leucocephalus group s.s. (Cactaceae) reveal new taxonomical implications

  • 1. Universidad Nacional Autónoma de México
  • 2. University of Havana

Description

Pilosocereus is one of the Cactaceae family's most relevant genera in terms of the number of species and its wide geographical range in the Americas. Within Pilosocereus, five informal taxonomic groups have been recognized, one of which is P. leucocephalus group s.s., whose phylogenetic relationships remain unresolved. Therefore, our objectives are to recognize the circumscriptions of the species in P. leucocephalus group s.s. and to corroborate the monophyly and phylogenetic relationships of this group through a set of morphological and molecular characters. This study is based on representative sampling along the broad distribution of this group in Mexico and Central America using multivariate and phylogenetic analyses. The morphological characters identified to contribute to species recognition and group formation are branch diameter, areole length, the areole length-width ratio, the distance between areoles, the length of the longest radial spine, and branch and spines colors. The chloroplast markers rpl16, trnL-trnF, and petL-psbE and the nuclear marker AT1G18270 support the monophyly of the P. leucocephalus group s.s., and two probable synapomorphies are suggested, including one transversion in rpl16 and another in petL-psbE. Together, our results demonstrate that sampled species of P. leucocephalus group s.s. encompass six species distributed in Mexico and Central America: P. alensis and P. purpusii in the western region, P. chrysacanthus and P. collinsii in the central region, and P. gaumeri and P. leucocephalus in the eastern region. A taxonomic key to recognized species is provided.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

Pilosocereus هو واحد من أجناس فصيلة الصبار الأكثر صلة من حيث عدد الأنواع ونطاقها الجغرافي الواسع في الأمريكتين. داخل Pilosocereus، تم التعرف على خمس مجموعات تصنيفية غير رسمية، واحدة منها هي P. leucocephalus group s.s.، التي لا تزال علاقاتها التطورية دون حل. لذلك، فإن أهدافنا هي التعرف على محيط الأنواع في P. leucocephalus group s.s. وتأكيد العلاقات الأحادية النشوء والتطور لهذه المجموعة من خلال مجموعة من الشخصيات المورفولوجية والجزيئية. تستند هذه الدراسة إلى أخذ عينات تمثيلية على طول التوزيع الواسع لهذه المجموعة في المكسيك وأمريكا الوسطى باستخدام التحليلات متعددة المتغيرات والتحليلات الوراثية. الشخصيات المورفولوجية التي تم تحديدها للمساهمة في التعرف على الأنواع وتشكيل المجموعة هي قطر الفرع، وطول الهالة، ونسبة طول وعرض الهالة، والمسافة بين الهالة، وطول أطول عمود فقري شعاعي، وألوان الفرع والعمود الفقري. تدعم علامات البلاستيدات الخضراء rpl16 و trnL - trnF و petL - psbE والعلامة النووية AT1G18270 الفلسفة الأحادية لمجموعة P. leucocephalus ss.، ويقترح اثنين من التشابك المحتمل، بما في ذلك تحويل عرضي واحد في rpl16 وآخر في petL - psbE. تُظهر نتائجنا معًا أن الأنواع المأخوذة من مجموعة P. leucocephalus تشمل ستة أنواع موزعة في المكسيك وأمريكا الوسطى: P. alensis و P. purpusii في المنطقة الغربية، و P. chrysacanthus و P. collinsii في المنطقة الوسطى، و P. gaumeri و P. leucocephalus في المنطقة الشرقية. يتم توفير مفتاح تصنيفي للأنواع المعترف بها.

Translated Description (French)

Pilosocereus est l'un des genres les plus pertinents de la famille des Cactaceae en termes de nombre d'espèces et de sa vaste aire géographique dans les Amériques. Au sein de Pilosocereus, cinq groupes taxonomiques informels ont été reconnus, dont l'un est P. leucocephalus group s.s., dont les relations phylogénétiques restent non résolues. Par conséquent, nos objectifs sont de reconnaître les circonscriptions de l'espèce chez P. leucocephalus group s.s. et de corroborer les relations monophyliques et phylogénétiques de ce groupe à travers un ensemble de caractères morphologiques et moléculaires. Cette étude est basée sur un échantillonnage représentatif le long de la large distribution de ce groupe au Mexique et en Amérique centrale à l'aide d'analyses multivariées et phylogénétiques. Les caractères morphologiques identifiés pour contribuer à la reconnaissance des espèces et à la formation des groupes sont le diamètre des branches, la longueur des aréoles, le rapport longueur-largeur des aréoles, la distance entre les aréoles, la longueur de la plus longue épine radiale et les couleurs des branches et des épines. Les marqueurs chloroplastiques rpl16, trnL-trnF et petL-psbE et le marqueur nucléaire AT1G18270 soutiennent la monophylle du groupe de P. leucocephalus s.s., et deux synapomorphies probables sont suggérées, y compris une transversion dans rpl16 et une autre dans petL-psbE. Ensemble, nos résultats démontrent que les espèces échantillonnées de P. leucocephalus group s.s. englobent six espèces réparties au Mexique et en Amérique centrale : P. alensis et P. purpusii dans la région occidentale, P. chrysacanthus et P. collinsii dans la région centrale, et P. gaumeri et P. leucocephalus dans la région orientale. Une clé taxonomique pour les espèces reconnues est fournie.

Translated Description (Spanish)

Pilosocereus es uno de los géneros más relevantes de la familia Cactaceae en cuanto al número de especies y su amplio rango geográfico en América. Dentro de Pilosocereus se han reconocido cinco grupos taxonómicos informales, uno de los cuales es P. leucocephalus group s.s., cuyas relaciones filogenéticas siguen sin resolverse. Por lo tanto, nuestros objetivos son reconocer las circunscripciones de las especies en el grupo P. leucocephalus s.s. y corroborar las relaciones monofílicas y filogenéticas de este grupo a través de un conjunto de caracteres morfológicos y moleculares. Este estudio se basa en el muestreo representativo a lo largo de la amplia distribución de este grupo en México y Centroamérica mediante análisis multivariantes y filogenéticos. Los caracteres morfológicos identificados para contribuir al reconocimiento de especies y la formación de grupos son el diámetro de la rama, la longitud de la areola, la relación longitud-anchura de la areola, la distancia entre las areolas, la longitud de la columna radial más larga y los colores de las ramas y las espinas. Los marcadores de cloroplastos rpl16, trnL-trnF y petL-psbE y el marcador nuclear AT1G18270 apoyan la monofilia del grupo P. leucocephalus s.s., y se sugieren dos sinapomorfias probables, incluyendo una transversión en rpl16 y otra en petL-psbE. En conjunto, nuestros resultados demuestran que las especies muestreadas del grupo P. leucocephalus s.s. abarcan seis especies distribuidas en México y Centroamérica: P. alensis y P. purpusii en la región occidental, P. chrysacanthus y P. collinsii en la región central, y P. gaumeri y P. leucocephalus en la región oriental. Se proporciona una clave taxonómica de las especies reconocidas.

Files

s10265-022-01384-x.pdf.pdf

Files (5.4 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:a10573bafdab0ff81d56476cd6a586f6
5.4 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تكشف التحليلات الوراثية والمورفولوجية لمجموعة Pilosocereus leucocephalus s.s. (الصبار) عن آثار تصنيفية جديدة
Translated title (French)
Les analyses phylogénétiques et morphologiques de Pilosocereus leucocephalus group s.s. (Cactaceae) révèlent de nouvelles implications taxonomiques
Translated title (Spanish)
Los análisis filogenéticos y morfológicos del grupo Pilosocereus leucocephalus s.s. (Cactaceae) revelan nuevas implicaciones taxonómicas

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4220895519
DOI
10.1007/s10265-022-01384-x

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Cuba

References

  • https://openalex.org/W1840956397
  • https://openalex.org/W1954747359
  • https://openalex.org/W1969042907
  • https://openalex.org/W1979597031
  • https://openalex.org/W2011657315
  • https://openalex.org/W2017720103
  • https://openalex.org/W2045675075
  • https://openalex.org/W2103495853
  • https://openalex.org/W2106648755
  • https://openalex.org/W2111445984
  • https://openalex.org/W2117265333
  • https://openalex.org/W2117884309
  • https://openalex.org/W2122082385
  • https://openalex.org/W2122766746
  • https://openalex.org/W2126627009
  • https://openalex.org/W2132926880
  • https://openalex.org/W2133559537
  • https://openalex.org/W2141052558
  • https://openalex.org/W2148698435
  • https://openalex.org/W2177160167
  • https://openalex.org/W2181845779
  • https://openalex.org/W2286327720
  • https://openalex.org/W2305584487
  • https://openalex.org/W2317508239
  • https://openalex.org/W2328228082
  • https://openalex.org/W2529407853
  • https://openalex.org/W2592485595
  • https://openalex.org/W2641596511
  • https://openalex.org/W2765571028
  • https://openalex.org/W2792958707
  • https://openalex.org/W2804946424
  • https://openalex.org/W2809971351
  • https://openalex.org/W2886368623
  • https://openalex.org/W2903593810
  • https://openalex.org/W2933974335
  • https://openalex.org/W2964306138
  • https://openalex.org/W3048739957
  • https://openalex.org/W3081830478
  • https://openalex.org/W3099413627
  • https://openalex.org/W3118331418
  • https://openalex.org/W3119053225
  • https://openalex.org/W3119216945
  • https://openalex.org/W3146643246
  • https://openalex.org/W3200849952
  • https://openalex.org/W4231122672
  • https://openalex.org/W61018470