Publicado
Código de barras de ADN de Cattleya quadricolor, una orquídeaendémica de Colombia y amenazada de extinción
DNA barcode of Cattleya quadricolor, an orchid endemic to Colombia andthreatened with extinction
DOI:
https://doi.org/10.15446/caldasia.v48.116544Palabras clave:
Andes tropicales, BOLD Systems, Bosque Seco Tropical, Identificación molecular, Orchidaceae (es)BOLD Systems, Molecular identification, Orchidaceae, Tropical Andes, Tropical Dry Forest (en)
Descargas
Colombia es el país con mayor riqueza de orquídeas en el mundo, se registran más de 4600 especies, las cuales enfrentan graves impactos antropogénicos, entre los cuales están: transformación del hábitat, cambio climático y la continua extracción ilegal de plantas de su hábitat natural. Los códigos de barras de ADN permiten la identificación de especies a partir de datos de secuencias de ADN, con aplicación en estudios ecológicos, florísticos y forenses. Este estudio tuvo el objetivo de desarrollar el código de barras de ADN para Cattleya quadricolor, una especie endémica del bosque seco tropical de la cuenca alta del valle del río Cauca y categorizada en Peligro de Extinción (EN), para permitir su identificación molecular. Se registraron en la base de datos en línea, BOLD Systems, las secuencias de tres loci del genoma del cloroplasto e imágenes en la forma de láminas fotográficas compuestas de tres especímenes muestreados de poblaciones nativas distintas. Se analizó la diferenciación genética intra- e interespecífica, comparando esta especie con otras especies del género Cattleya. El Código de Barras de ADN de Cattleya quadricolor no muestra variación intraespecífica y proporciona una herramienta para la identificación de esta especie en estudios florísticos y ecológicos. Por los bajos niveles de variación genética interespecífica encontrados entre Cattleya quadricolor y otras especies congenéricas nativas de Colombia, se recomienda evaluar la diversidad a través del plastoma para esclarecer las identidades genéticas interespecíficas de las especies de Cattleya nativas a Colombia.
Colombia has the greatest orchid richness, with more than 4 600 species. Orchids face grave threats from habitat transformation, climate change and ongoing illegal extraction of plants from their natural habitat. DNA Barcode offers a means to identify species from DNA sequences, with application in ecological, floristic and forensic studies. In this study we aimed to develop the DNA Barcode for Cattleya quadricolor an endemic, Endangered (EN) species, to the tropical dry forest of the upper valley of the Cauca River, to facilitate molecular identification. DNA sequence data for three loci from the chloroplast genome and images in the form of composite photographic plates for three specimens collected from different populations were registered in the BOLD Systems platform. Intra- and inter-specific levels of genetic differentiation were evaluated, with comparison to other species in the genus Cattleya. The DNA barcode for this species shows no genetic intraspecific variation and provides a tool for species identification in floristic and ecological studies in its threatened native ecosystem. Due to low levels of interspecific variation found between Cattleya quadricolor and congeneric species native to Colombia, we recommend an evaluation using plastome-wide genetic markers to elucidate interspecific genetic relationships between the species of Cattleya native to Colombia.
Referencias
Aguirre, G., Castro, C., Morales-M., P. A., Moreno, S., Ospina, N., & Ávila-R., L. (2022). Cattleya schroederae. The IUCN Red List of Threatened Species, 2022, e.T22486099A195524697. https://doi.org/10.2305/IUCN.UK.2022-1.RLTS.T22486099A195524697.es
Arcila-Cardona, M., Valderrama, C., & Chacón de Ulloa, P. (2012). Estado de fragmentación del bosque seco de la cuenca alta del río Cauca, Colombia. Biota Colombiana, 13(2), 86–101.
Banerjee, P., Stewart, K. A., Antognazza, C. M., Bunholi, I. V., Deiner, K., Barnes, M. A., Saha, S., Verdier, H., Doi, H., Maity, J. P., & Chen, C. Y. (2022). Plant–animal interactions in the era of environmental DNA (eDNA): A review. Environmental DNA, 4(5), 987–999. https://doi.org/10.1002/edn3.308
Benavides, A. M., Calderón-Caro, J., & Canal, D. (2023). Surviving in a new host: Eight years of monitoring translocated aroids, bromeliads, and orchids in the Andean forests in Colombia. Frontiers in Forests and Global Change, 6, 834669. https://doi.org/10.3389/ffgc.2023.834669
Bernal, R., Gradstein, S. R., & Celis, M. (Eds.). (2015). Catálogo de plantas y líquenes de Colombia. Instituto de Ciencias Naturales, Universidad Nacional de Colombia. http://catalogoplantasdecolombia.unal.edu.co
Bioinformatics.org. (s. f.). Sequence Manipulation Suite [Software]. https://www.bioinformatics.org/sms2/
Calderón-Sáenz, E. (Ed.). (2007). Libro rojo de plantas de Colombia. Volumen 6. Orquídeas. Serie Libros Rojos de Especies Amenazadas de Colombia. Instituto Alexander von Humboldt, Instituto de Ciencias Naturales de la Universidad Nacional de Colombia, Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial.
CBOL Plant Working Group. (2009). A DNA barcode for land plants. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 106(31), 12794–12797. https://doi.org/10.1073/pnas.0905845106
Centre for Biodiversity Genomics, University of Guelph. (2021). The Global Taxonomy Initiative 2020: A step-by-step guide for DNA barcoding (Technical Series No. 94). Secretariat of the Convention on Biological Diversity.
Chadwick, A. A., & Chadwick, A. E. (2020). The classic Cattleyas (2nd ed.). University Press of Florida.
Cheng, T., Xu, C., Lei, L., Li, C., Zhang, Y., & Zhou, S. (2015). Barcoding the kingdom Plantae: New PCR primers for ITS regions of plants with improved universality and specificity. Molecular Ecology Resources, 16(1), 138–149. https://doi.org/10.1111/1755-0998.12438
ColPlanta. (2026). Useful Plants of Colombia. Royal Botanic Gardens, Kew. https://colplanta.org/
Convención sobre el Comercio Internacional de Especies Amenazadas de Fauna y Flora Silvestres (CITES). (2024). Apéndices I, II y III. https://cites.org/esp/app/appendices.php
Corporación Autónoma Regional del Valle del Cauca (CVC), & Fundación Agua Viva (FUNAGUA) (Eds.). (2011). Planes de manejo para la conservación de 22 especies focales de plantas en el departamento del Valle del Cauca. Corporación Autónoma Regional del Valle del Cauca (CVC).
Corporación Autónoma Regional del Valle del Cauca (CVC). (2015). 134 plantas de orquídeas incautadas en Bolívar. https://www.cvc.gov.co/carousel/1993-orquideas-incautadas
Cruz-García, G., Lagunez-Rivera, L., Chávez-Ángeles, M. G., & Solano-Gómez, R. (2015). The wild orchid trade in a Mexican local market: Diversity and economics. Economic Botany, 69, 291–305. https://doi.org/10.1007/s12231-015-9321-z
Cuénoud, P., Savolainen, V., Chatrou, L. W., Powell, M., Grayer, R. J., & Chase, M. W. (2002). Molecular phylogenetics of Caryophyllales based on nuclear 18S rDNA and plastid rbcL, atpB, and matK DNA sequences. American Journal of Botany, 89(1), 132–144. https://doi.org/10.3732/ajb.89.1.132
DAGMA. (2021). Orquídeas y bromelias decomisadas por Dagma serán exhibidas en el Zoológico y en el próximo Jardín Botánico de Cali. https://www.cali.gov.co/dagma/publicaciones/159180/orquideas-y-bromelias-decomisadas-por-dagmaseran-exhibidas-en-el-zoologico-y-en-el-proximo-jardin-botanico-de-cali/
Dong, W., Xu, C., Li, C., Sun, J., Zuo, Y., Shi, S., & Zhou, S. (2015). ycf1, the most promising plastid DNA barcode of land plants. Scientific Reports, 5, 8348. https://doi.org/10.1038/srep08348
Eserman, L., Coffey, E., Whitehurst, L., & Burgess, K. (2020). DNA barcoding the Atlanta Botanical Garden orchid collection. [Secuencia de nucleótidos, GenBank]. National Center for Biotechnology Information (US). https://www.nih.gov/
Fahner, N. A., Shokralla, S., Baird, D. J., & Hajibabaei, M. (2016). Large-scale monitoring of plants through environmental DNA metabarcoding of soil: Recovery, resolution, and annotation of four DNA markers. PLoS ONE, 11(6), e0157505. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0157505
Fay, M. F. (2018). Orchid conservation: How can we meet the challenges in the twenty-first century? Botanical Studies, 59, 16. https://doi.org/10.1186/s40529-018-0232-z
Fazekas, A. J., Burgess, K. S., Kesanakurti, P. R., Graham, S. W., Newmaster, S. G., Husband, B. C., Percy, D. M., Hajibabaei, M., & Barrett, S. C. H. (2008). Multiple multilocus DNA barcodes from the plastid genome discriminate plant species equally well. PLoS ONE, 3(7), e2802. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0002802
Flanagan, N. S., Mosquera-Espinosa, A. T., Ospina-Calderón, N. H., Torres-Torres, G., Ramírez-Bejarano, E., Ñuscua, A., Navia-Samboní, Y. A., Hernández, G., Pérez, L. F., Oviedo-Espinosa, J., & Castillo, L. S. (2022). Acciones para la conservación de Cattleya quadricolor y Magnolia hernandezii en el Valle del Cauca. Informe técnico final. Convenio de Asociación No. 129 de 2021 entre la Corporación Autónoma Regional del Valle del Cauca (CVC) y la Pontificia Universidad Javeriana Cali.
Flores-Palacios, A., & Valencia-Díaz, S. (2007). Local illegal trade reveals unknown diversity and involves a high species richness of wild vascular epiphytes. Biological Conservation, 136(3), 372–387. https://doi.org/10.1016/j.biocon.2006.12.017
Freudenstein, J. V., & Chase, M. W. (2001). Analysis of mitochondrial nad1b-c intron sequences in Orchidaceae: utility and coding of length-change characters [Secuencia de nucleótidos, GenBank]. National Center for Biotechnology Information (US). https://www.nih.gov/
The GIMP Development Team. (2026). GNU Image Manipulation Program (GIMP), Version 3.2.4. [Software]. https://gimp.org/
Hinsley, A., de Boer, H. J., Fay, M. F., Gale, S. W., Gardiner, L. M., Gunasekara, R. S., Kumar, P., Masters, S., Metusala, D., Roberts, D. L., & Veldman, S. (2018). A review of the trade in orchids and its implications for conservation. Botanical Journal of the Linnean Society, 186(4), 435–455. https://doi.org/10.1093/botlinnean/box083
Instituto Nacional de los Recursos Naturales Renovables y del Ambiente (Inderena). (1977, febrero). Resolución número 0213, por la cual se establece veda para algunas especies y productos de la flora silvestre.
Kearse, M., Moir, R., Wilson, A., Stones-Havas, S., Cheung, M., Sturrock, S., Buxton, S., Cooper, A., Markowitz, S., Duran, C., Thierer, T., Ashton, B., Meintjes, P., & Drummond, A. (2012). Geneious (Version 9.1.8) [Computer software]. https://www.geneious.com
Kimura, M. (1980). A simple method for estimating evolutionary rates of base substitutions through comparative studies of nucleotide sequences. Journal of Molecular Evolution, 16(2), 111–120.
Kress, W. J., & Erickson, D. L. (2008). DNA barcodes: Genes, genomics, and bioinformatics. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 105(8), 2761–2762. https://doi.org/10.1073/pnas.0800476105
Kress, W. J., García-Robledo, C., Uriarte, M., & Erickson, D. L. (2015). DNA barcodes for ecology, evolution, and conservation. Trends in Ecology & Evolution, 30(1), 25–35. https://doi.org/10.1016/j.tree.2014.10.008
Lipińska, M. M., Olędrzyńska, N., Dudek, M., Naczk, A. M., Łuszczek, D., Szabó, P., Speckmaier, M., & Szlachetko, D. L. (2023). Character evolution of Encyclia (Laeliinae–Orchidaceae) reveals a complex pattern not phylogenetically determined: Insights from macro- and micromorphology. BMC Plant Biology, 23(1), 661. https://doi.org/10.1186/s12870-023-04664-3
Masoomi-Aladizgeh, F., Jabbari, L., Khayam Nekouei, R., Aalami, A., Atwell, B. J., Haynes, P. A., & Anwar, M. (2023). A universal protocol for high-quality DNA and RNA isolation from diverse plant species. PLoS ONE, 18(12), e0295852. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0295852
Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible. (2012). Estrategia nacional para la prevención y control al tráfico ilegal de especies silvestres: Diagnóstico y plan de acción ajustado. Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible.
Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible (MADS) & Universidad Nacional de Colombia (UNAL). (2015). Plan para el estudio y la conservación de las orquídeas en Colombia.
Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible (MADS). (2024, 13 de febrero). Resolución 0126, por la cual se establece el listado oficial de las especies silvestres amenazadas de la diversidad biológica colombiana continental y marino-costera, se actualiza el Comité de Categorización de las Especies Silvestres Amenazadas en el territorio nacional y se dictan otras disposiciones.
Morgulis, A., Coulouris, G., Raytselis, Y., Madden, T. L., Agarwala, R., & Schaffer, A. A. (2008). Database indexing for production MegaBLAST searches. Bioinformatics, 24, 1757–1764. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btn322
Navia-Samboní, A. (2021). Optimización de primers de PCR para el diagnóstico de especies de orquídeas en Colombia mediante Código de Barras de la Vida. [Tesis de pregrado, Pontificia Universidad Javeriana, Sede Cali]. https://vitela.javerianacali.edu.co/home
National Center for Biotechnology Information. (2004). NCBI Databases. U.S. National Library of Medicine. https://www.ncbi.nlm.nih.gov
Ospina-Calderón, N. H., Torres-Torres, G., & Flanagan, N. S. (2021). Advances in orchid species conservation management in Colombia. Orchid Conservation News, 3, 5–8.
Ospina-Calderón, N. H., Tremblay, R. L., Torres, A. M., & Flanagan, N. S. (2023). The effect of habitat transformation on a twig epiphytic orchid: Evidence from population dynamics. Frontiers in Ecology and Evolution, 11, 1135316. https://doi.org/10.3389/fevo.2023.1135316
Parra-Sánchez, E., Armenteras, D., & Retana, J. (2016). Edge influence on diversity of orchids in Andean cloud forests. Forests, 7(3), 63. https://doi.org/10.3390/f7030063
Parra-Sánchez, E., Freckleton, R. P., Hethcoat, M. G., Ochoa-Quintero, J. M., & Edwards, D. P. (2024). Transformation of natural habitat disrupts biogeographical patterns of orchid diversity. Biological Conservation, 292, 110538. https://doi.org/10.1016/j.biocon.2024.110538
Paz, A., González, M., & Crawford, A. J. (2011). DNA Barcode of Life: An introduction and perspective. Acta Biológica Colombiana, 16(3), 161–176.
Pérez-Escobar, O. A., Bogarín, D., Schley, R., Bateman, R. M., Gerlach, G., Harpke, D., Brassac, J., Fernández-Mazuecos, M., Dodsworth, S., Hágsater, E., Blanco, M. A., Gottschling, M., & Blattner, F. R. (2020). Resolving relationships in an exceedingly young Neotropical orchid lineage using genotyping-by-sequencing data. Molecular Phylogenetics and Evolution, 144, 106672. https://doi.org/10.1016/j.ympev.2019.106672
Pinedo-Castro, M., Benavides-Barrero, L., González-Román, R., Sánchez, J. S., & Ruiz-García, M. (2018). Corroboración molecular para la identificación morfológica de especies de orquídeas. En C. Castellanos-Castro & G. Torres-Morales (Eds.), Orquídeas de Cundinamarca: Conservación y aprovechamiento sostenible (pp. 192–213). Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt, Pontificia Universidad Javeriana, Jardín Botánico de Bogotá “José Celestino Mutis”, Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria (Corpoica) y Gobernación de Cundinamarca.
Pizano, C., & García, H. (Eds.). (2014). El bosque seco tropical en Colombia. Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt.
Ratnasingham, S., & Hebert, P. D. N. (2007). BOLD System: The Barcode of Life Data System. Molecular Ecology Notes, 7, 355–364. https://doi.org/10.1111/j.1471-8286.2007.01678.x
Ratnasingham, S., Wei, C., Chan, D., Agda, J., Ballesteros-Mejia, L., Boutou, H. A., El Bastami, Z. M., Ma, E., Manjunath, R., Rea, D., Ho, C., Telfer, A., McKeowan, J., Rahulan, M., Steinke, C., Dorsheimer, J., Milton, M., & Hebert, P. D. N. (2024). BOLD v4: A centralized bioinformatics platform for DNA-based biodiversity data. In Methods in Molecular Biology (Vol. 2744, pp. 403–441). Humana. https://doi.org/10.1007/978-1-0716-3581-0_26
Plants of the World Online. (2026). http://www.plantsoftheworldonline.org/
Policía Nacional de Colombia. (2016). 720 plantas de diferentes variedades de orquídeas se incautó la Policía Nacional. https://www.policia.gov.co/noticia/720-plantas-de-diferentes-variedades-de-orqu%C3%ADdeas-se-incaut%C3%B3-la-polic%C3%ADa-nacional
Reina-Rodríguez, G. A., Mejía, J. E. R., Llanos, F. A. C., & Soriano, I. (2017). Orchid distribution and bioclimatic niches as a strategy to climate change in areas of tropical dry forest in Colombia. Lankesteriana, 17(1), 17–47. https://doi.org/10.15517/lank.v17i1.27999
Shaw, J., Lickey, E. B., Beck, J. T., Farmer, S. B., Liu, W., Miller, J., Siripun, K. C., Winder, C. T., Schilling, E. E., & Small, R. L. (2005). The tortoise and the hare II: Relative utility of 21 noncoding chloroplast DNA sequences for phylogenetic analysis. American Journal of Botany, 92(1), 142–166. https://doi.org/10.3732/ajb.92.1.142
Singh, H. K., Parveen, I., Raghuvanshi, S., & Babbar, S. B. (2012). The loci recommended as universal barcodes for plants on the basis of floristic studies may not work with congeneric species as exemplified by DNA barcoding of Dendrobium species. BMC Research Notes, 5, 42. https://doi.org/10.1186/1756-0500-5-42
Tamura, K., Stecher, G., & Kumar, S. (2021). MEGA11: Molecular Evolutionary Genetics Analysis version 11. Molecular Biology and Evolution, 38, 3022–3027. https://doi.org/10.1093/molbev/msab120
Ticktin, T., Charitonidou, M., Douglas, J., Halley, J. M., Hernández-Apolinar, M., Liu, H., Mondragón, D., Pérez-García, E. A., Tremblay, R. L., & Phelps, J. (2023). Wild orchids: A framework for identifying and improving sustainable harvest. Biological Conservation, 277, 109816. https://doi.org/10.1016/j.biocon.2022.109816
Torres-Torres, G. (2018). Demografía de Cattleya quadricolor Lindl. en la zona de amortiguación del Jardín Botánico Juan María Céspedes: Línea base para el monitoreo poblacional para conservación in situ [Tesis de pregrado, Pontificia Universidad Javeriana, Sede Cali]. https://vitela.javerianacali.edu.co/home
Torres-Torres, G., Ospina-Calderón, N. H., Hernández-Delgadillo, G. A., Mosquera-Espinosa, A. T., & Flanagan, N. S. (2021). An integrated conservation strategy for Cattleya quadricolor Lindl., an endemic species in Colombia. En Y.-T. W. Yin-Tung, A. C. Yao-Chien, I. L. Yung-I, C. Fure-Chyi, & T. Wen-Chieh (Eds.), Proceedings of the 2021 Virtual 23rd World Orchid Conference (pp. 460–465). Taiwan Orchid Growers Association (TOGA).
Torres Torres, G. T., Torres González, A. M., Flanagan, N. S., & Ospina-Calderón, N. H. (2026). Demographic insights guide conservation priorities for the threatened orchid Cattleya quadricolor in tropical dry forest. Oryx, 1–12. https://doi.org/10.1017/S0030605325102512
Tsaballa, A., Kelesidis, G., Krigas, N., Sarropoulou, V., Bagatzounis, P., & Grigoriadou, K. (2023). Taxonomic identification and molecular DNA barcoding of collected wild-growing orchids used traditionally for salep production. Plants, 12(17), 3038. https://doi.org/10.3390/plants12173038
van den Berg, C. (2014). Reaching a compromise between conflicting nuclear and plastid phylogenetic trees: A new classification for the genus Cattleya (Epidendreae, Epidendroideae, Orchidaceae). Phytotaxa, 186(2), 75–86. https://doi.org/10.11646/phytotaxa.186.2.2
van den Berg, C., Higgins, W. E., Dressler, R. L., Whitten, W. M., Soto-Arenas, M. A., & Chase, M. W. (2009). A phylogenetic study of Laeliinae (Orchidaceae) based on combined nuclear and plastid DNA sequences. Annals of Botany, 104(3), 417–430. https://doi.org/10.1093/aob/mcp101
van Velzen, R., Weitschek, E., Felici, G., & Bakker, F. T. (2012). DNA barcoding of recently diverged species: Relative performance of matching methods. PLoS ONE, 7(1), e30490. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0030490
Veldman, S., Otieno, J., Gravendeel, B., van Andel, T., & de Boer, H. J. (2014). Conservation of endangered wild harvested medicinal plants: Use of DNA barcoding. En A. Gurib-Fakim (Ed.), Novel plant bioresources: Applications in food, medicine and cosmetics (pp. 81–88). John Wiley & Sons. https://doi.org/10.1002/9781118460566.ch6
Xiang, X.-G., Hu, H., Wang, W., & Jin, X.-H. (2011). DNA barcoding of the recently evolved genus Holcoglossum (Orchidaceae: Aeridinae): A test of DNA barcode candidates. Molecular Ecology Resources, 11(6), 1012–1021. https://doi.org/10.1111/j.1755-0998.2011.03044.x
Dimensions
PlumX
Visitas a la página del resumen del artículo
Descargas
Cómo citar
Licencia

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Aquellos autores/as que tengan publicaciones con esta revista, aceptan los términos siguientes:
- Los autores/as conservarán sus derechos de autor y garantizarán a la revista el derecho de primera publicación de su obra, el cual estará simultáneamente sujeto a la Licencia de reconocimiento de Creative Commons que permite a terceros compartir la obra siempre que se indique su autor y su primera publicación esta revista.
- Los autores/as podrán adoptar otros acuerdos de licencia no exclusiva de distribución de la versión de la obra publicada (p. ej.: depositarla en un archivo telemático institucional o publicarla en un volumen monográfico) siempre que se indique la publicación inicial en esta revista.
- Se permite y recomienda a los autores/as difundir su obra a través de Internet (p. ej.: en archivos telemáticos institucionales o en su página web) antes y durante el proceso de envío, lo cual puede producir intercambios interesantes y aumentar las citas de la obra publicada. (Véase El efecto del acceso abierto).











