O genero Dahlstedtia Malme : embriologia, sistema reprodutivo e biossistematica
Simone de Padua Teixeira
TESE
Português
(Broch.)
T/UNICAMP T235g
Campinas, SP : [s.n.], 2001.
132p. : il.
Orientador : Neusa Taroda Ranga
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia
Resumo: Estudos reprodutivos em Leguminosae são escassos e restritos principalmente a espécies de importância agrícola e às encontradas em regiões temperadas. As informações disponíveis mostram uma alta incidência de aborto de flores e frutos na família, fenômeno também observado nas duas espécies...
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Resumo: Estudos reprodutivos em Leguminosae são escassos e restritos principalmente a espécies de importância agrícola e às encontradas em regiões temperadas. As informações disponíveis mostram uma alta incidência de aborto de flores e frutos na família, fenômeno também observado nas duas espécies brasileiras de Dahlstedtia Malme. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a ocorrência de aborto nos representantes de D. pínnata e D. pentaphy/la e, para tal, procurou-se: 1. investigar o desenvolvimento da flor, do grão de pólen, do óvulo e dos primeiros estádios da semente, compará-Io ao de outros representantes de Papilionoideae e, então, verificar a ocorrência de anomalias no decorrer do processo; 2. verificar o comportamento e a contagem dos cromossomos meióticos, e a normalidade das tétrades para avaliar se o grão de pólen pode ser considerado um fator limitante nos eventos de fertilização; 3. verificar a relação entre o aborto e a posição das flores/frutos na inflorescência/planta e dos óvulos/sementes no ovário/fruto e, 4. levantar a distribuição geográfica, os períodos de floração e frutificação e verificar a possibilidade de fertilização interespecífica, a fim de relacionar seus efeitos no processo reprodutivo das espécies e, juntamente aos resultados de morfologia externa e interna, esclarecer melhor a delimitação entre elas. Botões, flores fertilizadas e não fertilizadas, frutos e sementes em vários estádios de desenvolvimento foram utilizados em análises cito-histológicas e em testes da estratégia reprodutiva adotada pelas plantas. As características encontradas no desenvolvimento floral são comuns à subfamília Papilionoideae. Anomalias e supressão de órgãos florais não foram encontrados. Diferenças em níveis taxonômicos infragenéricos são raras nos primeiros estádios da ontogênese; entretanto as espécies diferiram na distribuição de cavidades secretoras nos órgãos florais. O número cromossômico encontrado foi n = 11, contagem inédita para as espécies. Como o estudo citológico abrangeu todas as espécies do gênero, conclui-se que o número básico é igual a 11. D. pentaphy/la é uma espécie meioticamente estável e os grãos de pólen não são limitantes da fertilização. Já D. pínnata apresenta regularidade meiótica menor, resultando num maior número de grãos de pólen estéreis e, tal dado, juntamente com observações de grande número de rebrotas nas plantas, pode indicar que a propagação vegetativa tem maior importância no processo reprodutivo desta espécie. O desenvolvimento do óvulo é do tipo «Polygonum» e o do endosperma Nuclear. Não foram encontradas diferenças entre a autopolinização e a polinização cruzada quanto à germinação do pólen, ao crescimento do tubo polínico, à megagametogênese, à dupla fertilização e à embriogênese. Em todos os tratamentos foram observados a retração e o espessamento prematuros das paredes celulares dos tegumentos e da placenta, seguidos de colapsos do saco embrionário (óvulo) ou do zigoto e do endosperma (semente). As espécies são autocompatíveis, não tendo sido observados mecanismos pré- ou pós-zigóticos atuando como barreiras à autofertilização. Em D. pentaphyfla não há diferenças na polinização de flores e na formação de frutos em determinada região da inflorescência. Não se encontrou também relação entre o acúmulo de calose no óvulo e sua posição no ovário, bem como entre semente em desenvolvimento e sua posição no fruto. O aborto nas espécies está mais relacionado à limitação de recursos maternos ao nível do fruto e ao nível do embrião, devido aos altos custos da frutificação e maturação das sementes, o que pode ser confirmado pela presença de características abortivas ocorrendo primeiro nos tecidos maternos dos óvulos e sementes e depois nos embriogênicos. As duas espécies apresentam distribuição restrita às áreas de Floresta Atlântica, mas não se observou sobreposição geográfica. Plantas de D. pinnata podem ser encontradas nos Estados do Rio de Janeiro e de São Paulo e de D. pentaphy/la nos Estados de São Paulo, Paraná e Santa Catarina. Não se observou a formação de embriões após os cruzamentos interespecíficos. A fertilização em D. pinnata foi evitada pela presença de uma secreção micropilar densa e em grande quantidade, impedindo a penetração do tubo polínico. As espécies não estão isoladas sazonalmente, mas estão geograficamente separadas. Provavelmente, não trocam pólen na natureza e, se trocassem, não haveria formação de sementes
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Abstract: Flowers, fruits and seed abortion was studied in two Brazilian species: Dahlstedtia pinnata e D. pentaphy/la (Leguminosae, Papilionoideae). Such a study was developed through investigations of: 1. floral development, microsporogenesis, ovule and early seed development following open, self-...
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Abstract: Flowers, fruits and seed abortion was studied in two Brazilian species: Dahlstedtia pinnata e D. pentaphy/la (Leguminosae, Papilionoideae). Such a study was developed through investigations of: 1. floral development, microsporogenesis, ovule and early seed development following open, self- and cross-pollination, in order to compare the results to other papilionoids and to verify the occurrence of abnormalities in the process; 2. chromosome number, meiotic behavior and meiotic index, in order to verify if pollen grains can limit the fertilization events; 3. fruiting pattern related with position within the inflorescence and ovule degeneration and seed development related with position within ovaries and fruits; 4. geographical distribution, flowering and fruiting, gene flow possibility and their eftects in the reproductive process and delimitation of the species. Buds, fertilized and unfertilized flowers, fruits and seeds in several developmental stages were utilized in histological studies and in tests of the reproductive strategies adopted by plants. D. pinnata and D. pentaphylla shared common developmental pathways in flower formation of other papilionoids. Anomalies and suppression of floral organs were not found. Differences in characters expressed in early stages of ontogeny in infrageneric taxa are scarce; however, species differed in the distribution of secretory cavities on floral organs. Both species have n = 11 and such a chromosome number has not been reported before. The basic number is also 11, because cytological observations included ali species in Dahlstedtia. Plants of D. pentaphy/la are meiotically stable and pollen grains do not limit fertilization. D. pinnata showed lower meiotic index, and a high number of adventitious shoots, which can indicate that vegetative propagation has a great importance in that species. Embryo sac development is of the «polygonum» type and endosperm development follows the «Nuclear» type. No differences were observed between cross- and self-pollination in pollen germination, pollen tube growth, megagametogenesis, double fertilization and embryogenesis. In ali treatments premature thickening and retraction of cell walls were observed in the integuments and placenta, followed by embryo sac collapse (ovule) or endosperm and zygote failures (seed). Species are self-compatible, with no occurrence of pre- or post-zygotic mechanisms as barriers to selfing. In D. pentaphylla no differences were found in flower pollination and in fruit production according to the region in the inflorescence; or in degenerating ovule and developing seed according to their position within ovary and fruit. Seed abortion is mostly related to the limited maternal resource at fruit and embryo levels rather than the high degree of self-pollination, which can be confirmed by the occurrence of abortive characteristics first in maternal tissues and later in the offspring. 80th species present distribution restrict to Atlantic Forest, but are geographically isolated in State of São Paulo. There are reports for D. pinnata plants in State of Rio de Janeiro and São Paulo, and for D. pentaphy//a in State of São Paulo, Paraná and Santa Catarina. No embryos were observed after interspecific crossing. Fertilization in D. pinnata was avoided by a dense secretion occupying ali micropilar cavity, obstructing the pollen tube enter. Species are not sazonally isolated, but geographically, and it seems that there is not gene flow between species
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