Ecologia da reprodução de duas especies de Mucuna (Leguminosae, Faboideae, Phaseoleae) : embriologia, citogenetica e variabilidade genetica - do litoral norte de São Paulo
Kayna Agostini
TESE
Português
(Broch.)
T/UNICAMP Ag75e
[Reproductive ecology of two Mucuna species (Leguminosae, Faboideae, Phaseoleae)]
Campinas, SP : [s.n.], 2008.
171p. : il.
Orientador: Marlies Sazima
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia
Resumo: Estudos reprodutivos em Leguminosae são escassos e restritos a espécies de importância agrícola e as de regiões temperadas. As informações disponíveis mostram alta incidência de aborto de frutos e sementes na família, mas pouco se conhece sobre as causas dos processos abortivos. No gênero...
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Resumo: Estudos reprodutivos em Leguminosae são escassos e restritos a espécies de importância agrícola e as de regiões temperadas. As informações disponíveis mostram alta incidência de aborto de frutos e sementes na família, mas pouco se conhece sobre as causas dos processos abortivos. No gênero Mucuna, cuja ecologia da reprodução é pouco conhecida, ocorre alta produção de frutos e sementes em M. urens, enquanto em M. japira a produção é muito baixa, devido aos abortos, embora em ambas haja grande número de flores. Os objetivos deste estudo referem-se ao estudo da biologia da reprodução, com ênfase em embriologia, citogenética e variabilidade genética de Mucuna urens e Mucuna japira, abordando com detalhe os aspectos relacionados nos seguintes itens: 1) descrever detalhadamente a biologia floral e sistemas de polinização de M. urens e M. japira, 2) estudar detalhadamente a produção e composição do néctar e avaliar a influência deste parâmetro na produção de frutos e sementes, 3) verificar os sistemas reprodutivos e os efeitos dos componentes de fecundidade no processo reprodutivos, 4) desenvolver estudos anatômicos e citogenéticos para verificar o índice meiótico e se existem anormalidades no decorrer da microsporogênese; 5) desenvolver estudos sobre a megasporogênese, megagametogênese e formação do zigoto para analisar processos que possam estar relacionados com o aborto de frutos e sementes, 6) desenvolver análises de sistemas isoenzimáticos para caracterizar a variabilidade genética nas populações naturais das duas espécies de Mucuna. A utilização conjunta de dados de biologia reprodutiva com os de embriologia, citogenética, genética populacional e ecologia da polinização trouxeram esclarecimentos sobre as possíveis causas e conseqüências dos abortos de frutos e sementes das duas espécies de Mucuna. O estudo de campo foi desenvolvido em Mata Atlântica, Parque Estadual da Serra do Mar ¿ Núcleo Picinguaba, SP e as análises de laboratório no Departamento de Botânica da Unicamp e Departamento de Ciências Farmacêuticas da USP-Ribeirão Preto. O aborto de frutos e sementes em Mucuna japira parece estar relacionado com: 1) Forrageamento do polinizador, pois todas as flores da inflorescência de M. japira abrem ao mesmo tempo, proporcionando que o polinizador, Cacicus haemorrhous, visite todas as flores favorecendo a geitonogamia e conseqüentemente o aborto de frutos e sementes; 2) Comportamento de visita do polinizador, pois quando C. haemorrhous visita as flores de M. japira pólen é desperdiçado, pois o pássaro apenas ativa o mecanismo explosivo de abertura da flor com o bico e uma quantidade de pólen não é depositada no corpo do polinizador; 3) para M. urens que produz mais frutos e sementes do que M. japira, reabsorção de néctar é um importante recurso para o desenvolvimento de sementes uma vez que a taxa de reabsorção de néctar por flor para M. urens é 3 mg/h e para M. japira é 0.25 mg/h; 4) devido a alta taxa de herbivoria pelas larvas de A. talus, os recursos das plantas são alocados para reconstituição das partes vegetativas, assim ocorre a diminuição dos recursos disponíveis para o desenvolvimento de frutos e sementes ocasionando o aborto; 5) Recursos maternos não disponíveis para nutrição do embrião, como a indisponibilidade do grão de amido e o isolamento do nucelo pela calose e 6) Ausência da sinérgide haustorial para captura de recursos para o desenvolvimento do embrião
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Abstract: Studies about reproduction in Leguminosae are scanty and generally confined to crop species. Fruit and seed abortion occurs in this family, but there is few information about the causes of abortion process. The knowledgement about reproductive ecology in Mucuna is little quantity, but in...
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Abstract: Studies about reproduction in Leguminosae are scanty and generally confined to crop species. Fruit and seed abortion occurs in this family, but there is few information about the causes of abortion process. The knowledgement about reproductive ecology in Mucuna is little quantity, but in Mucuna urens the production of fruits and seeds is high while in M. japira it is low due to abortion. The present work studies the reproductive biology, using some aspects of embryology, cytogenetics and genetic variability of M. urens and M. japira, and such a study was developed through investigations of: 1) details about floral biology and pollination systems; 2) nectar production and composition related to fruit and seed development; 3) reproductive systems, herbivory and the components of fecundity in reproductive process; 4) cytogenetics and microsporogenesis to verify the occurrence of abnormalities; 5) megasporogenesis, megagametogenesis and zygote formation to verify if these processes are related to fruit and seed abortion and 6) isozymes systems to distinguish the genetic variability in natural populations of both Mucuna species. The reproductive biology data together with embryology, cytogenetics, population genetics and pollination ecology elucidated some possible factors and consequences of fruit and seed abortion in these Mucuna species. Field work was developed in Atlantic Forest, Parque Estadual da Serra do Mar, Núcleo Picinguaba and the laboratory analyses at Departamento de Botânica, Unicamp and Departamento de Ciências Farmacéuticas, USP-Ribeirão Preto. Fruit and seed abortion in M. japira might be related to: 1) pollinator route foraging, due to all flower in a inflorescence of M. japira open together, providing the pollinator C. haemorrhous visits all flowers, favoring geitonogamy and consequently fruit and seed abortion; 2) pollinator visiting behavior, because when C. haemorrhous visits M. japira flowers, great amount of pollen is lost, because the bird just triggers the flower explosive opening mechanism with its bill and a amount of pollen is not bonded on its body; 3) for M. urens that produces more fruits and seeds than M. japira, nectar resorption is an important resource for seed development once nectar resorption rate for M. urens is 3 mg/h per flower and for M. japira 0.25 mg/h per flower; 4) due to high rate of herbivory by A. talus larvae, plant resources are allocated to reconstitution of vegetative parts, then there are less resources for fruit and seed development, causing abortion of these structures; 5) maternal resources are not available for embryo nutrition, as starch grains are not available and nucellus is isolated by callose and 6) haustorial synergids are not present to capture resources for embryo development as in M. urens
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Sazima, Marlies, 1944-
Orientador
Martins, Eliana Regina Forni, 1957-
Avaliador
Koehler, Samantha, 1975-
Avaliador
Buzato, Silvana
Avaliador
Gajardo, Ivonne San Martin
Avaliador
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Kayna Agostini
Ecologia da reprodução de duas especies de Mucuna (Leguminosae, Faboideae, Phaseoleae) : embriologia, citogenetica e variabilidade genetica - do litoral norte de São Paulo
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