Orientador: Simone de Pádua Teixeira

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia

Resumo: Indigofera L., terceiro maior gênero de Leguminosae, possui cerca de 700 espécies, tropicais e subtropicais, descritas como melitófilas, com hábitos variados, e ampla ocorrência em áreas degradadas e de Cerrado. Estudos prévios mostraram que o estigma de I. lespedezioides e I. suffruticosa é...

Resumo: Indigofera L., terceiro maior gênero de Leguminosae, possui cerca de 700 espécies, tropicais e subtropicais, descritas como melitófilas, com hábitos variados, e ampla ocorrência em áreas degradadas e de Cerrado. Estudos prévios mostraram que o estigma de I. lespedezioides e I. suffruticosa é secretor e cuticularizado e que suas flores não produzem frutos por autopolinização espontânea. Assim, este trabalho avaliou a morfologia da interação pólen-pistilo em quatro espécies relacionadas e neotropicais de Indigofera: I. hirsuta, I. lespedezioides, I. suffruticosa e I. truxillensis. Pretendeu-se compreender o comportamento do grão de pólen e do tubo polínico no pistilo, em especial no estigma destas espécies, caracterizado como semi-seco. Grão de pólen, estigma, estilete e ovário de botões florais e flores foram observados em microscopias eletrônica e de luz. Testes para a detecção de substâncias foram realizados em grão de pólen e estigma. Polinizações induzidas foram realizadas visando à compreensão do sistema reprodutivo das espécies. O grão de pólen é harmomegático, tricolporado, prolato, com exina perfurada e pouco "pollenkitt". O estigma é revestido por cutícula sem poros, constituído por células secretoras e parcialmente delimitado por tricomas tectores. A secreção, hidrofílica e lipofílica, fica retida nos espaços intercelular e subcuticular. Após autopolinização e polinização cruzada, indivíduos das quatro espécies apresentaram grãos de pólen germinando no estigma e tubos polínicos crescendo pelo estilete até o ovário. Indigofera hirsuta foi a única espécie que produziu frutos por autopolinização espontânea. Nas quatro espécies, o grão de pólen adere-se ao estigma receptivo, reidrata-se e germina emitindo o tubo polínico que percorre os espaços intercelulares do tecido transmissor, cresce pelo espaço central ou pela margem do canal estilar, penetrando o óvulo pela micrópila, 6 a 24h após a polinização. A escassez de "pollenkitt", a secreção estigmática abundante e as visitas frequentes de abelhas sugerem que, nas espécies que não produzem frutos por autopolinização espontânea, a germinação polínica depende do polinizador para romper a cutícula do estigma possibilitando o contato do pólen com a secreção. Em I. hirsuta, a ruptura da cutícula deve ocorrer devido à pressão exercida pela secreção estigmática ou pelo contato com as anteras. Este trabalho confirma a presença de estigma semi-seco em Indigofera e sugere que I. hirsuta, I. lespedezioides, I. suffruticosa e I. truxillensis são espécies autocompatíveis, além de fornecer dados reprodutivos para este gênero e para a tribo Indigoferae, grupos pouco estudados sob este enfoque

Abstract: Indigofera is the third largest genus of Leguminosae with tropical and subtropical distribution, is considered melittophilous, with varied habits and wide occurrence in degraded areas and Cerrado ecosystems of Brazil. Previous research demonstrated that I. lespedezioides and I....

Abstract: Indigofera is the third largest genus of Leguminosae with tropical and subtropical distribution, is considered melittophilous, with varied habits and wide occurrence in degraded areas and Cerrado ecosystems of Brazil. Previous research demonstrated that I. lespedezioides and I. suffruticosa have secretory stigma covered by cuticle and fruit are not produced by spontaneous self-pollination. Thus, this work evaluated the morphology of pollen-pistil interaction of four related and neotropical species of Indigofera: I. hirsuta, I. lespedezioides, I. suffruticosa and I. truxillensis. Pollen grain, stigma, style and ovary of flower buds and flowers were examined under electron and light microscopy. Tests to detect substances were made with pollen grain and stigma. Controlled pollinations were realized aiming at helping to understand the reproductive systems of these species. The pollen grain is harmomegathic, tricolporate, prolate, with perforated exine and a small quantity of pollenkitt. The stigma, considered semi-dry, is covered by a cuticle, partially covered by trichomes and has secretory cells. The hydrophilic and lipophilic secretion is retained in intercellular and subcuticular spaces. Pores were not found at the stigmatic cuticle. After self-pollination and cross-pollination experiments, individuals of four species had germinating pollen grains on stigma and pollen tubes growing by style toward ovary. Indigofera hirsuta was the only species that produced fruit after spontaneous self-pollination. The pollen grain adheres to the receptive stigma, rehydrates and germinates, emitting the pollen tube through the stigmatic cells spaces. The pollen tube passes through the intercellular spaces of the transmitting tissue and it grows through the central space of the style or around the edge of the style channel. The pollen tube penetrates the micropyle about 6 to 24h after pollination. The scarcity of "pollenkitt", the abundant stigmatic secretion, and the frequent visits of stingless bees suggest that, in the species that do not have spontaneous self-pollination, the pollen germination depends on the pollinator to break the stigmatic cuticle allowing the contact between pollen and stigmatic secretion. In I. hirsuta, the cuticle rupture may occur due to stigmatic secretion pressure. This study confirms the presence of a semi-dry stigma in Indigofera and suggests that I. hirsuta, I. lespedezioides, I. suffruticosa and I. truxillensis are self-compatible, providing reproductive data for these genera and for the tribe Indigoferae, groups that are poorly studied under this approach