Análise estrutural comparativa dos órgãos vegetativos em Zingiberaceae e implicações evolutivas do xilema

A família Zingiberaceae é a mais representativa da ordem Zingiberales, contendo mais de 1.000 espécies divididas em quatro subfamílias e seis tribos, amplamente distribuídas por todos os continentes. Nas últimas décadas houve um incremento nos estudos relativos à distribuição, o grau de especialização e a funcionalidade dos elementos de vaso em diversas famílias de monocotiledôneas. Entretanto, ainda existem poucos estudos que contribuam para o delineamento dos aspectos evolutivos e ecológicos das tribos de Zingiberaceae. Os objetivos desse trabalho são os de comparar a anatomia dos órgãos subterrâneos e aéreos de oito espécies de Zingiberaceae e estabelecer a distribuição dos elementos traqueais, bem como, o de determinar a especialização dos elementos de vaso de vinte e oito espécies pertencentes a três tribos Alpineae, Zingibereae e Globbeae. As espécies foram coletadas em áreas naturais protegidas e em áreas de cultivos particulares no estado do Rio de Janeiro. Os órgãos subterrâneos e aéreos foram processados de acordo com as técnicas usuais de microscopia óptica e eletrônica de varredura. A análise estrutural do eixo vegetativo das oito espécies pertencentes aos gêneros Alpinia, Renealmia, Curcuma, Hedychium e Zingiber indicam uma similaridade e mostram que os elementos de vaso estão restritos às raízes. Alguns caracteres estruturais dos elementos de vaso, como o tipo da placa de perfuração, o número de barras e o tipo de espessamento parietal se mostraram importantes para o estabelecimento da relação entre as subfamílias e tribos. Zingibereae e Globbeae reúnem estados de caracteres mais basais, como placa de perfuração escalariforme e espessamento parietal espiralado, e os mais derivados são encontrados na tribo Alpinieae, incluindo placa de perfuração simples e espessamento parietal parcialmente pontoado

Zingiberaceae is the largest family in the order Zingiberales, consisting of over 1,000 species divided into four subfamilies and six tribes, and widely distributed worldwide. Studies on the distribution, the level of specialization, and the functionality of vessel elements in several monocotyledon families have increased over the last decades. On the other hand, a few studies have focused both evolutionary and ecological aspects in Zingiberaceae tribes. This study aims to characterize and compare the anatomy of subterranean and aerial organs of eight Zingiberaceae species, as well as determine the specialization in vessel elements of twenty eight species of tribes Alpineae, Zingibereae, and Globbeae. Plant sampling was done both in protected areas in the Brazilian Atlantic Rain Forest, and in private cultivation areas. Samples of aerial and subterranean organs were processed for both optical and scanning electron microscopy. Results indicate anatomical aspects are similar among the eight species, which belong to genera Alpinia, Renealmia, Curcuma Hedychium and Zingiber. Some characters of vessel elements, like the type of perforation plate, the amount of bars, and the type of wall thickening were found to be important to establish a phylogenetic relationship between subfamilies and tribes. Vessel elements were found to be confined to the roots, presenting several basal characters in Zigibereae and Globbeae tribes and derivate characters in Alpinieae tribe