Baccharis subgen. Molina (Asteraceae) no estado do Rio de Janeiro, Brasil

Baccharis compreende ca. 340 espécies distribuídas nas Américas. O indumento em tufos diminutos, formado por tricomas com uma única célula basal, e as flores funcionalmente unissexuais são caracteres diagnósticos do gênero. No estado do Rio de Janeiro ocorrem 55 espécies de Baccharis. O trabalho apresenta os resultados de estudos taxonômicos de Baccharis subgen. Molina (Pers.) Heering para a flora fluminense. No estado, o subgênero está representado por 18 espécies pertencentes a quatro seções - Caulopterae (8 spp.), Molinae (4 spp.), Baccharidastrum (3 spp.) e Trinervatae (3 spp.). É apresentada uma chave para a identificação das seções e espécies e descrições morfológicas, ilustrações, dados de distribuição geográfica e ecologia. Três espécies são novos registros e cinco são excluídas da lista de espécies do Rio de Janeiro.

Systematics, phylogeny and biogeography of Cousinia (Asteraceae)

Die Systematik, Phylogenie und Biogeographie der Gattung Cousinia (Asteraceae, Cardueae) als größter Gattung der Tribus Cardueae mit mehr als 600 Arten wurde untersucht. Diese Dissertation umfasst drei Hauptteile: Im ersten Teil wurde die Phylogenie und Evolution des Arctium-Cousinia-Komplexes Untersucht. Dieser Gattungskomplex enthält Arctium, Cousinia, Hypacanthium und Schmalhausenia und zeigt die höchste Diversität in der Irano-Turanischen Region und in den Gebirgen Zentralasiens. Es wurden ITS und rpS4-trnT-trnL-Sequenzen für insgesamt 138 Arten generiert, darunter von 129 (von ca. 600) Arten von Cousinia. Wie in früheren Analysen bereits gefunden, ist Cousinia nicht monophyletisch. Stattdessen sind Cousinia subg. Cynaroides und subg. Hypacanthodes mit insgesamt ca. 30 Arten enger mit Arctium, Hypacanthium und Schmalhausenia (Arctioid Clade) als mit subg. Cousinia (Cousinioid Clade) verwandt. Die Arctioid und Cousiniod clades werden auch durch Pollenmorphologie und Chromosomenzahl unterstützt, wie bereits früher bekannt war. In dem Arctioid Clade entsprechen morphologische Gattungsgrenzen, basierend auf Blattform, Blattbedornung und Morphologie der Involukralblätter, nicht den in der molekularen analyse gefundenen clades. Es kann keine taxonomische Lösung für diesen Konflikt gefunden werden, und die gennanten Merkmale wurden als homoplastisch betrachtet. Obwohl die phylogenetische Auflösung in dem Cousinioid Clade schlecht ist, enthalten die ITS und rpS4-trnT-trnL-Sequenzen phylogenetische Information. So gruppierten z.B. die sechs annuellen Arten in zwei Gruppen. Schlechte phylogenetische Auflösung resultiert wahrscheinlich aus dem Mangel an Merkmalen und der großen Artenzahl in dieser artenreichen und vergleichsweise jungen (ca. 8,7 mya) Linie. Artbildung in dem Cousinioid Clade scheint hauptsächlich allopatrisch zu sein. Der zweite Teil der Dissertation untersucht die Rolle der Hybridisierung in der Evolution von Cousinia s.s. Die in der Vergangenheit publizierteten 28 Hybrid-Kombinationen und 11 Zwischenformen wurden kritisch geprüft, und zwei Hybridindividuen wurden morphologisch und molekular untersucht. Die vermutlichen oder nachgewiesenen Eltern der Hybriden und Zwischenformen wurden auf die aus einer Bayesischen Analyse der ITS-Sequenzen von 216 Arten von Cousinia und verwandten Gattungen resultierenden Phylogenie aufgetragen. Weder Hybriden zwischen dem Cousinioid Clade und anderen Haupt-Claden des Arctium-Cousinia-Komplexes noch zwischen annuellen und perennirenden Arten von Cousinia s.s. wurden beobachtet. Die Ergebnisse zeigen eindeutig, dass Hybridisierung in Cousinia möglich is, und dass ca. 10,7% der Arten an interspezifischer Hybridisierung beteiligt sind. Obwohl Hybridisierung in Cousinia s.s. stattfindet und zu den Schwierigkeiten bei der Rekonstruktion ihrer phylogenetischen Geschichte beitragen könnte, war ihre Rolle für die Entwicklung und Diversität der Gruppe offenbar gering. Im dritten Teil wird eine taxonomische Revision der C. sect. Cynaroideae präsentiert. Cousinia sect. Cynaroideae, die größte Sektion der Gattung mit 110 veröffentlichten Arten, zeichnet sich durch eine Chromosomenzahl von 2n = 24 und durch ± herablaufende Blätter und Hüllblätter mit Anhängseln aus. Sie kommt im Iran, Irak, dem Kaukasus, der Türkei, Turkmenistan, Afghanistan, Pakistan, dem Libanon und Anti-Libanon vor und hat ihre Hauptzentren der Artdiversität im westlichen und nordwestlichen Iran, im Irak und in der südöstlichen Türkei. Die Revision dieser Gruppe, hauptsächlich basierend auf der Untersuchung von ca. 2250 Herbarbögen, führte zu einer Verringerung der Artenzahl auf 31 Arten mit acht Unterarten. Alle Arten werden typifiziert und ausgeschlüsselt, und Beschreibungen, Abbildungen und Verbreitungskarten werden für jede Art angegeben.

Systematics and biogeography of Southeast Asian Senecioneae (Asteraceae): Revision of Cissampelopsis and Gynura and hybridisation in the introduced Crassocephalum

ZUSAMMENFASSUNG Die vorgelegte Dissertation enthält zwei Teile. Der erste beinhaltet eine Einführung in die Flora Südostasiens und die Untersuchungsgruppe Asteraceae-Senecioneae Cass. mit den Gattungen Cissampelopsis (DC.) Miq., Gynura Cass. und Crassocephalum Moench (Kapitel 1). Der zweite Teil besteht aus drei Manuskripten, die auf originalen Forschungsergebnissen basieren (Kapitel 2-4). In Kapitel 2 wird eine Revision der asiatischen Gattung Cissampelopsis vorgelegt. Die folgenden zwei Sektionen mit zehn Arten und zwei Varietäten werden anerkannt: sect. Buimalia C. Jeffrey & Y. L. Chen mit C. buimalia (Buch.-Ham. ex D. Don) C. Jeffrey & Y. L. Chen, C. erythrochaeta C. Jeffrey & Y. L. Chen und C. calcadensis (Ramasw.) C. Jeffrey & Y. L. Chen sowie sect. Cissampelopsis mit C. glandulosa C. Jeffrey & Y. L. Chen, C. walkeri (Arn.) C. Jeffrey & Y. L. Chen mit var. walkeri und var. floccosa Vanijajiva & Kadereit (var. nov.), C. corifolia C. Jeffrey & Y. L. Chen, C. volubilis (Bl.) Miq, C. ansteadii (Tadul. & Jacob) C. Jeffrey & Y. L. Chen, C. spelaeicola (Van.) C. Jeffrey & Y. L. Chen und C. corymbosa (Wall. ex DC.) C. Jeffrey & Y. L. Chen. Schlüssel, Artbeschreibungen, Fotographien von Blütenmerkmalen und Verbreitungskarten werden präsentiert. Kapitel 3 beinhaltet die Revision der paläotropischen Gattung Gynura. Vierundvierzig Arten werden anerkannt, darunter die folgenden drei Neubeschreibungen: G. davisii Vanijajiva & Kadereit, G. siamensis Vanijajiva & Kadereit und G. villosus Vanijajiva & Kadereit. Gynura dissecta (F. G. Davies) Vanijajiva & Kadereit, G. annua (F. G. Davies) Vanijajiva & Kadereit und G. aurantiaca (Bl) DC. subsp. parviflora (F. G. Davies) Vanijajiva & Kadereit sind Neukombinationen. Ein Schlüssel, Artbeschreibungen und Verbreitungskarten werden vorgelegt. In Kapitel 4 wird eine Analyse von Crassocephalum in Asien, einer aus Afrika eingeschleppten Gattung, präsentiert. Diese Untersuchung basiert auf umfangreicher Feldarbeit, Herbarstudien, Analysen der Pollen- und Samenfertilität, Chromosomenzählungen sowie ITS- und trnL-F-Sequenzen. Die Studie ergab, dass Crassocephalum in Asien mit zwei Arten und deren Hybrid vertreten ist. Die zwei Arten sind C. crepidioides (Benth.) S. Moore und C. rubens (Juss. ex Jacq.) S. Moore, wobei letztere einen Neufund für Asien darstellt. Der Hybrid aus diesen beiden Arten resultiert aus einer Kreuzung von C. crepidioides (2n=40) als weiblichem und C. rubens (2n=40) als männlichem Elter.

Evolution von Miniaturisierung in arktisch-alpinen Lebensräumen in Petasites Mill., Endocellion Turcz. ex Herder, Homogyne Cass. und Tussilago L. (Asteraceae) sowie Soldanella L. (Primulaceae)

Hintergrund: Miniaturisierung ist ein häufig beobachtetes Phänomen bei Pflanzen in arktisch-alpinen Lebensräumen und wird als Anpassung an niedrige Jahresmitteltemperaturen und eine kurze Vegetationsperiode interpretiert. Ziele: In der vorliegenden Arbeit wird im Petasites-Clade (Petasites Mill., Endocellion Turcz. ex Herder, Homogyne Cass., Tussilago L.; Asteraceae) und in Soldanella (Primulaceae) die Evolution der Miniaturisierung arktisch-alpiner Arten untersucht. Zudem wird innerhalb von Homogyne untersucht, ob unterschiedliche edaphische Präferenz von H. alpina (variabel) und H. discolor (kalkliebend) genetisch fixiert ist. rnMethoden: Molekulare Phylogenien des Petasites-Clades und von Soldanella wurden mit nukleären und plastidären Markern erstellt, und mit den in den Alpen vorkommenden Soldanella-Arten wurde zudem eine Fingerprint-Studie (AFLPs) gemacht. Zur Datierung der Diversifizierungsereignisse im Petasites-Clade diente eine molekulare Uhr, und die Evolution von Miniaturisierung wurde rekonstruiert. Mit H. alpina und H. discolor wurde ein vergleichendes Kulturexperiment durchgeführt.rnErgebnisse: Miniaturisierung entstand mehrere Male unabhängig voneinander in den arktisch-alpinen Vertretern des Petasites-Clade, aber nicht alle arktisch-alpinen Arten sind klein. Das Alter der arktisch-alpinen Arten deutet darauf hin, dass diese Taxa ihren Ursprung in der arkto-tertiären Flora haben. In Soldanella sind reduzierte Blütenmorphologie sowie Kleinwüchsigkeit der beiden alpinen Arten zweimal parallel entstanden. Homogyne alpina und H. discolor zeigen keine edaphischen Unterschiede hinsichtlich des Keimverhaltens, aber in Kultur zeigt sich, dass die Präferenz von H. discolor für Kalk wahrscheinlich genetisch fixiert ist.rnSchlussfolgerungen: Miniaturisierung von Pflanzen in größerer Höhe und höherer geographischer Breite kann in der Regel beobachtet werden. Allerdings kann die Evolution arktisch-alpiner Arten auch durch Faktoren wie Nährstoffverfügbarkeit, Konkurrenz und Störung beeinflusst werden, die dem Effekt der Temperatur entgegenwirken, so dass nicht alle Pflanzen in arktisch-alpinen Habitaten klein sind. Blütenmorphologische Reduktion in Soldanella kann als Anpassung an einen höheren Grad an Selbstbestäubung interpretiert werden, um eine geringere Bestäuberaktivität im alpinen Lebensraum zu kompensieren.

[Cichorium intybus (Asteraceae)]

AR

[Centaurea montana- Bergflockenblume (Asteraceae)]

AR

Uso de marcadores morfológicos, bioquímicos y moleculares SRAP para diferenciar variedades de Cynara cardunculus L. (Asteraceae)

Dentro del complejo primario de Cynara cardunculus L. se encuentran diversas variedades botánicas: var. scolymus (alcaucil), var. altilis (cardo cultivado) y var. sylvestris (cardo silvestre). A lo largo de la historia del mejoramiento, la caracterización de los materiales ha evolucionado desde el uso de caracteres morfológicos hasta los modernos análisis moleculares, pasando por los marcadores bioquímicos. El objetivo del presente trabajo fue comparar la utilidad de los marcadores morfológicos, bioquímicos y moleculares para la caracterización de materiales pertenecientes a tres variedades botánicas de Cynara cardunculus. Tres cultivares de la var. scolymus, dos de la var. altilis y dos de la var. sylvestris fueron caracterizadas por variables morfovegetativas, proteínas de reserva y por marcadores moleculares a través de la técnica SRAP. Estas metodologías permitieron discriminar dos grupos: uno incluyendo las variedades de cardo cultivado y silvestre, y el otro, las variedades del alcaucil. Los datos moleculares y morfológicos permitieron además diferenciar los cultivares evaluados de la var. scolymus. Se concluye que los marcadores analizados son útiles para la caracterización intravarietal e intervarietal en programas de mejoramiento.

Descripción de la cipsela y de la plántula de Grindelia ventanensis (Asteraceae), especie endémica con potencial ornamental

En este trabajo se describen la cipsela y, por primera vez, la plántula de Grindelia ventanensis, un subarbusto con potencial ornamental endémico de las Sierras Australes de la provincia de Buenos Aires. También se presenta la cronología de floración y producción de semillas y se evalúa la relación entre el tamaño de las cipselas y el desarrollo de las plantas jóvenes respecto de la procedencia, cultivada o silvestre, de los propágulos. Las poblaciones cultivadas florecieron y produjeron semillas antes que las silvestres. Las cipselas de poblaciones cultivadas resultaron más pequeñas y las plántulas originadas a partir de ellas mostraron una mayor mortalidad. Las plántulas originadas de cipselas de poblaciones silvestres desplegaron su primera hoja verdadera entre los 7 y 21 días y presentaron una supervivencia a los 35 días de más del 70%. El menor tamaño de las cipselas de plantas cultivadas podría estar relacionado con las condiciones de cultivo o con un efecto fundador. La mayor supervivencia de las plantas germinadas de cipselas mayores resulta un dato de importancia al momento de seleccionar un stock de cultivo.

Crecimiento inicial bajo cultivo de Chrysolaena flexuosa (Sims) H. Rob., Asteraceae nativa de valor ornamental potencial

Se realizó un estudio para conocer características relacionadas con el crecimiento inicial de la especie Chysolaena flexuosa (Sims) H. Rob., Asteraceae nativa de las sierras bonaerenses con potencial ornamental gracias al colorido de sus capítulos durante la floración y a su inflorescencia. Se empleó para el ensayo simiente de C. flexuosa recolectada en la Sierra La Barrosa (Partido de Balcarce) y se analizó la evolución de las plantas en invernáculo durante un ciclo de crecimiento. Los estadios reproductivos de C. flexuosa comprendieron las estaciones de primavera, verano e inicios de otoño. En todas las plantas se observaron, a mediados de la etapa reproductiva, capítulos con flores violáceas conjuntamente con capítulos fructificados. A principios de otoño todas las plantas poseían capítulos fructificados que exhibían sus papus de color blanco, situación que entrega a la planta otro interesante atributo. Por su rusticidad, establecida sobre la base de la germinación y supervivencia de sus plántulas, y por el atractivo de la especie desde primavera a inicios del otoño, C. flexuosa se destaca como promisoria para la obtención de cultivares ornamentales para uso como ejemplar aislado, en macetas, borduras o como flor de corte para la realización de arreglos florales secos.

Evaluation of reproductive sucess and conservation strategies for Senecio coincyi (Asteraceae), a narrow and threatened species

Senecio coincyi is a threatened endemic plant of central western Spain, with a very narrow extent of occurrence. The reproductive success and germination behaviour of this species were studied. The area of occupancy, habitat types and size of 13 known subpopulations of S. coincyi were evaluated. The number of individuals that form all these subpopulations was counted. In addition, the number of flowers and cypselas per fruit head and the number of fruit heads per individual plant were recorded in a subset of subpopulations. Germination tests were carried out to evaluate the effect of temperature and light regimes on, and possible intraspecific variation in, cypsela germination. Cypselas reached very high germination percentages (90?100%) from 15?C to 30?C. However, the germination decreased (19%) at 10?C. The light conditions assayed (16-h light photoperiod and complete darkness) did not significantly affect cypsela germination. In general, there was no intraspecific variability in germination patterns of S. coincyi cypselas. Livestock is the most important factor that can be a threat for this species. S. coincyi showed high reproductive success and, therefore, its conservation problems are not due to agents related to its reproduction, but rather to other factors such as alteration of its habitat caused by the presence of livestock.

Evaluation of reproductive success and conservation strategies for Senecio coincyi (Asteraceae), a narrow and threatened species.

enecio coincyi is a threatened endemic plant of central western Spain, with a very narrow extent of occurrence. The reproductive success and germination behaviour of this species were studied. The area of occupancy, habitat types and size of 13 known subpopulations of S. coincyi were evaluated. The number of individuals that form all these subpopulations was counted. In addition, the number of flowers and cypselas per fruit head and the number of fruit heads per individual plant were recorded in a subset of subpopulations. Germination tests were carried out to evaluate the effect of temperature and light regimes on, and possible intraspecific variation in, cypsela germination. Cypselas reached very high germination percentages (90?100%) from 15°C to 30°C. However, the germination decreased (19%) at 10°C. The light conditions assayed (16-h light photoperiod and complete darkness) did not significantly affect cypsela germination. In general, there was no intraspecific variability in germination patterns of S. coincyi cypselas. Livestock is the most important factor that can be a threat for this species. S. coincyi showed high reproductive success and, therefore, its conservation problems are not due to agents related to its reproduction, but rather to other factors such as alteration of its habitat caused by the presence of livestock.

Molecular evidence for multiple origins of woodiness and a New World biogeographic connection of the Macaronesian Island endemic Pericallis (Asteraceae: Senecioneae)

The prevalence of woody species in oceanic islands has attracted the attention of evolutionary biologists for more than a century. We used a phylogeny based on sequences of the internal-transcribed spacer region of nuclear ribosomal DNA to trace the evolution of woodiness in Pericallis (Asteraceae: Senecioneae), a genus endemic to the Macaronesian archipelagos of the Azores, Madeira, and Canaries. Our results show that woodiness in Pericallis originated independently at least twice in these islands, further weakening some previous hypotheses concerning the value of this character for tracing the continental ancestry of island endemics. The same data suggest that the origin of woodiness is correlated with ecological shifts from open to species-rich habitats and that the ancestor of Pericallis was an herbaceous species adapted to marginal habitats of the laurel forest. Our results also support Pericallis as closely related to New World genera of the tribe Senecioneae.

Molecular evidence for an African origin of the Hawaiian endemic Hesperomannia (Asteraceae)

Identification of the progenitors of plants endemic to oceanic islands often is complicated by extreme morphological divergence between island and continental taxa. This is especially true for the Hawaiian Islands, which are 3,900 km from any continental source. We examine the origin of Hesperomannia, a genus of three species endemic to Hawaii that always have been placed in the tribe Mutisieae of the sunflower family. Phylogenetic analyses of representatives from all tribes in this family using the chloroplast gene ndhF (where ndhF is the ND5 protein of chloroplast NADH dehydrogenase) indicate that Hesperomannia belongs to the tribe Vernonieae. Phylogenetic comparisons within the Vernonieae using sequences of both ndhF and the internal transcribed spacer regions of nuclear ribosomal DNA reveal that Hesperomannia is sister to African species of Vernonia. Long-distance dispersal northeastward from Africa to southeast Asia and across the many Pacific Ocean island chains is the most likely explanation for this unusual biogeographic connection. The 17- to 26-million-year divergence time between African Vernonia and Hesperomannia estimated by the DNA sequences predates the age of the eight existing Hawaiian Islands. These estimates are consistent with an hypothesis that the progenitor of Hesperomannia arrived at one of the low islands of the Hawaiian-Emperor chain between the late Oligocene and mid-Miocene when these islands were above sea level. Subsequent to its arrival the southeast Pacific island chains served as steppingstones for dispersal to the existing Hawaiian Islands.

Duplication and functional divergence in the chalcone synthase gene family of Asteraceae: evolution with substrate change and catalytic simplification.

Plant-specific polyketide synthase genes constitute a gene superfamily, including universal chalcone synthase [CHS; malonyl-CoA:4-coumaroyl-CoA malonyltransferase (cyclizing) (EC 2.3.1.74)] genes, sporadically distributed stilbene synthase (SS) genes, and atypical, as-yet-uncharacterized CHS-like genes. We have recently isolated from Gerbera hybrida (Asteraceae) an unusual CHS-like gene, GCHS2, which codes for an enzyme with structural and enzymatic properties as well as ontogenetic distribution distinct from both CHS and SS. Here, we show that the GCHS2-like function is encoded in the Gerbera genome by a family of at least three transcriptionally active genes. Conservation within the GCHS2 family was exploited with selective PCR to study the occurrence of GCHS2-like genes in other Asteraceae. Parsimony analysis of the amplified sequences together with CHS-like genes isolated from other taxa of angiosperm subclass Asteridae suggests that GCHS2 has evolved from CHS via a gene duplication event that occurred before the diversification of the Asteraceae. Enzyme activity analysis of proteins produced in vitro indicates that the GCHS2 reaction is a non-SS variant of the CHS reaction, with both different substrate specificity (to benzoyl-CoA) and a truncated catalytic profile. Together with the recent results of Durbin et al. [Durbin, M. L., Learn, G. H., Jr., Huttley, G. A. & Clegg, M. T. (1995) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92, 3338-3342], our study confirms a gene duplication-based model that explains how various related functions have arisen from CHS during plant evolution.