83 resultados para GAMETOGENESIS


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Pronounced seasonal cycles in the rates of oxygen consumption and feeding were found for Cardium (=Cerastoderma) edule L. measured in the field under ambient conditions. The cockles had a maximum rate of oxygen consumption (0.89 ml O2 g-1 h-1) in April which declined to a minimum of 0.35 ml O2 g-1 h-1 in March. Their feeding rate was variable but had a maximum value (3.91 l g-1 h-1) in April and a minimum value (0.73 l g-1 h-1) in October. There was no apparent seasonal variation in absorption efficiency, with a mean value of 67.6%. Gametogenesis was initiated in January and the population reached a peak in reproductive condition in April/May, followed by a 3 month spawning period. Carbohydrate reserves were synthesised during spawning, and were then utilised during the winter and early spring. An adaptive function for a reduction in time spent feeding is postulated, and correlations between the rates of certain physiological processes and some exogenous and endogenous variables are discussed.

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Genetic analysis of Continuous Plankton Recorder (CPR) samples is enabling greater taxonomic resolution and the study of plankton population structure. Here, we present some results from the genetic analysis of CPR samples collected in the North Sea and north-eastern Atlantic that reveal the impacts of climate on benthic-pelagic coupling and the food web. We show that pronounced changes in the North Sea meroplankton are related to an increased abundance and spatial distribution of the larvae of the benthic echinoderm, Echinocardium cordatum. Key stages of reproduction in E. cordatum, gametogenesis and spawning, are influenced by winter and spring sea temperature (January-May). A stepwise increase in sea temperature after 1987, which has created warmer conditions earlier in the year, together with increased summer phytoplankton, may benefit the reproduction and survival of this benthic species. Competition between the larvae of E. cordatum and other holozooplanlcton taxa may now be altering the trophodynamics of the summer pelagic ecosystem. In the north-eastern Atlantic the genetic analysis of fish larvae sampled by the CPR has revealed an unprecedented increase in the abundance of juvenile snake pipefish, Entelurus aequoreiis since 2002. We argue that increased sea surface temperatures in winter and spring when the eggs of E. aqueoreus, which are brooded by the male, are developing and the young larvae are growing in the plankton are a likely cause. The increased abundance of this species in Atlantic and adjacent European seas already appears to be influencing the marine food web.

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In order for mammalian fertilization to transpire, spermatozoa must transit through the female reproductive tract and penetrate the outer investments of the oocyte: the cumulus oophorus and the zona pellucida. In order to penetrate the oocyte, spermatozoa must undergo the acrosome reaction. The acrosome reaction results in the exposure of the inner acrosomal membrane (IAM) and proteins that coat it to the extracellular environment. After the acrosome reaction, the IAM becomes the leading edge of spermatozoa undergoing progressive movement. Thus the enzymes which effect lysis of the oocyte investments ought to be located on the IAM. An objective of this study was to identify and characterize enzymatic activity detected on the IAM and provide evidence that they play a role in fertilization. This study also describes procedures for fractionating spermatozoa and isolating the IAM and proteins on its intra- and extra-vesicular surfaces, and describes their development during male gametogenesis. Since the IAM is exposed to the extracellular environment and oviductal milieu after the acrosome reaction, this study also sought to characterize interactions and relationships between factors in the oviductal environment and the enzymes identified on the IAM. The data presented provide evidence that MMP2 and acrosin are co-localized on the IAM, originate from the Golgi apparatus in gametogenesis, and suggest they cooperate in their function. Their localization and results of in vitro fertilization suggests they have a function in zona pellucida penetration. The data also provide evidence that plasminogen, originating from the oviductal epithelium and/or cumulus-oocyte complex, is present in the immediate environment of sperm-egg initial contact and penetration. Additionally, plasminogen interacts with MMP2 and enhances its enzymatic action on the IAM. The data also provide evidence that MMP2 has an important function in penetration of the cumulus oophorus. Holistically, this thesis provides evidence that enzymes on the IAM, originating from the Golgi apparatus in development, have an important function in penetration of the outer investments of the oocyte, and are aided in penetration by plasminogen in the female reproductive tract.

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Os compostos de tributilestanho (TBT) foram utilizados como biocidas em tintas antivegetativas (AV) e amplamente aplicados, durante décadas, de forma a evitar a bioincrustação em superfícies submersas, principalmente em cascos de embarcações. Os seus efeitos deletérios em organismos não-alvo tornaram-se evidentes após o aparecimento de gastrópodes prosobrâquios com imposex – sobreposição de caracteres sexuais masculinos sobre o tracto reprodutivo das fêmeas. Desde então, a expressão do imposex em prosobrânquios tem sido amplamente utilizada como biomarcador da poluição por TBT. Um dos objectivos da presente tese é avaliar se as mais recentes restrições legais na utilização das tintas AV com compostos organoestânicos (OTs) resultaram numa redução da poluição pelos mesmos na costa continental Portuguesa. Para tal, foi levada a cabo a análise da variação temporal do imposex como biomarcador dos níveis ambientais de TBT e a validação de procedimentos, de modo a seguir de forma precisa a evolução da intensidade deste fenómeno ao longo do tempo. O trabalho de investigação teve início no momento em que a ineficácia da legislação anterior (Directiva 89/677/CEE) na redução da poluição por TBT no litoral Português era reportada na literatura e quando estavam já agendados instrumentos decisivos para a diminuição definitiva deste tipo de poluição: o Regulamento (CE) N.º 782/2003 do Parlamento e do Conselho da União Europeia (UE) que bania as tintas AV baseadas em TBT na sua frota a partir de 1 de Julho de 2003; a "Convenção Internacional sobre o Controlo de Sistemas Antivegetativos Nocivos em Navios” (Convenção AFS), adoptada em 2001 pela Organização Marítima Internacional (OMI), que procurava erradicar os OTs da frota mundial até 2008. Os níveis de imposex e as concentrações de OTs nos tecidos de fêmeas de Nucella lapillus foram medidos em 17 locais de amostragem ao longo da costa Portuguesa em 2003, a fim de se avaliarem os impactos do TBT nas populações desta espécie e de se criar uma base de dados para seguir a sua evolução futura. O índice da sequência do vaso deferente (VDSI), o índice do tamanho relativo do pénis (RPSI) e a percentagem de fêmeas afectadas por imposex (%I) foram utilizados na medição da intensidade deste fenómeno em cada local de amostragem e os seus valores variaram entre 0,20-4,04, 0,0- 42,2% e 16,7-100,0%, respectivamente. Foram encontradas fêmeas estéreis em 3 locais de amostragem, com percentagens a variar entre 4,0 e 6,2%. As concentrações de TBT e dibutilestanho (DBT) nas fêmeas variaram respectivamente entre 23-138 e <10-62 ng Sn.g-1 de peso seco, e o conteúdo em TBT nos tecidos revelou-se significativamente correlacionado com o imposex (nomeadamente com o RPSI e o VDSI). Os níveis de expressão do fenómeno e o conteúdo em OTs nos tecidos, foram superiores na proximidade de portos, confirmando as conclusões obtidas anteriormente por outros autores de que os navios e a actividade dos estaleiros são as principais fontes destes compostos no litoral Português. As infra-estruturas associadas ás principais fontes de OTs – portos, estaleiros e marinas – estão geralmente localizadas no interior de estuários, motivo pelo qual estas áreas têm vindo a ser descritas como as mais afectadas por estes poluentes. Por esta razão, foi levado a cabo o estudo pormenorizado da poluição por TBT na Ria de Aveiro, como caso de estudo representativo da poluição por estes compostos num sistema estuarino em Portugal continental. N. lapillus foi usada como bioindicador para avaliar a tendência temporal da poluição por TBT nesta área entre 1997 e 2007. Foi registada uma diminuição da intensidade do imposex após 2003, embora as melhorias mais evidentes tenham sido observadas entre 2005 e 2007, provavelmente devido à implementação do Regulamento (CE) N.º 782/2003 que proibiu a aplicação de tintas AV com TBT em navios com a bandeira da UE. Apesar desses progressos, as análises ao conteúdo em OTs nos tecidos de fêmeas de N. lapillus e em amostras de água colhidas em 2006 indicaram contaminação recente por TBT na área de estudo, evidenciando assim a permanência de fontes de poluição. A utilização de N. lapillus como bioindicador da poluição por TBT na Ria de Aveiro apresenta algumas limitações uma vez que a espécie não ocorre nas áreas mais interiores da Ria e não vive em contacto com sedimentos. Assim, a informação obtida a partir da sua utilização como bioindicador é fundamentalmente relativa aos níveis de TBT na coluna de água. Foi então necessário recorrer a um bioindicador complementar – Hydrobia ulvae – para melhor avaliar a evolução temporal da poluição por TBT no interior deste sistema estuarino e estudar a persistência de TBT nos sedimentos. Não foi registada uma diminuição dos níveis de imposex em H. ulvae na Ria de Aveiro entre 1998 e 2007, apesar da aplicação do Regulamento (CE) N.º 782/2003. Pelo contrário, houve um aumento global significativo da percentagem de fêmeas afectadas por imposex e um ligeiro aumento do VDSI, contrastando com o que tem sido descrito para outros bioindicadores na Ria de Aveiro no mesmo período. Estes resultados mostram que a diferente biologia/ecologia das espécies indicadoras determina vias distintas de acumulação de TBT, apontando a importância da escolha do bioindicador dependendo do compartimento a ser monitorizado (sedimento versus água). A ingestão de sedimento como hábito alimentar em H. ulvae foi discutida como sendo a razão para a escolha da espécie como indicadora da contaminação dos sedimentos por TBT. Foram também estudados os métodos mais fiáveis para reduzir a influência de variáveis críticas na medição dos níveis de imposex em H. ulvae. As comparações de parâmetros do imposex baseados em medições do pénis devem ser sempre realizadas sob condições de narcotização bem standardizadas uma vez que este procedimento provoca um aumento significativo do comprimento do pénis (PL) em ambos os sexos. O VDSI, a % e o PL em ambos os sexos revelaram ser fortemente influenciados pelo tamanho dos espécimes: a utilização de fêmeas mais pequenas conduz à subestimação do VDSI, da %I e do PL, enquanto que diferenças no tamanho dos machos provocam variações no índice do comprimento relativo do pénis (RPLI), independentemente dos níveis de poluição por TBT. Existe, portanto, a necessidade de controlar algumas variáveis envolvidas na análise do imposex que mostraram afectar a fiabilidade dos resultados. Uma vez que N. lapillus é o principal bioindicador dos efeitos biológicos específicos do TBT para a área da OSPAR, foi também estudada a influência de algumas variáveis na avaliação dos níveis de imposex nesta espécie, especificamente as relacionadas com o ciclo reprodutor e o tamanho dos espécimes. O estudo do ciclo reprodutor e a variação sazonal/espacial do comprimento do pénis do macho (MPL) incidiu num único local no litoral Português (Areão – região de Aveiro) de forma a avaliar se o RPSI varia sazonal e espacialmente na mesma estação de amostragem e se tais variações influenciam os resultados obtidos em programas de monitorização do imposex. Nos meses de Dezembro de 2005 a Junho de 2007, foram encontrados espécimes de N. lapillus sexualmente maturos e potencialmente aptos para a reprodução. Contudo, foi também evidente um padrão sazonal do ciclo reprodutor – o estado de desenvolvimento da gametogénese nas fêmeas variou sazonalmente e ocorreu uma diminuição do volume da glândula da cápsula e do factor de condição no final do Verão / início do Outono. Contrariamente, a gametogénese nos machos não apresentou variação sazonal significativa, embora os valores mais baixos do factor de condição, do comprimento do pénis e dos volumes de esperma e da próstata tenham também sido registados no final do Verão / início do Outono. Além disso, o MPL mostrou variar, no mesmo local de amostragem, inversamente com a distância aos ninhos de cápsulas ovígeras; um aumento dos valores do MPL foi também observado em espécimes de maior tamanho. Todas estas variações no MPL introduzem desvios nos resultados da avaliação do imposex quando é usado o RPSI. A magnitude do erro envolvido foi quantificada e revelou-se superior em locais com níveis mais elevados de poluição por TBT. Apesar do RPSI ser um índice que fornece informação importante sobre os níveis de poluição por TBT, a sua interpretação deve ser cuidadosa e realizada complementarmente com os outros índices, destacando-se o VDSI como índice mais fiável e com significado biológico mais expressivo. Novas campanhas de monitorização do imposex em N. lapillus foram realizadas ao longo da costa Portuguesa em 2006 e 2008, e os resultados subsequentemente comparados com a base de dados criada em 2003,de forma a avaliar a evolução da poluição por TBT no litoral Português naquele período. Nestes estudos foram aplicados novos procedimentos na monitorização e tratamento dos dados, de forma a minimizar a variação nos índices de avaliação do imposex induzida pelos factores acima descritos, para seguir com maior consistência a tendência da poluição por TBT entre 2003 e 2008. Foi observado um declínio global significativo na intensidade de imposex na área de estudo durante o referido período e a qualidade ecológica da costa Portuguesa, segundo os termos definidos pela Comissão OSPAR, revelou melhorias notáveis após 2003 confirmando a eficácia do Regulamento (CE) N.º 782/2003. Não obstante, as populações de N. lapillus revelaram-se ainda amplamente afectadas por imposex, tendo sido detectadas emissões de TBT na água do mar ao longo da costa em 2006, apesar da restrição anteriormente referida. Estes inputs foram atribuídos principalmente aos navios que à data ainda circulavam com tintas AV com TBT aplicadas antes de 2003, uma vez que a sua utilização nas embarcações foi apenas proibida em 2008. Considerando que o Regulamento (CE) N.º 782/2003 constitui uma antecipação da proibição global da OMI que entrou em vigor em Setembro de 2008, prevê-se, por analogia, que haja uma rápida diminuição da poluição por TBT à escala mundial num futuro próximo. Na sequência desta previsão, é apresentada uma discussão teórica preliminar relativamente ás possíveis estratégias usadas por N. lapillus na recolonização de locais onde, no passado, as populações terão aparentemente sido extintas devido a níveis extremamente elevados de TBT. Estes locais são tipicamente zonas abrigadas junto de infra-estruturas portuárias, cuja recolonização por esta espécie será provavelmente muito lenta dada a mobilidade reduzida dos adultos e o ciclo de vida não apresentar fase larvar pelágica. Foram então equacionadas duas hipotéticas vias de recolonização de zonas abrigadas por espécimes provenientes de populações de costa aberta/exposta: a migração de adultos e/ou a dispersão de juvenis. No entanto, em ambos os casos, estaria implicada a transposição de um problema amplamente descrito na bibliografia: as populações de N. lapillus de costa aberta podem apresentar um fenótipo muito diferente das de zonas abrigadas, podendo inclusivamente variar no número de cromossomas. A recolonização pode portanto não ter sucesso pelo simples facto dos novos recrutas não estarem bem adaptados aos locais a recolonizar. Para analisar este problema, foram estudados tanto a forma da concha de espécimes de N. lapillus ao longo da costa Portuguesa como o respectivo número de cromossomas. Embora a forma da concha tenha revelado diferenças, de acordo com o grau de hidrodinamismo entre as populações de N. lapillus avaliadas, o cariótipo 2n = 26, típico de zonas expostas, foi registado em todos os locais amostrados. Por outro lado, foi também testada em laboratório a possível mortalidade de juvenis em dispersão no interior menos salino dos estuários. Foi então verificada a ocorrência de mortalidade elevada de juvenis expostos a salinidades baixas (=100% após 1 hora a salinidades ≤9 psu), o que também pode comprometer a recolonização de zonas estuarinas menos salinas por esta via. Mesmo assim, os juvenis mostraram um comportamento de flutuação à superfície da água em condições laboratoriais, que pode ser considerado um benefício específico na colonização de áreas mais internas dos estuários, se tal facto vier a ser confirmado em estudos de campo. As conclusões deste estudo contribuem certamente para a descrição do final da “história do TBT” dado que, uma vez controlados alguns factores determinantes no uso do imposex como biomarcador, a avaliação do declínio da poluição por estes compostos, agora esperado à escala global, se torna mais rigorosa.

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Garra surendranathanii is a hill stream cyprinid endemic to Kerala. According to IUCN based classification, G. surendranathanii is grouped under the threatened category. This endemic fish is having highly restricted and fragmented distribution and reported only from 5 river systems viz. Chalakudy, Periyar, Pamba, Achenkoil and Bharathapuzha. Categorization of this fish as a potential ornamental candidate can invariably add more pressure on the threat status of this particular species. Hence, this species is considered as one which requires foremost attention for conservation. Hitherto, no infomiation is available on the bionomics, resource characteristics and any conservation attempts of G. surendranathanii. Studies on detailed life history traits and development of captive breeding technique are indispensable for successful fishery management.The present study was undertaken with the following obj ectives: To study the Length-weight relationship and condition factor to ascertain the relationship between length and weight and general wellbeing ofthe fish To study the age and growth to understand the age composition of the exploited stock, age at first maturation and life span of the species. To study the reproductive biology of G. surendranathanii to gain insights in the process of gametogenesis, spawning, sex ratio, fecundity and other related aspects which are essential for developing captive breeding technology of this species. To develop captive breeding technology and cryopreservation ofgametes of G. surendranathanii for conservation

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At present, there is paucity of information regarding the breeding biology, especially from southeastern region, which differs in its climatic features from northeastern coastal areas, where some attempts have been made to study the biology of the fish, though not documented in detail (Jhingran and Natarajan, I969; Patnaik and Jena, 1976; Kowtal, 1977; Roy e_t _a_l_., I977). The present work, first to undertake detailed investigation into reproductive aspects of the fish from India is not only confined to biology, but extend to the study on histological as well as physiological changes in the processes associated with natural reproductive cycle. The main objective of the study is to develop a background for the standardisation of subsequent artificial propagation techniques for the Sea Dass The thesis is presented in three chapters. The first chapter; general introduction, surveys the literature pertaining to the status of research on Lates calcarifer with specific reference to reproduction and acquaculture. The second chapter entitled, materials and methods gives description regarding collection of specimens as well as samples in addition to the various analytical methodologies employed during the study.

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From the point of view of rational exploitation and proper management of the fishery resources as well as for the development of intensive aquaculture of fishes through selective breeding, brood stock development, domestication and genetic improvement, a sound knowledge of reproductive biology and physiology of the candidate species is of great importance. In recent times, a wealth of information on maturity, spawning habits, spawning periodicity, spawning season, size at maturity and fecundity of commercially important fishes has been generated. Gametogenesis involves the transformation of Primordial germ cells in the gonads into specialised cells or gametes, namely ova in the female and sperms in male, through a series of complex morphological and cytological events. The formation of male gamete is known as spermatogenesis. In the female, the primary growth phase involving the formation of primary oocyte from oogonia is known as oogenesis, which would be followed by the secondary growth phase, in which considerable increase in the size of the oocyte occurs, due mainly to accumulation of yolk. This process is known as vitellogenesis, which would be followed by final maturation and ovulation of the ova. In the present work, basic aspects of maturation and spawning, salient features of gametogenesis and associated biochemical changes occurring during these processes in an important cultivable fish, Sillago sihama belonging to the family Sillaginidae have been investigated.

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En aquest treball de tesi doctoral es descriu l'estructura gonadal, gametogènesi i cicle anual de Scorpaena porcus, S. scrofa i S. elongata per tal d'aprofundir en el coneixement dels diferents graus d'especialització dins l'oviparisme en peixos. Es pretén fer èmfasi en aquells trets inusuals que difereixen del què s'ha descrit fins ara per la majoria de les espècies ovípares de teleostis, i relacionar-los amb l'estratègia reproductiva de les espècies que els presenten El mostreig s'ha dut a terme de forma intensiva entre l'any 2000 i 2002, tot i que s'ha continuat recol·lectant mostres fins a l'agost de 2004, amb més o menys freqüència segons la necessitat. En total s'han obtingut 258 exemplars de S. porcus, 119 de S. scrofa i 46 de S. elongata. S'ha pogut veure com S. porcus, S. scrofa i S. elongata són espècies ovípares ovulípares especialitzades, ja que la seva estructura ovàrica presenta tot una sèrie de trets molt particulars i poc comuns a la resta de peixos ovípars estudiats fins ara: posició central del raquis musculo-connectiu que es troba envoltat completament pel lumen i la paret ovàrica; presència de peduncles en oòcits en fase de creixement secundari; escassetat i mida petita dels alvèols corticals; poc gruix de la zona radiata; i secreció d'una massa gelatinosa que engloba els ous en el moment de la posta. Totes aquestes característiques també s'han observat en Scorpaena notata, suggerint que l'especialització de l'oviparisme ovulípar es dóna en tot el gènere Scorpaena. L'estructura testicular i l'espermatogènesi d'aquestes espècies també és força particular. Per una banda els testicles són del tipus lobular no-restringit, tot i que presenten algunes característiques com la ordenació parcial dels cists segons l'estadi de maduració de les cèl·lules germinals que contenen i l'absència de lumen central, que actualment només s'ha observat en testicles del tipus lobular restringit de les espècies de la sèrie Aterinomorpha. Per l'altre banda, l'espermatogènesi és del tipus semicística, és a dir, els cists s'obren abans d'acabar tot el procés i les cèl·lules germinals s'acaben de desenvolupar a la llum del lòbul fins a espermatozoides. La posta d'aquestes espècies és múltipla i constisteix en una massa gelatinosa d'ous pelàgica, que en el cas de S. porcus s'alliberen entre els mesos de juny i agost, i en S. scrofa, a partir del mes de juliol. S'ha relacionat la presència d'aquesta massa amb un aparellament mascle-femella, de manera que el mascle alliberaria l'esperma directament sobre la massa d'ous, assegurant així la fartilització total dels mateixos.

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The reproductive cycle of Ophionereis reticulata, a common sediment-rocky shore-interface ophiuroid, was examined monthly from January 2002 to January 2003 at Praia Grande beach (Sao Sesbatiao, state of Sao Paulo, Brazil). Mature individuals were found from January 2002 to April 2002 and from November 2002 to January 2003. Spawning was regcorded from January 2002 to March 2002 and from November 2002 to January 2003. Mature sperm is still present in April which could be involved in the fertilization of the last oocytes spawned in March and April. November and December marked the final point in the maturation process, with a high concentration of yolk and lipid nutrients in the oocytes. Ophionereis reticulata showed, for the period analyzed, a single spawning period, during spring and summer.

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Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

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The cururu stingray Potamotrygon cf. histrix, a new and endemic Amazonian freshwater species, presents appropriate characteristics for fish keeping and is exploited from its natural environment. The present study identified the testicular structure and spermatogenesis of this species. Gonads from adult male specimens were dissected, fixed and processed for histological analysis. The testes were of testicular/epigonial type. The presence of germinal papillae was observed in the upper portion of organ with primordial germ cells and Sertoli cell precursors. The testis was lobular with zonal organization and cystic gametogenesis, with the occurrence of spermatoblasts. The Sertoli cells underwent morphological modifications over the course of gamete formation. The spermatozoids had long heads and were spiraled on their own axis. Information on the reproductive biology will serve as basis for studies on the reproduction and phylogeny of this peculiar group of cartilaginous fish.

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Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

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The developmental anatomy and morphology of the ovule and seed in several species of Heliconia were investigated as part of an embryological study of the Heliconiaceae and to provide a better understanding of their relationships with the other families of the Zingiberales. Heliconia species have an ovule primordium with an outer integument of both dermal and subdermal origin. The archesporial cell is divided into a megasporocyte and a single parietal cell, which in turn are divided only anticlinally to form a single parietal layer, disintegrating later during gametogenesis. The embryo sac was fully developed prior to anthesis. In the developing seed, the endosperm was nuclear, with wall formation in the globular stage; a nucellar pad was observed during embryo development, but later became compressed. The ripe fruit contained seeds enveloped by a lignified endocarp that formed the pyrenes, with each pyrene having an operculum at the basal end; the embryo was considered to be differentiated. Most of these characteristics are shared with other Zingiberales, although the derivation of the operculum from the funicle and the formation of the main mechanical layer by the endocarp are unique to the Heliconiaceae.

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Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

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Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)