La régulation génique chez Solanum chacoense : de la pollinisation jusqu’à l’embryogenèse

Chez les végétaux supérieurs, l’embryogenèse est une phase clé du développement au cours de laquelle l’embryon établit les principales structures qui formeront la future plante et synthétise et accumule des réserves définissant le rendement et la qualité nutritionnelle des graines. Ainsi, la compréhension des évènements moléculaires et physiologiques menant à la formation de la graine représente un intérêt agronomique majeur. Toutefois, l'analyse des premiers stades de développement est souvent difficile parce que l'embryon est petit et intégré à l'intérieur du tissu maternel. Solanum chacoense qui présente des fleurs relativement grande facilitant l’isolation des ovules, a été utilisée pour l’étude de la biologie de la reproduction plus précisément la formation des gamètes femelles, la pollinisation, la fécondation et le développement des embryons. Afin d'analyser le programme transcriptionnel induit au cours de la structuration de ces étapes de la reproduction sexuée, nous avons mis à profit un projet de séquençage de 7741 ESTs (6700 unigènes) exprimés dans l’ovule à différents stades du développement embryonnaire. L’ADN de ces ESTs a été utilisé pour la fabrication de biopuces d’ADN. Dans un premier temps, ces biopuces ont été utilisé pour comparer des ADNc issus des ovules de chaque stade de développement embryonnaire (depuis le zygote jusqu’au embryon mature) versus un ovule non fécondé. Trois profils d’expression correspondant au stade précoce, intermédiaire et tardive ont été trouvés. Une analyse plus approfondie entre chaque point étudié (de 0 à 22 jours après pollinisation), a permis d'identifier des gènes spécifiques caractérisant des phases de transition spécifiques. Les annotations Fonctionnelles des gènes differentiellement exprimés nous ont permis d'identifier les principales fonctions cellulaires impliquées à chaque stade de développement, révélant que les embryons sont engagés dans des actifs processus de différenciation. Ces biopuces d’ADN ont été par la suite utilisé pour comparer différent types de pollinisation (compatible, incompatible, semi-compatible et inter-espèce) afin d’identifier les gènes répondants à plusieurs stimuli avant l'arrivé du tube pollinique aux ovules (activation à distance). Nous avons pu démontrer que le signal perçu par l’ovaire était différent et dépend de plusieurs facteurs, incluant le type de pollen et la distance parcourue par le pollen dans le style. Une autre analyse permettant la comparaison des différentes pollinisations et la blessure du style nous a permis d’identifier que les programmes génétiques de la pollinisation chevauchent en partie avec ceux du stress. Cela était confirmé en traitant les fleurs par une hormone de stress, méthyle jasmonate. Dans le dernier chapitre, nous avons utilisé ces biopuces pour étudier le changement transcriptionnel d’un mutant sur exprimant une protéine kinase FRK2 impliqué dans l’identité des ovules. Nous avons pu sélectionner plusieurs gènes candidat touchés par la surexpression de cette kinase pour mieux comprendre la voie se signalisation. Ces biopuces ont ainsi servi à déterminer la variation au niveau transcriptionnelle des gènes impliqués lors de différents stades de la reproduction sexuée chez les plantes et nous a permis de mieux comprendre ces étapes.

Actin cytoskeleton regulates pollen tube growth and tropism

La fertilisation chez les plantes dépend de la livraison des cellules spermatiques contenues dans le pollen à l’ovule. Au contact du stigmate, le grain de pollen s’hydrate et forme une protubérance, le tube pollinique, chargé de livrer les noyaux spermatiques à l’ovule. Le tube pollinique est une cellule à croissance rapide, anisotrope et non autotrophe; ainsi tout au long de sa croissance à travers l’apoplaste du tissu pistillaire, le tube pollinique puise ses sources de carbohydrates et de minéraux du pistil. Ces éléments servent à la synthèse des constituants de la paroi qui seront acheminés par des vésicules de sécrétion jusqu’à l’apex du tube. Ce dernier doit aussi résister à des pressions mécaniques pour maintenir sa forme cylindrique et doit répondre à différents signaux directionnels pour pouvoir atteindre l’ovule. Mon projet de doctorat était de comprendre le rôle du cytosquelette dans la croissance anisotrope du tube pollinique et d’identifier les éléments responsables de sa croissance et de son guidage. Le cytosquelette du tube pollinique est composé des microfilaments d’actine et des microtubules. Pour assurer une bonne croissance des tubes polliniques in vitro, les carbohydrates et les éléments de croissance doivent être ajoutés au milieu à des concentrations bien spécifiques. J’ai donc optimisé les conditions de croissance du pollen d’Arabidopsis thaliana et de Camellia japonica qui ont été utilisés avec le pollen de Lilium longiflorum comme modèles pour mes expériences. J’ai développé une méthode rapide et efficace de fixation et de marquage du tube pollinique basée sur la technologie des microondes. J’ai aussi utilisé des outils pharmacologiques, mécaniques et moléculaires couplés à différentes techniques de microscopie pour comprendre le rôle du cytosquelette d’actine lors de la croissance et le tropisme du tube pollinique. J’ai trouvé que le cytosquelette d’actine et plus précisément l’anneau d’actine localisé dans la partie sub-apicale du tube est fortement impliqué dans la croissance et le maintien de l’architecture du tube à travers le contrôle de la livraison des vésicules de sécrétion. J’ai construit une chambre galvanotropique qui peut être montée sur un microscope inversé et qui sert à envoyer des signaux tropistiques bien précis à des tubes polliniques en croissance. J’ai trouvé que les filaments d’actine sont impliqués dans la capacité du tube pollinique à changer de direction. Ce comportement tropistique dépend de la concentration du calcium dans le milieu de croissance et du flux de calcium à travers des canaux calciques. Le gradient de calcium établi dans le tube pollinique affecte l’activité de certaines protéines qui se lient à l’actine et dont le rôle est la réorganisation des filaments d’actine. Parmi ces protéines, il y a celles de dépolymérisation de l’actine (ADF) dont deux spécifiquement exprimées dans le gamétophyte mâle d’Arabidopsis (ADF7 et ADF10). Par marquage avec des proteins fluorescents, j’ai trouvé que l’ADF7 et l’ADF10 ont des expressions différentielles pendant la microsporogenèse et la germination et croissance du tube pollinique et qu’elles partagent entre elles des rôles importants durant ces différents stades.

Implication du peptide ScRALF3 dans le développement du gamétophyte femelle chez Solanum chacoense

La coordination du développement par les communications intercellulaires est essentielle pour assurer la reproduction chez les plantes. Plusieurs études démontrent qu’une communication entre le sac embryonnaire et le tissu maternel, le sporophyte, est essentielle au bon développement des gamètes. Les molécules, peptides ou autres protagonistes impliqués dans ces voies de signalisation ainsi que leur mode d’action restent toutefois nébuleux. Les gènes de type RALF codent pour des petits peptides sécrétés retrouvés de manière spécifique ou ubiquitaire dans la plante. Leur structure en font de parfaits candidats pour permettre ces communications cellule-cellule entre les différents tissus. Treize gènes de type RALF ont été isolés actuellement chez la pomme de terre sauvage Solanum chacoense. Maintenant, nous montrons qu’un de ceux-ci, ScRALF3, est impliqué dans la polarisation du sac embryonnaire et dans la synchronicité des divisions mitotiques assurant la formation d’un gamétophyte femelle mature fonctionnel. Étant exprimé de manière spécifique au niveau des téguments de l’ovule, ScRALF3 est un candidat idéal pour réguler les communications cellule-cellule entre le sporophyte et le sac embryonnaire.

Implication des peptides RALFs dans les communications cellulaires lors du développement du gamétophyte femelle chez Solanum chacoense et Arabidopsis thaliana.

Chez les angiospermes, la reproduction passe par la double fécondation. Le tube pollinique délivre deux cellules spermatiques au sein du gamétophyte femelle. Une cellule féconde la cellule œuf pour produire un zygote; l’autre féconde la cellule centrale pour produire l’endosperme. Pour assurer un succès reproductif, le développement du gamétophyte femelle au sein de l’ovule doit établir un patron cellulaire qui favorise les interactions avec le tube pollinique et les cellules spermatiques. Pour ce faire, un dialogue doit s’établir entre les différentes cellules de l’ovule lors de son développement, de même que lors de la fécondation. D’ailleurs, plusieurs types de communications intercellulaires sont supposées suite à la caractérisation de plusieurs mutants développementaux. De même, ces communications semblent persister au sein du zygote et de l’endosperme pour permettre la formation d’un embryon viable au sein de la graine. Malgré les développements récents qui ont permis de trouver des molécules de signalisation supportant les modèles d’interactions cellulaires avancés par la communauté scientifique, les voies de signalisation sont de loin très incomplètes. Dans le but de caractériser des gènes encodant des protéines de signalisation potentiellement impliqués dans la reproduction chez Solanum chacoense, l’analyse d’expression des gènes de type RALF présents dans une banque d’ESTs (Expressed Sequence Tags) spécifiques à l’ovule après fécondation a été entreprise. RALF, Rapid Alcalinization Factor, est un peptide de 5 kDa qui fait partie de la superfamille des «protéines riches en cystéines (CRPs)», dont les rôles physiologiques au sein de la plante sont multiples. Cette analyse d’expression a conduit à une analyse approfondie de ScRALF3, dont l’expression au sein de la plante se limite essentiellement à l’ovule. L’analyse de plantes transgéniques d’interférence pour le gène ScRALF3 a révélé un rôle particulier lors de la mégagamétogénèse. Les plantes transgéniques présentent des divisions mitotiques anormales qui empêchent le développement complet du sac embryonnaire. Le positionnement des noyaux, de même que la synchronisation des divisions au sein du syncytium, semblent responsables de cette perte de progression lors de la mégagamétogénèse. L’isolement du promoteur de même que l’analyse plus précise d’expression au sein de l’ovule révèle une localisation sporophytique du transcrit. La voie de signalisation de l’auxine régule également la transcription de ScRALF3. De surcroît, ScRALF3 est un peptide empruntant la voie de sécrétion médiée par le réticulum endoplasmique et l’appareil de Golgi. En somme, ScRALF3 est un important facteur facilitant la communication entre le sporophyte et le gamétophyte pour amener à maturité le sac embryonnaire. L’identification d’un orthologue potentiel chez Arabidopsis thaliana a conduit à la caractérisation de AtRALF34. L’absence de phénotype lors du développement du sac embryonnaire suggère, cependant, de la redondance génétique au sein de la grande famille des gènes de type RALF. Néanmoins, les peptides RALFs apparaissent comme d’importants régulateurs lors de la reproduction chez Solanum chacoense et Arabidopsis thaliana.

Studying the cytomechanic aspects of pollen tube growth behavior using Lab-On-Chip technology

L'élongation cellulaire de cellules cultivant bout comme hyphae fongueux, inculquez hairs, des tubes de pollen et des neurones, est limité au bout de la cellule, qui permet à ces cellules d'envahir l'encerclement substrate et atteindre une cible. Les cellules cultivant bout d'équipement sont entourées par le mur polysaccharide rigide qui régule la croissance et l'élongation de ces cellules, un mécanisme qui est radicalement différent des cellules non-walled. La compréhension du règlement du mur de cellule les propriétés mécaniques dans le contrôle de la croissance et du fonctionnement cellulaire du tube de pollen, une cellule rapidement grandissante d'équipement, est le but de ce projet. Le tube de pollen porte des spermatozoïdes du grain de pollen à l'ovule pour la fertilisation et sur sa voie du stigmate vers l'ovaire le tube de pollen envahit physiquement le stylar le tissu émettant de la fleur. Pour atteindre sa cible il doit aussi changer sa direction de croissance les temps multiples. Pour évaluer la conduite de tubes de pollen grandissants, un dans le système expérimental vitro basé sur la technologie de laboratoire-sur-fragment (LOC) et MEMS (les systèmes micro-électromécaniques) ont été conçus. En utilisant ces artifices nous avons mesuré une variété de propriétés physiques caractérisant le tube de pollen de Camélia, comme la croissance la croissance accélérée, envahissante et dilatant la force. Dans une des organisations expérimentales les tubes ont été exposés aux ouvertures en forme de fente faites de l'élastique PDMS (polydimethylsiloxane) la matière nous permettant de mesurer la force qu'un tube de pollen exerce pour dilater la croissance substrate. Cette capacité d'invasion est essentielle pour les tubes de pollen de leur permettre d'entrer dans les espaces intercellulaires étroits dans les tissus pistillar. Dans d'autres essais nous avons utilisé l'organisation microfluidic pour évaluer si les tubes de pollen peuvent s'allonger dans l'air et s'ils ont une mémoire directionnelle. Une des applications auxquelles le laboratoire s'intéresse est l'enquête de processus intracellulaires comme le mouvement d'organelles fluorescemment étiqueté ou les macromolécules pendant que les tubes de pollen grandissent dans les artifices LOC. Pour prouver que les artifices sont compatibles avec la microscopie optique à haute résolution et la microscopie de fluorescence, j'ai utilisé le colorant de styryl FM1-43 pour étiqueter le système endomembrane de tubes de pollen de cognassier du Japon de Camélia. L'observation du cône de vésicule, une agrégation d'endocytic et les vésicules exocytic dans le cytoplasme apical du bout de tube de pollen, n'a pas posé de problèmes des tubes de pollen trouvés dans le LOC. Pourtant, le colorant particulier en question a adhéré au sidewalls du LOC microfluidic le réseau, en faisant l'observation de tubes de pollen près du difficile sidewalls à cause du signal extrêmement fluorescent du mur. Cette propriété du colorant pourrait être utile de refléter la géométrie de réseau en faisant marcher dans le mode de fluorescence.

Recent advances in the application of in vitro systems to plant improvement

The horticultural industry was instrumental in the early development and exploitation of genetic techniques over a century ago. This review will describe recent advances in a range of in vitro methods and their application to plant breeding, with especial emphasis on horticultural crops. These methods include improvements in the efficiency of haploid breeding techniques in many fruit and vegetable species using either microspore-derived or ovule-derived plants. Significant molecular information is now available to supplement these essentially empirical approaches and this may enable the more predictable application of these technologies in previously intransigent crops. Similarly there are now improved techniques for isolation of somatic hybrids, by application of either in vitro fertilisation or the culture of excised ovules from interspecific crosses. In addition to examples taken from the traditional scientific literature, emphasis will also be given to the use of patent databases as a valuable source of information on recent novel technologies developed in the commercial world.

Patents and Haploid Plants

One of the important themes in any discussion concerning the application of haploids in agricultural biotechnology or elsewhere is the role of Intellectual Property Rights (IPR). This term covers both the content of patents and the confidential expertise, usually related to methodology and referred to as "Trade Secrets". This review will explain the concepts behind patent protection, and will use the international patent databases to analyse the content of these patents and trends over the last 20 years. This analysis from regions including North America, Europe, and Asia reveals a total of more than 30 granted patents and a larger number of applications. The first of these patents dates from 1986, and although the peak of activity was in the late 1990s, there has been continuous interest to the present day. The subject matter of these patents and applications covers methods for anther and pollen culture, ovule culture, the use of specific haploid-inducing genes, the use of haploids as transformation targets, and the exploitation of genes that regulate embryo development. The species mentioned include cereals, vegetables, flowers, spices and trees.

Longevity, early emergence and body size in a pollinating fig wasp - implications for stability in a fig-pollinator mutualism

1. Fig trees (Ficus) are pollinated only by agaonid wasps, whose larvae also gall fig ovules. Each ovule develops into either a seed (when pollinated) or a wasp (when an egg is also laid inside) but not both. 2. Ovipositing wasps (foundresses) favour ovules near the centre of the enclosed inflorescence (syconium or 'fig'), leaving ovules near the outer wall to develop into seeds. This spatial stratification of wasps and seeds ensures reproduction in both partners, and thereby enables mutualism persistence. However, the mechanism(s) responsible remain(s) unknown. 3. Theory shows that foundresses will search for increasingly rare inner ovules and ignore outer ovules, as long as ovipositing in outer ovules is sufficiently slow and/or if inner ovules confer greater fitness to wasps. The fig-pollinator mutualism can therefore be stabilized by strong time constraints on foundresses and by offspring fitness gradients over variation in ovule position. 4. Female fig wasps cannot leave their galls without male assistance. We found that females in outer ovules were unlikely to be released. Inner ovules thus have added value to foundresses, because their female offspring are more likely to mate and disperse. 5. For those offspring that did emerge, gall position (inner/outer) and body size did not influence the order in which female pollinators exited syconia, nor did early emerging wasps enjoy increased life spans. 6. We also found that the life spans of female wasps nearly doubled when given access to moisture. We suggest that conflict resolution in the fig-pollinator mutualism may thus be influenced by tropical seasonality, because wasps may be less able to over-exploit ovules in dry periods due to time constraints.

Floral meristem indeterminacy depends on flower position and is facilitated by acarpellate gynoecium development in Impatiens balsamina

Floral meristems are generally determinate. Termination of their activity varies with species, occurring after carpel or ovule development, depending on the placentation type. In terminal flowering Impatiens balsamina (cv. Dwarf Bush Flowered) some flowers exhibit meristem indeterminacy; they produce organs from the placenta after ovule development. Here we provide a detailed description of gynoecium development in this line and explore the basis of the indeterminate nature of some of its floral meristems. We find that the placenta is sometimes established without complete carpel fusion. Proliferative growth derives from meristematic remnants of the placenta and is more common in the terminal inflorescence. RNA in situ hybridization reveals that IbLFY (Impatiens LFY homologue) is expressed in all meristem states, even in proliferating meristems. Expression of IbAG in axillary flowers is as expected in the meristem, stamens and carpels but absent from the proliferating meristem. We conclude that I. balsamina has cauline placentation. Incomplete suppression of inflorescence identity in flowers of the terminal inflorescence leads to floral meristem proliferation after ovule development in this species.

Leafy, terminal flower1 and agamous are functionally conserved but do not regulate terminal flowering and floral determinacy in Impatiens balsamina

In Impatiens balsamina a lack of commitment of the meristem during floral development leads to the continuous requirement for a leaf-derived floral signal. In the absence of this signal the meristem reverts to leaf production. Current models for Arabidopsis state that LEAFY (LFY) is central to the integration of floral signals and regulates flowering partly via interactions with TERMINAL FLOWER1 (TFL1) and AGAMOUS (AG). Here we describe Impatiens homologues of LFY, TFL1 and AG (IbLFY, IbTFL1 and IbAG) that are highly conserved at a sequence level and demonstrate homologous functions when expressed ectopically in transgenic Arabidopsis. We relate the expression patterns of IbTFL1 and IbAG to the control of terminal flowering and floral determinacy in Impatiens. IbTFL1 is involved in controlling the phase of the axillary meristems and is expressed in axillary shoots and axillary meristems which produce inflorescences, but not in axillary flowers. It is not involved in maintaining the terminal meristem in either an inflorescence or indeterminate state. Terminal flowering in Impatiens appears therefore to be controlled by a pathway that uses a different integration system than that regulating the development of axillary flowers and branches. The pattern of ovule production in Impatiens requires the meristem to be maintained after the production of carpels. Consistent with this morphological feature IbAG appears to specify stamen and carpel identity, but is not sufficient to specify meristem determinacy in Impatiens.

Structural aspects of the zygotic embryogenesis of Acca sellowiana (O. Berg) Burret (Myrtaceae)

(Structural aspects of the zygotic embryogenesis of Acca sellowiana (O. Berg) Burret (Myrtaceae)). Acca sellowiana has anatropous, bitegmic and crassinucellate ovules. The outer and inner integuments are double-layered except in the micropyle, where they are composed of more layers; the micropyle is zig-zag shaped. The egg apparatus lies at the micropylar pole, and the zynergids present a conspicuous filiform apparatus. The antipodal cells are present in the chalazal region, persisting before the occurrence of double fertilization. The zygote is visible 21 days after pollination; nuclear endosperm is already present. The first mitotic division of the zygote occurs at 24(th) day. The globular, cordiform and torpedo embryo stages can be seen at 30, 45 and 60 days after pollination, respectively. The mature embryo characterized by the presence of a well-developed hypocotyl-radicular axis with two fleshy and folded cotyledons was observed 120 days after pollination. Endosperm is absent in the seeds, and the embryo has spiral form, characteristic of Myrtinae. The zygotic embryology studies of A. sellowiana indicate that this species has embryological characteristics which are in agreement with those reported for Myrtaceae (Myrteae, Myrtinae), and also broaden the knowledge about the sexual reproduction of this native species, whose commercial cultivation has been growing.

Reproductive biology of six Brazilian Myrtaceae: is there a syndrome associated with buzz-pollination?

The floral phenology and reproductive biology of six sympatric arboreal Myrtaceae species were studied in the coastal plain forest (Ubatuba, Brazil, 44 degrees 48`W 23 degrees 22`S), from September 1999 to April 2002. Flowering started in the transition from the driest to the most humid season (Sep/Oct) and lasted until March. The sequence with which the species flowered each year was consistently the same. However, the timing of flowering onset, peak, end, and overlap differed from one year to another. Myrtaceae species were classified as xenogamic according to the pollen:ovule ratios, but two of them seem to present some degree of self-compatibility. Flowers of all species opened at sunrise and lasted for I day. Bombus morio (Apidae: Bombini) was the most common visitor followed by Melipona rufiventris (Apidae: Meliponini). Buzz pollination in Myrtaceae was common at the study area and seems to be related to bees` behaviour and to some aspects of flowers` morphology.

Cearania heterophylla gen. nov et sp nov., a fossil gymnosperm with affinities to the Gnetales from the Early Cretaceous of northern Gondwana

Vegetative and fertile shoots of a shrub-like seed plant from the late Aptian Crato Formation of Brazil are described as Cearania heterophylla Kunzmann, Mohr and Bernardes-de-Oliveira, gen. nov. et sp. nov. Anatomical details of the axes, epidermal features and separate ovulate and pollen producing organs indicate the gymnospermous nature of this plant. The vascular tissue of the axes includes tracheids with bordered pits and fiber tracheids. Vegetative shoots comprising at least three branching orders bear opposite-decussately arranged ovate to lanceolate, dorsiventrally flattened, parallelodromous, rather thick leaves that vary tremendously in size. The amphistomatic leaves bear (brachy-)paracytic stomatal complexes arranged in simple longitudinal files. The ovulate structure is interpreted as a terminally attached single globular ovule/seed surrounded by at least five to six lanceolate bracts. A terminally attached pollen-cone like structure grows on a lateral leafy shoot. The unusual character combination may indicate that the fossils belong to a hitherto unknown group with affinities to ephedroid Gnetales. Sterile shoots formerly often described as Podozamites, Nageiopsis or Lilites that are at least partly congeneric with C. heterophylla Kunzmann, Mohr and Bernardes-de-Oliveira, gen. nov. et sp. nov. had a wide geographic distribution during the Early Cretaceous. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Análises morfológicas e moleculares dos gêneros Galium L.e Relbunium (Endl.)Hook.f. (RUbieae-Rubiaceae)no estado do Rio Grande do Sul-Brasil

Desde o início da história taxonômica de Relbunium, muitos foram os trabalhos que enfatizaram sua autonomia e posição taxonômica. Atualmente, alguns estudos sugerem que as espécies pertencentes a Relbunium devam ser incluídas em uma seção do gênero Galium. Porém, recentes estudos moleculares na tribo Rubieae, destacam Galium como um grupo parafilético, e Relbunium como um gênero independente e monofilético. O problema taxonômico referente a Galium e Relbunium é de difícil solução, devido à ausência de estudos que integrem caracteres morfológicos, ecológicos e moleculares. No presente trabalho objetivou-se adicionar informações para o conhecimento básico das espécies de Relbunium e Galium para o sul do Brasil, a partir de caracteres morfológicos e moleculares, buscando responder a seguinte questão: “Relbunium pode ser considerado um gênero ou apenas uma seção dentro de Galium?”. Para atingir os objetivos, foi analisada a morfologia das espécies, com ênfase nas folhas, flores e frutos para duas espécies de Galium e treze de Relbunium: G. latoramosum, G. uruguayense, R. equisetoides, R. gracillimum, R. hirtum, R. humile, R. humilioides, R. hypocarpium, R. longipedunculatum, R. mazocarpum, R. megapotamicum, R. nigro-ramosum, R. ostenianum, R. richardianum e R. valantioides. Chaves de identificação foram geradas a partir dos resultados das análises morfológicas. As folhas foram analisadas quanto à forma, ápice, padrão de venação, tricomas, estômatos, distribuição de idioblastos secretores e vascularização do hidatódio. Esses caracteres não evidenciaram a separação entre os gêneros, auxiliando apenas na individualização das espécies. A morfologia das flores e frutos auxiliou na diferenciação dos gêneros e espécies estudadas. As flores são comumente bispóricas, a exceção de G. latoramosum. Brácteas involucrais, ausentes em Galium, estão presentes nas espécies de Relbunium, de duas a quatro; nesse gênero há presença de antopódio, ausente em Galium. A corola possui tricomas glandulares unicelulares na face adaxial, e na face abaxial os tricomas, quando presentes, são simples e idioblastos secretores estão presentes apenas em R. gracillimum. O androceu tem quatro estames alternipétalos e exsertos, com anteras dorsifixas e tetrasporangiadas, de deiscência longitudinal. O ovário é ínfero, bicarpelar, bilocular, com um rudimento seminal anátropo e unitegumentado por lóculo. O desenvolvimento dos frutos, a estrutura do pericarpo e da testa foram descritos. Os frutos são do tipo baga, em R. gracillimum e R. hypocarpium, ou esquizocarpo, nas demais espécies. A consistência do pericarpo pode variar de carnosa, nos frutos do tipo baga, a levemente seca, nos frutos esquizocarpos. Entre as espécies, observou-se uma variação com relação ao exocarpo, que pode ser liso, piloso ou com idioblastos secretores. A testa é constituída por apenas uma camada de células, que em R. hypocarpium mostra-se descontínua. Além das descrições morfológicas, foram realizados estudos moleculares das espécies, através do seqüenciamento de fragmentos do DNA nuclear (ITS) e plastidial (trnL-F). A partir dos resultados obtidos formam elaborados cladogramas com base nos dados morfológicos e moleculares. O cladograma construído a partir dos dados morfológicos (vegetativos e reprodutivos) evidenciou a distinção dos dois gêneros, ou seja, sustenta Relbunium como táxon independente. Nesse cladograma observa-se que a VI presença ou ausência de brácteas foi determinante, e proporcionou a separação dos gêneros. A uniformidade dos caracteres morfológicos vegetativos entre as espécies auxiliou apenas na distinção das espécies de Relbunium. Com relação aos dados moleculares, os fragmentos de DNA utilizados mostraram-se pouco informativos. A análise do fragmento ITS, em especial, contribuiu para confirmação da relação entre algumas espécies (R. hirtum e R. ostenianum, e R. humile e R. mazocarpum). A análise combinada dos dados morfológicos e moleculares não caracterizou Relbunium como um clado monofilético, sendo sua manutenção não sustentada, isso, principalmente, devido à falta de diferenças moleculares entre as espécies. Conclui-se que para o grupo em questão as análises morfológicas, das folhas, flores e frutos, foram suficientes para destacar Relbunium como um gênero autônomo e monofilético na tribo Rubieae.

Mating system of a population of Myracrodruon urundeuva F.F. & M.F. Allemão using the fAFLP molecular marker

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