Biologia reprodutiva de espécies simpátricas de Malpighiaceae em dunas costeiras da Bahia, Brasil

A biologia reprodutiva de cinco espécies simpátricas de Malpighiaceae foi estudada nas dunas costeiras da Área de Proteção Ambiental do Abaeté, Salvador, Bahia, Brasil (12º56’ S e 38º20’ W), durante o período de jul./2000 a jan./2002, e jan. a mar./2003. Foram realizadas observações sobre fenologia, morfologia, biologia floral e visitantes florais. O sistema reprodutivo foi determinado através de polinizações experimentais em campo. As Malpighiaceae são hermafroditas, possuem antese diurna e alta viabilidade polínica. A floração apresenta padrão contínuo na comunidade. Os resultados das polinizações manuais indicam que Heteropterys alternifolia e Byrsonima spp. são auto-incompatíveis e Stigmaphyllon paralias é autocompatível. Os principais polinizadores são abelhas da tribo Centridini e o principal recurso coletado foi o óleo. Não foi observado, na maioria das visitas, o uso da mandíbula na pétala guia para sustentação durante a coleta de óleo.

Estrutura sexual e ecologia reprodutiva de Amaioua guianensis Aubl. (Rubiaceae), uma espécie dióica de formações florestais de cerrado

A biologia reprodutiva de Amaioua guianensis foi estudada numa área de Mata no Parque do Sabiá, Uberlândia, MG, Brasil, entre setembro de 2003 e abril de 2005. Foram investigados a fenologia, o sistema reprodutivo, a morfologia floral, o conjunto de polinizadores e dispersores, e a estrutura sexual dos indivíduos reprodutivos. Amaioua guianensis é uma espécie arbórea dióica comum em formações florestais brasileiras. Suas flores são hexâmeras, tubulares, esbranquiçadas e odoríferas, polinizadas por vetores relativamente especializados como grandes abelhas e esfingídeos. Flores pistiladas produziram néctar mais precocemente e em maior volume que as estaminadas. As estaminadas foram produzidas em maior número por inflorescência e eram significativamente maiores que as pistiladas. As flores eram dispostas em inflorescências terminais, umbelas compostas nas masculinas e simples nas femininas. Ambos os morfos apresentaram estruturas sexuais não funcionais do morfo oposto, contudo, o estilete nas flores masculinas parece funcionar como pseudo-estame, um mecanismo de apresentação secundária de pólen comum na tribo Gardenieae, porém ainda não descrito para a espécie. A razão sexual foi de 1,49 a favor de indivíduos masculinos, e a população apresentou distribuição agrupada dos morfos sexuais. Ambos os casos provavelmente ocorrem como conseqüências de perturbação e reprodução vegetativa. A taxa de flores polinizadas naturalmente foi de 98,6% e de produção de frutos 75,7%. A produção de frutos por apomixia foi muito baixa (3,4%). Os frutos foram dispersos efetivamente por aves. A morfologia floral associada à fauna de polinizadores relativamente especializados tornou o serviço de polinização e produção de frutos muito eficaz, mesmo nas condições de perturbação da área estudada.

Evidence of natural hybridization and introgression in Bulbophyllum involutum Borba, Semir & F. Barros and B. weddellii (Lindl.) Rchb. f. (Orchidaceae) in the Chapada Diamantina, Brazil, by using allozyme markers

Hybridization between B. involutum and B. weddellii (Orchidaceae) has been first observed in the Serra do Cipó, Minas Gerais State, Brazil, the hybrid being described as B. ×cipoense Borba & Semir. In this study, allozime electrophoresis was used to test the hypothesis of occurrence of hybridization between these two species, as suggested by morphological characters, in the Chapada Diamantina, Bahia State, Brazil. The lack of a diagnostic locus does not allow definite confirmation of the natural hybridization, although this hypotheses is reinforced by the absence of exclusive alleles in the putative hybrid individuals. The existence of several different genotypes points out to either population derived from multiple hybridization events or the hybrids produced offspring. Homozigosity in some morphologically intermediate individuals of alelles which are exclusive to B. involutum and high genetic similarity between them reinforce the hypotheses of introgression in B. involutum, but not in B. weddellii. Genetic variability observed in B. weddellii (He = 0.21) and B. involutum (He = 0.35) is high. Bulbophyllum weddellii and B. involutum presented very high genetic similarity values (0.94). These species, although vegetatively similar, have been placed in different sections based on floral morphology. The results suggest that these species may be more related than previously supposed.

Biologia reprodutiva e polinização de duas espécies de Polystachya Hook. no Sudeste do Brasil: evidência de pseudocleistogamia em Polystachyeae (Orchidaceae)

A fenologia, a biologia floral e reprodutiva, e o sucesso reprodutivo de Polystachya estrellensis Rchb. f. e P. concreta (Jacq.) Garay & H.R. Sweet foram estudados em matas mesofíticas semidecíduas da Serra do Japi (Jundiaí, SP), e na planície litorânea de Picinguaba (Ubatuba, SP), respectivamente. Ambas as espécies florescem no verão. Elas são principalmente epífitas e produzem inflorescências terminais com até 150 flores não ressupinadas. As flores exalam odor cítrico suave, principalmente nas horas mais quentes do dia. Ambas as espécies foram polinizadas por pequenas abelhas nativas, solitárias e sociais, que coletam pseudopólen do labelo das flores. O polinário é depositado na face frontal da cabeça das abelhas, enquanto elas recolhem pseudopólen. Tanto P. estrellensis como P. concreta são autocompatíveis. A maioria das flores de P. estrellensis (96,7%) é cleistógama, enquanto P. concreta produz apenas flores casmógamas. As flores cleistógamas de P. estrellensis apresentam tamanho e número dos elementos florais igual ao das flores casmógamas, fenômeno conhecido como pseudocleistogamia. Todas as flores de P. concreta, assim como as flores casmógamas de P. estrellensis, necessitam de um polinizador para transferência de pólen. A taxa de frutificação de P. estrellensis em condições naturais é maior que em P. concreta, principalmente por causa do grande número de flores pseudocleistógamas produzidas. Em matas mesofíticas semidecíduas da Serra do Japi, onde a taxa de frutificação de várias espécies de orquídeas é baixa, principalmente devido à escassez de polinizadores, a estratégia apresentada por P. estrellensis é um fator que contribui para o sucesso reprodutivo da espécie, comparado com as Epidendroideae não autógamas que ocorrem na região.

Reprodução sexuada de Dyckia tuberosa (Vell.) Beer (Bromeliaceae, Pitcairnioideae) e interação planta-animal

Bromeliaceae é um componente importante em vários Biomas, sendo notável a variedade de contextos ecológicos em que pode ser encontrada. Ocorre no grupo a combinação entre dois modos de reprodução: sexuada e propagação clonal. Neste estudo descrevemos vários atributos relacionados à reprodução sexuada de Dyckia tuberosa, bem como interações planta-animal que se estabelecem em suas estruturas reprodutivas. Ao longo de 11 meses, 55 % dos indivíduos na população estudada floresceram e frutificaram. As flores se desenvolvem da base para o ápice e apresentam diferenças morfométricas quanto à posição na inflorescência que acarretam diferenças na produção de sementes. A concentração de açúcares no néctar foi de 20% e a produção total de néctar foi de c. de 24 µL flor-1 dia-1, sendo esta última maior no período da manhã entre 8h00 e 9h00. Dyckia tuberosa é auto-incompatível e o índice de auto-incompatibilidade (ISI) foi de 0,08. Somente beija-flores exploraram as flores de modo legítimo, contatando anteras e estigma, sendo 3,9 flores visitadas por hora. Chlorostilbon aureoventris, Colibri serrirostris e Phaethornis eurynome foram as espécies registradas. Em D. tuberosa a reprodução sexuada depende das visitas dos beijaflores. Houve patrulhamento das inflorescências de D. tuberosa pelas formigas Camponotus rufipes, Camponotus cf. mus e Cephalotes sp. Como há ausência de reprodução sexuada em muitos indivíduos, e esta espécie é dominante no afloramento rochoso estudado, consideramos que a propagação clonal seja uma estratégia importante para a disseminação de D. tuberosa na área. A presença de animais, polinizadores ou não, na inflorescência de D. tuberosa torna esta espécie adequada para avaliar como variações na disponibilidade de recursos florais alteram o resultado das interações planta-animal e o sucesso reprodutivo de D. tuberosa.

Biologia reprodutiva e fenologia de Virola sebifera Aubl. (Myristicaceae) em mata mesofítica de Uberlândia, MG, Brasil

Foram estudados aspectos da biologia floral e reprodutiva de Virola sebifera Aubl., uma espécie dióica de mata mesofítica em Uberlândia, Minas Gerais. Foi determinado o sexo de 54 indivíduos presentes na área em três períodos reprodutivos consecutivos. O comportamento fenológico de floração de 11 indivíduos de cada sexo foi acompanhado entre outubro de 1998 e abril de 2000. Houve maior freqüência de indivíduos masculinos na população e nenhum indivíduo mudou de sexo, indicando forte estabilidade sexual na espécie. A floração é anual, massiva e prolongada do tipo cornucópia e os indivíduos masculinos floresceram precocemente e por um período mais longo que os femininos. As flores de V. sebifera estão agrupadas em inflorescência do tipo panícula; são pequenas (3 e 4 mm de comprimento para flores masculinas e femininas, respectivamente), inconspícuas, com perianto infundibuliforme e verticilos reprodutivos inclusos. Flores masculinas e femininas apresentaram alta longevidade, superior a uma semana. O único recurso floral é o pólen fornecido pelas flores masculinas. O forte odor e a semelhança morfológica entre flores dos dois sexos (mimetismo floral intra-específico) podem fazer com que flores femininas sejam visitadas pelos agentes polinizadores mesmo sem oferecer recursos florais. O número de frutos iniciados resultantes de polinização natural foi relativamente baixo (5,8%). A maturação de frutos por apomixia (0,2%) foi significativamente menor que aquela apresentada por polinização cruzada (1,5%). Estes resultados demonstram a dependência de V. sebifera de agentes polinizadores para a produção de sementes, apesar de que visitantes florais quase não foram observados durante o estudo e os polinizadores efetivos não puderam ser claramente definidos.

Germination of spores and growth of gametophytes and sporophytes of Rumohra adiantiformis (Forst.) Ching (Dryopteridaceae) after spore cryogenic storage

Rumohra adiantiformis (Forst.) Ching is a fern (Dryopteridaceae) used in floral arrangements. Spores sterilized in 15% (v/v) solution of commercial sodium hypochlorite for 10 minutes and unsterilized spores were plunged in liquid nitrogen and held for 15 minutes and for 90 days. After the cryogenic treatments, spores were taken out of liquid nitrogen and rapidly thawed out in a water bath or slowly at room temperature and were cultured in Mohr's mineral solution as modified by Dyer, kept at 25 ± 2 ºC and a 16-hours photoperiod. Statistical differences were not observed in the germination of unsterilized spores immersed or not immersed in liquid nitrogen, but when the spores were previously sterilized, a severe inhibition of germination was observed in cryopreserved spores. Faster mean germination time was observed for unsterilized spores cryopreserved in liquid nitrogen for 15 minutes. The germination of spores stored in liquid nitrogen for 90 days reached the maximum percentage after 12 days, while control spores reached their maximum percentage after 16 days. Levels of soluble sugars did not vary among treatments in gametophytes cultivated for 10 weeks after spore inoculation. The number of fronds and the length of the longest frond on sporophytes did not differ statistically among treatments. The relative growth rate of sporophytes grown from cryopreserved and control spores were not statistically different among treatments. Spores of R. adiantiformis immersed in liquid nitrogen for 15 minutes apparently produced phenotypically normal plants.

Polinização e dispersão de sementes em Myrtaceae do Brasil

Myrtaceae é uma das famílias de plantas mais importantes em várias formações vegetais brasileiras, especialmente nas florestas. Suas flores hermafroditas, de cor geralmente clara e com numerosos estames e os frutos carnosos são procurados por diversas espécies de animais. Esta revisão teve como objetivo sumarizar o conhecimento da ecologia reprodutiva das mirtáceas brasileiras, reunindo informações sobre os polinizadores e os dispersores de sementes do maior número de espécies. Os dados foram levantados da literatura, complementados com dados não publicados dos autores e outros pesquisadores. A maioria dos estudos de polinização foi desenvolvida no cerrado e os de dispersão na floresta atlântica. As flores de Myrtaceae são visitadas principalmente por abelhas, que coletam pólen e são os polinizadores da maioria das espécies. O maior número de visitas é de abelhas das subfamílias Meliponinae e Bombinae (Apidae). Outros insetos como moscas e vespas também visitam as flores das mirtáceas, poucas vezes atuando como polinizadores. A polinização por aves foi relatada em Acca sellowiana (O. Berg) Burret e Myrrhinium atropurpureum Schott, cujo recurso floral principal são as pétalas carnosas e doces. As aves e os macacos são os principais dispersores de sementes das mirtáceas brasileiras, sendo que outros mamíferos, répteis, peixes e formigas interagem de forma eventual, podendo contribuir para a dispersão de sementes. As informações sobre os agentes polinizadores e dispersores de sementes de Myrtaceae no Brasil ainda são escassas, sendo que seu conhecimento é essencial para a conservação das espécies e florestas brasileiras.

Polinização de Caryocar villosum (Aubl.) Pers. (Caryocaraceae) uma árvore emergente da Amazônia Central

Caryocar villosum é uma árvore emergente comum na Amazônia central. É uma espécie importante devido à qualidade da madeira e à produção de frutos para populações humanas e animais. No presente trabalho foram estudados a biologia floral, a polinização e o sistema reprodutivo de C. villosum. Foram observadas árvores em ambiente urbano, fragmentos de mata e mata contínua, com atenção em aspectos da interação polinizador-planta e características das flores. Foram realizadas polinizações controladas para estudo do sistema reprodutivo. As flores de C. villosum têm a forma de "pincel-de-estames", são amareladas e ficam expostas acima da copa, em inflorescências terminais. Possuem antese noturna, duram apenas uma noite e secretam cerca de 750 mL de néctar por noite, características da síndrome de quiropterofilia. A espécie foi visitada por Phyllostomus discolor e morcegos glossofagíneos, assim como por marsupiais arborícolas e mariposas Sphingidae. As polinizações manuais revelaram que C. villosum é autocompatível, embora o número de frutos formados por polinização cruzada seja maior do que o número de frutos resultantes de autopolinizações.

Polinização de Spondias tuberosa Arruda (Anacardiaceae) e análise da partilha de polinizadores com Ziziphus joazeiro Mart. (Rhamnaceae), espécies frutíferas e endêmicas da caatinga

Spondias tuberosa Arruda, espécie endêmica da caatinga, apresenta grande importância econômica, pois seus frutos são bastante comercializados. Apesar de sua importância, não há estudos que tratem da biologia floral e da polinização dessa espécie, que são básicos para pesquisas em agricultura. Nesse trabalho, foram analisados aspectos da fenologia reprodutiva, biologia floral e polinização de Spondias tuberosa, bem como o grau de similaridade entre seus polinizadores e os de Ziziphus joazeiro Mart., no Município de Boa Vista, Paraíba, Brasil. A floração e a frutificação ocorreram no fim da estação seca e durante todo o período chuvoso, respectivamente. Spondias tuberosa é andromonóica, possuindo flores hermafroditas e masculinas em uma mesma inflorescência. As flores são brancas e apresentam dois grupos de estames. As flores hermafroditas possuem gineceu pentacarpelar com um único óvulo e as masculinas apresentam pistilódio. A abertura das flores variou de acordo com o estádio de desenvolvimento da inflorescência, abrindo a maior parte das flores hermafroditas nos estádios iniciais. A antese iniciou às 5h00, tendo duração de dois dias em flores hermafroditas e de um dia nas masculinas. Foram registradas oito espécies de vespas, seis de abelhas e quatro de moscas visitando as flores de Spondias tuberosa, sendo as espécies Scaptotrigona postica flavisetis Moure, Trigona fuscipennis Friese (Apidae) e Polybia ignobilis Haliday (Vespidae) as principais polinizadoras. A similaridade entre os visitantes florais de Spondias tuberosa e Ziziphus joazeiro foi baixa, sugerindo que o sucesso reprodutivo das espécies não foi afetado pela partilha de polinizadores, apesar da floração ter ocorrido na mesma época.

Atributos florais em um sistema de polinização especializado: Calathea cylindrica (Roscoe) K. Schum. (Marantaceae) e abelhas Euglossini

Sistemas de polinização especializados estão ligados a características que incentivam as visitas por polinizadores e desestimulam visitas por outros animais. O mecanismo de polinização de uma espécie de Marantaceae foi estudado com ênfase nessa questão. Calathea cylindrica é uma erva com flores disponíveis o ano todo. As flores são peculiares pela fusão e modificação dos elementos, assimetria, apresentação secundária de pólen, néctar pouco acessível e tubo longo, estreito e fechado até a visita do polinizador. A polinização consiste em um mecanismo explosivo, sendo que uma vez disparado, as estruturas florais não retornam à posição inicial. Assim, há uma única possibilidade para transferência de pólen. Os polinizadores são fêmeas de abelhas Euglossini (Apidae) e no meio da manhã todas as flores já haviam sido visitadas. O acesso ao néctar em flores intactas requer a realização de movimentos específicos e com força apropriada, o que exclui outros insetos. A quantidade de néctar produzido em flores ensacadas foi em torno de 13 µL com 32% de concentração de açúcares. O néctar continua sendo secretado em quantidades pequenas depois do disparo do mecanismo. A floração contínua, a quantidade alta de néctar produzido e a continuidade de secreção após a polinização parecem promover maior fidelidade dos polinizadores. A complexidade estrutural das flores, a secreção que banha externamente a câmara nectarífera e o tubo estreito com pelos internos dificultam o acesso ao néctar e parecem funcionar como barreiras para outros visitantes. Em conjunto, esses fatores parecem ser os determinantes do alto grau de especialização do sistema.

Reproductive biology of the herkogamous vine Chiococca alba (L.) Hitchc. (Rubiaceae) in the Atlantic Rain Forest, SE Brazil

The family Rubiaceae comprises a wide spectrum of floral mechanisms and two of them seem to be common in certain groups, e.g., distyly in Rubioidae and styllar pollen in Ixoroidae. These mechanisms include herkogamy, which is interpreted as a strategy that avoids self-pollination. This is the first report on the reproductive biology of Chiococca alba, a species that is widely distributed in America. We studied floral biology and the mating system, which were evaluated through fruit set comparisons after controlled crosses (self- and cross-pollinations and test for apomixis), as well as through the evaluation of pollen tube growth resulting from these controlled crosses. Flowers of C. alba are herkogamous, cream, protandrous and lasted for two days. No measurable nectar was found, despite the presence of a nectary-like structure at the base of the corolla tube. Chiococca alba is a preferentially self-incompatible species, but self-pollination and apomixis also contribute to the natural fruit-set. Its reproductive strategy (herkogamy associated with protandry) is different from that expected for members of Chiococceae tribe (i.e., styllar pollen presentation).

Biologia reprodutiva de Rourea induta Planch. (Connaraceae), uma espécie heterostílica de cerrado do Brasil Central

A heterostilia é um polimorfismo floral geralmente associado a sistemas genéticos de intramorfo incompatibilidade. Nós avaliamos aspectos reprodutivos da heterostilia de uma população de Rourea induta Planch. em uma área de cerrado de Brasília, DF. Foram conduzidos estudos sobre sua biologia floral, sistema reprodutivo, produção e maturação de frutos, germinação de sementes, fenologia reprodutiva e visitantes florais. As flores são pequenas (11 mm de diâmetro), com morfologia simples e possuem dois grupos de cinco estames de comprimentos diferentes e cinco pistilos. O comprimento médio de estames e pistilos diferiu significativamente entre o morfo brevistilo e o longistilo. No entanto, não houve hercogamia recíproca completa entre os dois morfos florais. Os dois morfos são intramorfo incompatíveis, mas o morfo brevistilo é completamente auto-incompatível enquanto o longistilo é parcialmente autocompatível. Apesar das diferenças na morfologia floral e no sistema reprodutivo entre os morfos, estes apresentam igual sucesso reprodutivo em condições naturais, uma vez que a produção e a maturação de frutos por planta e a taxa de germinação das sementes não diferiram significativamente. A população de R. induta apresentou floração tipo "pulsed bang" com alta sincronia intra-individual e inter-individual de floração. Grande variedade de insetos, principalmente pequenas abelhas sociais, foi observada visitando as flores. Nossos resultados sugerem que a auto-incompatibilidade parcial, a incompatibilidade intramorfo e as diferenças nas alturas dos verticilos reprodutivos entre os dois morfos reduzem os níveis de autogamia em R. induta. Em última análise, a maior produção de frutos por polinização intermorfo, promoveu a razão isoplética na população estudada e indicou que R. induta é dependente dos polinizadores para a reprodução sexuada.

Pollination biology in Jacaranda copaia (Aubl.) D. Don. (Bignoniaceae) at the "Floresta Nacional do Tapajós", Central Amazon, Brazil

Jacaranda copaia (Aubl.) D. Don is a pioneer tree widespread in the Brazilian Amazon, usually found colonizing forest gaps and altered areas, and the forest fragment edges. This study investigated aspects of the floral biology, breeding system and pollinators of J. copaia trees. Flowering lasts from August to November, during the low rainfall period extending up to four weeks per tree and 3-4 months for the population as a whole, characterizing a cornucopia flowering pattern. The fruit set ends in the beginning of the rainy season, with wind dispersed winged seeds. Fruit set from open pollination was 1.06% (n = 6,932). Hand pollination using self-pollen (n = 2,099) did not set fruits. Cross-pollination resulted in 6.54% fruit set (n = 2,524), representing six times more than the natural pollination rate (1.06%, n = 6,932). Flowers excluded from insect visitation (automatic self-pollination) did not set fruits (n = 5,372). Pollen tube growth down to ovary was detected under fluorescence microcoscopy in cross-pollinated and selfed pistils. The species is an obligate allogamous plant, with late-acting self-incompatibility system. Approximately 40 species of native bees visited the flowers, but the main pollinators were medium-sized solitary bees as Euglossa and Centris species due to the compatibility between their body sizes with the corolla tube, direct contact with the reproductive structures and high frequency of visits.

Oil glands in the Neotropical genus Dahlstedtia Malme (Leguminosae, Papilionoideae, Millettieae)

Dahlstedtia pentaphylla (Taub.) Burkart and D. pinnata (Benth.) Malme belong to the Millettieae tribe and are tropical leguminous trees that produce a strong and unpleasant odour. In the present work, we investigated the distribution, development and histochemistry of foliar and floral secretory cavities that could potentially be related to this odour. The ultrastructure of foliar secretory cavities were also studied and compared with histochemical data. These data were compared with observations recorded for other species of Millettieae in order to gain a phylogenetic and taxonomic perspective. Foliar secretory cavities were only recorded for D. pentaphylla. Floral secretory cavities were present in the calyx, wings and keels in both species; in D. pinnata they also were found in bracteoles and vexillum. Such structures were found to originate through a schizogenous process. Epithelial cells revealed a large amount of flattened smooth endoplasmic reticula, well-developed dictyosomes and vacuoles containing myelin-like structures. Cavity lumen secretion stains strongly for lipids. Features of the secretory cavities studied through ultrastructural and histochemical procedures identify these structures as oil glands. Thus, if the odour produced by such plants has any connection with the accumulation of rotenone, as other species belonging to the "timbó" complex, the lipophilic contents of the secretory cavities of Dahlstedtia species take no part in such odour production. The presence, distribution patterns and frequencies of secretory structures in Dahlstedtia are taxonomically significant and may be utilized as a diagnostic character which justifies the separation of this genus into two species.