Genetic bottlenecks in time and space: reconstructing invasions from contemporary and historical collections

Herbarium accession data offer a useful historical botanical perspective and have been used to track the spread of plant invasions through time and space. Nevertheless, few studies have utilised this resource for genetic analysis to reconstruct a more complete picture of historical invasion dynamics, including the occurrence of separate introduction events. In this study, we combined nuclear and chloroplast microsatellite analyses of contemporary and historical collections of Senecio madagascariensis, a globally invasive weed first introduced to Australia c. 1918 from its native South Africa. Analysis of nuclear microsatellites, together with temporal spread data and simulations of herbarium voucher sampling, revealed distinct introductions to south-eastern Australia and mid-eastern Australia. Genetic diversity of the south-eastern invasive population was lower than in the native range, but higher than in the mid-eastern invasion. In the invasive range, despite its low resolution, our chloroplast microsatellite data revealed the occurrence of new haplotypes over time, probably as the result of subsequent introduction(s) to Australia from the native range during the latter half of the 20th century. Our work demonstrates how molecular studies of contemporary and historical field collections can be combined to reconstruct a more complete picture of the invasion history of introduced taxa. Further, our study indicates that a survey of contemporary samples only (as undertaken for the majority of invasive species studies) would be insufficient to identify potential source populations and occurrence of multiple introductions.

An annotated checklist of smut fungi (Ustilaginomycetes) from Thailand

An annotated checklist of the smut fungi (Ustilaginomycetes) from Thailand has been compiled after an examination of the scientific literature, previously deposited herbarium specimens and specimens collected by the authors during a survey in December 2005. Fifty-two species of smut fungi are listed, including 11 species which were newly discovered during our survey. Most of these smut fungi are reported for the first time from Thailand. Several species are very rare, being known only from the type material or a limited number of collections.

Ramichloridium spp. on Musa in northern Queensland: introducing Ramichloridium ducassei sp. nov. on leaf streaks of Ducasse banana.

The fungi associated with tropical leaf speckle diseases of banana (Musa spp. and cultivars) in northern Queensland were examined from fresh leaves and herbarium specimens. Ramichloridium biverticillatum was predominantly found associated with leaves of Cavendish banana (Musa acuminata cv. Cavendish) and a new species, R. ducassei was found associated with dark brown streaks on leaves of Ducasse banana (Musa acuminata x balbisiana cv. Pisang awak). A key is provided for all of the species of Ramichloridum that are known to occur on Musa.

Species within Mycosphaerellaceae and Teratosphaeriaceae from eucalypts in eastern Australia

Twenty eight species within Mycosphaerellaceae and Teratosphaeriaceae (includes Mycosphaerella, Teratosphaeria, Pseudocercospora and Sonderhenia) are reported from Eucalyptus and Corymbia in New South Wales and Queensland, Australia, based on field surveys and examination of herbarium specimens and published reports. Teratosphaeria cryptica was the most commonly recorded species, with the widest host range and distribution, followed by Mycosphaerella marksii. Six new species are described: T. keanei, T. coolabuniensis, T. crispata, M. medusae, M. nootherensis and T. praelongispora. New or interesting records for known species are reported, including new records for Australia (T. pluritubularis and T. verrucosiafricana) and new records for Queensland (T. excentrica, T. multiseptata, T. nubilosa, T. suberosa and Ps. pseudoeucalyptorum).

Stem cankers on sunflower (Helianthus annuus) in Australia reveal a complex of pathogenic Diaporthe (Phomopsis) species.

The identification of Diaporthe (anamorph Phomopsis) species associated with stem canker of sunflower (Helianthus annuus) in Australia was studied using morphology, DNA sequence analysis and pathology. Phylogenetic analysis revealed three clades that did not correspond with known taxa, and these are believed to represent novel species. Diaporthe gulyae sp. nov. is described for isolates that caused a severe stem canker, specifically pale brown to dark brown, irregularly shaped lesions centred at the stem nodes with pith deterioration and mid-stem lodging. This pathogenicity of D. gulyae was confirmed by satisfying Koch's Postulates. These symptoms are almost identical to those of sunflower stem canker caused by D. helianthi that can cause yield reductions of up to 40% in Europe and the USA, although it has not been found in Australia. We show that there has been broad misapplication of the name D. helianthi to many isolates of Diaporthe ( Phomopsis) found causing, or associated with, stem cankers on sunflower. In GenBank, a number of isolates had been identified as D. helianthi, which were accommodated in several clades by molecular phylogenetic analysis. Two less damaging species, D. kochmanii sp. nov. and D. kongii sp. nov., are also described from cankers on sunflower in Australia.

A checklist of plant pathogenic and other microfungi in the rainforests of the wet tropics of northern Queensland

Microfungi that cause disease or are associated with diseased plants in the wet tropics of northern Queensland are listed. A total of 206 host-pathogen combinations on 148 host species has been compiled from the results of plant disease surveys in the Wet Tropics World Heritage Area in 1992 and 1993, from herbarium records and from previously published host-pathogen combinations.

Fungal Planet description sheets: 128-153

Novel species of microfungi described in the present study include the following from Australia: Catenulostroma corymbiae from Corymbia, Devriesia stirlingiae from Stirlingia, Penidiella carpentariae from Carpentaria, Phaeococcomyces eucalypti from Eucalyptus, Phialophora livistonae from Livistona, Phyllosticta aristolochiicola from Aristolochia, Clitopilus austroprunulus on sclerophyll forest litter of Eucalyptus regnans and Toxicocladosporium posoqueriae from Posoqueria. Several species are also described from South Africa, namely: Ceramothyrium podocarpi from Podocarpus, Cercospora chrysanthemoides from Chrysanthemoides, Devriesia shakazului from Aloe, Penidiella drakensbergensis from Protea, Strelitziana cliviae from Clivia and Zasmidium syzygii from Syzygium. Other species include Bipolaris microstegii from Microstegium and Synchaetomella acerina from Acer (USA), Brunneiapiospora austropalmicola from Rhopalostylis (New Zealand), Calonectria pentaseptata from Eucalyptus and Macadamia (Vietnam), Ceramothyrium melastoma from Melastoma (Indonesia), Collembolispora aristata from stream foam (Czech Republic), Devriesia imbrexigena from glazed decorative tiles (Portugal), Microcyclospora rhoicola from Rhus (Canada), Seiridium phylicae from Phylica (Tristan de Cunha, Inaccessible Island), Passalora lobeliaefistulosis from Lobelia (Brazil) and Zymoseptoria verkleyi from Poa (The Netherlands). Valsalnicola represents a new ascomycete genus from Alnus (Austria) and Parapenidiella a new hyphomycete genus from Eucalyptus (Australia). Morphological and culture characteristics along with ITS DNA barcodes are also provided. © 2012 Nationaal Herbarium Nederland & Centraalbureau voor Schimmelcultures.

Powdery mildews on Clitoria in Australia

An examination of Australian herbarium specimens of powdery mildew on Clitoria revealed two species. Oidium clitoriae is reported for the first time in Australia causing powdery mildew on Clitoria sp. in northern Queensland. Golovinomyces cf. orontii is reported for the first time on the genus Clitoria, from Clitoria ternatea in Queensland and the Northern Territory. © 2012 Australasian Plant Pathology Society Inc.

Ravenelia acaciae-arabicae and Ravenelia evansii are distinct species on Acacia nilotica subsp. indica in India

The two rust fungi, Ravenelia acaciae-arabicae and R. evansii, were both found on Acacia nilotica subsp. indica in southern (Tamil Nadu) and northern (Gujarat) India. R. acaciae-arabicae has been often incorrectly synonymised with R. evansii, although each has distinctive urediniospores, viz. echinulate in R. acaciae-arabicae and verruculose in R. evansii. Both species are re-described and illustrated from fresh specimens collected in India. Herbarium specimens of R. evansii from South Africa, including the holotype, were also examined. The difficulty in connecting different anamorphic spore stages to either of these teleomorphic rusts is highlighted by the presence of similar aecidia on plants of A. robusta infected with R. evansii in South Africa and on A. nilotica subsp. indica infected with R. acaciae-arabicae in India. It is not known whether these aecidial rusts represent the same species, nor is it known if they represent an aecidial stage of either R. acaciae-arabicae, R. evansii or other rusts.

Phyllosticta spp. on cultivated Citrus in Australia

The occurrence of pathogenic and endophytic species of Phyllosticta on cultivated Citrus in Australia was investigated by DNA sequence analysis of specimens held in plant pathology herbaria and culture collections. Sequences of the internal transcribed spacer region (ITS1, 5.8S, ITS2), and partial translation elongation factor 1-alpha (TEF) gene of 41 Phyllosticta-like isolates from Citrus were compared to those sequences from the type specimens of Phyllosticta recorded from around the world. Phylogenetic analysis resolved all the sequences of Australian accessions into two major clades. One clade corresponded to P. citricarpa, which causes citrus black spot disease. The other clade contained P. capitalensis, which is a known endophyte of Citrus and many other plant species. All included herbarium accessions previously designated as Guignardia mangiferae are now designated P. capitalensis. No Australian isolates were identified as the newly described pathogens of citrus P. citriasiana or P. citrichinaensis, or the endophytes Guignarida mangiferae, P. brazilianiae, or P. citribraziliensis. © 2013 Australasian Plant Pathology Society Inc.

The rusts on Goodeniaceae and Stylidiaceae

Systematic relationships between the rusts on Goodeniaceae and Stylidiaceae were examined using phylogenetic analyses with two loci (internal transcribed spacer, large subunit region) from ribosomal DNA. Fresh specimens and herbarium material of four rust species (Puccinia dampierae, P. gilgiana, P. saccardoi and Uromyces scaevolae) from the Goodeniaceae and one (P. stylidii) from the Stylidiaceae were examined. A further species (P. lagenophorae) that is reported from hosts in Goodeniaceae and Asteraceae was included in our analysis. Our phylogenetic analysis recovered the rusts on Goodeniaceae and Stylidiaceae in clades sister to P. lagenophorae on Asteraceae. This supported a taxonomy in which P. lagenophorae is restricted to Asteraceae. Descriptions or taxonomic notes are provided for all of the known rusts on Goodeniaceae and Stylidiaceae.

Composição florística e estrutura da comunidade arbustivo-arbórea de um trecho de floresta submontana na vertente sudeste do Parque Estadual da Ilha Grande, Angra dos Reis / RJ

O estudo objetivou avaliar a composição florística e estrutural dos componentes arbustivo-arbóreo da Floresta Ombrófila Densa submontana em diferentes estágios de regeneração natural, na vertente sudeste do Parque Estadual da Ilha Grande/RJ. Para o inventário florístico foram realizadas coletas assistemáticas em diferentes trechos nessa vertente. A complementação da lista de espécies foi feita a partir, da consulta às exsicatas dos herbários do Rio de Janeiro (FCAB, GUA, HB, HRJ, R, RB, RBR, RFA, RFFP e RUSU) e do inventário fitossociológico. Foi verificado o status de conservação das espécies inventariadas para a Flora Brasileira. Para o inventário fitossociológico foram estabelecidas 34 parcelas amostrais, totalizando 1,02 ha de área amostrada. Todos os indivíduos arbustivo-arbóreos com DAP ≥ 5 cm foram registrados e, após identificação, foram depositados no Herbário da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (HRJ). O pacote estatístico FITOPAC 2.1. foi utilizado para a análise dos dados. A similaridade entre o remanescente investigado neste estudo e as outras quatorze áreas distintas do Rio de Janeiro, da própria Ilha Grande ou não, foi avaliada, utilizando-se o coeficiente de Similaridade de Sorensen; pelo critério de agrupamento por ligação média não ponderada (UPGMA) e pelo método de autorreamostragem para a estrutura de grupos; utilizados os programas PAST v1.34 e Multiv 2.4. A partir do levantamento em herbários e dos inventários florístico e fitossociológico realizados neste trabalho, foram analisados 3.470 registros, sendo 1.778 do levantamento de herbários, 1.536 do levantamento fitossociológico e 156 do inventário florístico. Esses registros corresponderam a 606 espécies ou morfo-espécies de Angiospermas e uma de Pteridófita. Os resultados obtidos revelaram a existência de 22 espécies ameaçadas de extinção para a Flora do Brasil. Dentre, as quais, sete são exclusivas da amostragem fitossociológica: Abarema cochliacarpos (Gomes) Barneby & J.W. Grimes, Chrysophyllum flexuosum Mart., Ficus pulchella Schott ex Spreng., Macrotorus utriculatus Perkins, Myrceugenia myrcioides (Cambess.) O.Berg, Rudgea interrupta Benth e Urbanodendron bahiense (Meisn.) Rohwer. No estudo fitossociológico, inventariou-se 1.536 indivíduos de 217 espécies, subordinadas a 53 famílias. O índice de diversidade de Shannon (H) calculado foi de 4,702 nats/ind e equabilidade (J) de 0,874. As 10 famílias com maior riqueza foram: Myrtaceae (31 spp.), Rubiaceae (21), Fabaceae (17), Lauraceae (12), Euphorbiaceae (11), Monimiaceae (8), Melastomataceae (7), Sapindaceae (7), Sapotaceae (6) e Annonaceae (6). Os 10 maiores Valores de Importância das espécies foram para Chrysophyllum flexuosum (3,43%), Lamanonia ternata Vell. (3,40%), Hyeronima alchorneoides Allemão (2,83%), Actinostemon verticillatus (Klotzsch) Baill. (2,55%), Psychotria brasiliensis Vell. (2,55%), Eriotheca pentaphylla (Vell.) A. Robyns (2,28%), Guatteria australis A. St.-Hil. (2,12%), Mabea brasiliensis Müll. Arg. (2,04%), Miconia prasina (Sw.) DC. (1,89%) e Rustia formosa (Cham. & Schltdl. ex DC.) Klotzsch (1,82%). Amostraram-se 27% de espécies representadas por apenas um indivíduo. As análises florísticas avaliadas a partir do Índice de Similaridade de Sorensen indicaram como principais variáveis para a formação dos blocos, os diferentes valores de diversidade para as áreas e a distribuição fitogeográfica das espécies. Os resultados obtidos junto aos dados dos grupos ecológicos, para os indivíduos da fitossociologia, indicaram maior percentual de indivíduos secundários tardios amostrados. Conclui-se que a área de estudo é uma floresta secundária em estágio intermediário de regeneração, com grande riqueza de espécies, muitas das quais de relevante importância ecológica.

Palinologia de espécies de Convolvulaceae Juss. ocorrentes na região Sudeste, Brasil - tribos Merremieae e Cuscuteae

A família Convolvulaceae é cosmopolita, com ampla distribuição nos trópicos e subtrópicos. No Brasil, ocorrem 18 gêneros e cerca de 340 espécies, sendo 151 endêmicas de campos rupestres, cerrados ou caatingas. Este trabalho refere-se ao estudo palinotaxonômico dos grãos de pólen de táxons de Convolvulaceae ocorrentes na região sudeste, Brasil tribos Merremieae e Cuscuteae. Foram analisados os grãos de pólen de 6 táxons de Cuscuta L., 12 táxons de Merremia Dennst. e 2 táxons de Operculina S. Manso. O material botânico utilizado foi obtido através de exsicatas depositadas nos principais herbários nacionais. Os grãos de pólen foram tratados pelo método de acetólise, sendo posteriormente mensurados, descritos, fotomicrografados em microscopia de luz. Para análise em microscópio eletrônico de varredura (MEV), as anteras foram rompidas e os grãos de pólen, não acetolisados, espalhados sobre uma fita de carbono. Os resultados obtidos neste estudo demonstraram que: na tribo Cuscuteae foram registrados pela primeira vez, grãos de pólen colporados; na tribo Merremieae, a morfologia polínica das espécies de Merremia mostraram variações já registradas em publicações anteriores porém, a ausência de polaridade em alguns táxons é um resultado inédito. O número, a forma das aberturas e a presença de opérculo, a ornamentação de base, ou seja, microrretículo, retículo ou perfuração e as supra ornamentações (grânulos, espinhos e microespinhos) também foram registros importantes aqui mencionados. No gênero Operculina, os resultados aqui expressos foram novos, uma vez que as poucas bibliografias anteriores fizeram menção apenas à quantidade de aberturas para o gênero.O Tamanho, a forma e a ornamentação da sexina características são descritas pela primeira vez neste estudo. Os resultados aqui obtidos permitem confirmar que Cuscuta, Merremia e Operculina puderam ser identificados através dos atributos polínicos bem como, suas espécies foram separadas na chave aqui elaborada. Confirma-se, assim, que os gêneros estudados são euripolínicos.

Palinotaxonomia de espécies de Cissus L. (Vitaceae Juss.) ocorrentes no Brasil

Analisou-se os grãos de pólen de 31 espécies brasileiras de Cissus L. (Vitaceae Juss.). Este é o maior gênero da família, com cerca de 350 táxons. Na região neotropical foram localizadas 75 espécies, tendo sua maior representatividade na América do Sul com 48 representantes endêmicos. No Brasil apenas o gênero Cissus ocorre naturalmente em todos os estados e é representado por 48 espécies, podendo ser encontrado em áreas de mata, campos, restingas e cerrados. Neste estudo foram analisados 14 grupos taxonômicos informais com a finalidade de descrever a morfologia polínica e estabelecer se os atributos polínicos seriam úteis à taxonomia do grupo. O material botânico utilizado foi obtido através de exsicatas depositadas nos herbários brasileiros. Os grãos de pólen foram tratados pelo método de acetólise láctica, sendo posteriormente mensurados, descritos, fotomicrografados em microscopia de luz; realizou-se tratamento estatístico (expressos em tabelas). Para análise em microscópio eletrônico de varredura (MEV), as anteras foram rompidas e os grãos de pólen, não acetolisados, espalhados sobre uma fita de carbono. Foram caracterizados quanto à forma, ao tamanho, ao tipo de abertura, à polaridade e a ornamentação da sexina. Os grãos de pólen foram descritos como: médios a grandes, isopolares ou heteropolares, oblato-esferoidais a prolatos, 3-colporados, colpos muito longos ou longos, com margem ornamentada ou não, membrana granulada, presença ou não de opérculo; endoabertura geralmente lalongada, algumas vezes apresentando costa e/ou fastígio; a sexina variou de microrreticulada, perfurada a reticulada; a sexina é geralmente mais espessa que a nexina. Com os resultados construiu-se uma chave polínica na qual foi possível reunir espécies com caracteres semelhantes subordinadas a mais de um Grupo. Com esta pesquisa concluiu-se que os atributos polínicos permitiram a distinção da maior parte dos táxons, exceto quatro, confirmando a heterogeneidade polínica do gênero. Espera-se que este estudo contribua para o melhor conhecimento da taxonomia do gênero e forneça dados para uma filogenia futura.

Florística e fitossociologia da Floresta Atlântica montana no Parque Estadual da Ilha Grande, RJ

Este estudo tem por objetivo ampliar o conhecimento sobre a flora da Ilha Grande, Angra dos Reis, RJ, através da avaliação florística e fitossociológica da comunidade arbustivoarbórea, com Circunferência à Altura do Peito ≥ 15,7 cm (CAP ≥ 5,0 cm) em trechos de Floresta Atlântica montana. Foram alocadas 34 parcelas retangulares e permanentes de 10x30 m, totalizando uma área amostral de 1,02 ha. Foram amostrados todos os indivíduos arbustivoarbóreos vivos, que tiveram aferidas a circunferência do caule, estimada a altura total, altura do fuste e realizada a coleta de material botânico. A identificação dos espécimes foi realizada através da análise das estruturas vegetativas e reprodutivas, comparação em herbários, consultas a literatura especializada e, quando possível, com auxílio de especialistas. O material botânico coletado está sendo incorporado à coleção do Herbário da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (HRJ). Procedeu-se a avaliação do status de conservação das espécies determinadas para identificar o grau de ameaça. A estrutura da comunidade inventaria foi analisada através do pacote estatístico FITOPAC 2.1. Inventariou-se 1.847 indivíduos arbustivo-arbóreos vivos, subordinados a 225 espécies ou morfo-espécies de 27 gêneros e 53 famílias botânicas. Este estudo constatou que a Ilha Grande é uma nova área de ocorrência para 53 espécies fanerogâmicas. As famílias mais abundantes foram: Myrtaceae (391 indivíduos), Rubiaceae (337), Euphorbiaceae (100), Fabaceae (84) e Sapotaceae (72). Myrtaceae (69 spp.), Rubiaceae (14), Fabaceae (13), Lauraceae e Sapotaceae (11) foram as famílias que apresentaram as maiores riquezas. O índice de diversidade de Shannon & Weaver (H) obtido foi de 4,609 nats/indvs. e o de equabilidade (J) de 0,851. Os parâmetros fitossociológicos calculados indicaram que Amaioua intermedia Mart. (5,17%), Eriotheca pentaphylla (Vell.) A. Robyns (4,84%), Qualea glaziovii Warm. (2,74%), Vochysia bifalcata Warm. (2,69%), Xylopia brasiliensis Spreng. (2,48%), Heisteria silvianii Schwacke (2,43%), Coussarea nodosa (Benth.) Müll. Arg. (2,38%), Guapira opposita (Vell.) Reitz (2,37%), Manilkara subsericea (Mart.) Dubard (2,02%) e Inga lanceifolia Benth. (1,86%) são as espécies com maiores Valores de Importância (VI). Entre as táxons inventariados foi possível identificar 69 espécies raras, representadas na comunidade por um único indivíduo, e nove espécies com problemas de conservação, dais quais Chrysophyllum flexuosum Mart., Micropholis crassipedicellata (Mart. & Eichler ex Miq.) Pierre e Manilkara subsericea (Mart.) Dubard estão categorizadas como dependentes de conservação; Eugenia prasina O. Berg como vulnerável; Myrceugenia myrcioides (Cambess.) O.Berg como futuramente ameaçada de extinção; Ocotea odorifera Rohwer como ameaçada de extinção e/ou vulnerável a extinção; Pradosia kuhlmannii Toledo como ameaçada de extinção; Solanum carautae Carvalho como espécie rara e Urbanodendron bahiense (Meisn.) Rohwer em perigo de extinção. A distribuição dos indivíduos em classes diamétricas apresentou uma tendência exponencial negativa, sugerindo que a comunidade possui capacidade de autoregeneração. Os resultados da composição florística e da estrutura da vegetação montana do PEIG evidenciaram expressiva riqueza e diversidade de espécies arbóreas, cuja preservação é fundamental para o funcionamento e o equilíbrio desta formação. Palavras-chave: Mata Atlântica. Floresta montana. Fitossociologia. Parque Estadual da Ilha Grande.