Embriologia e desenvolvimento de frutos e sementes de Eriocaulaceae e Cyperaceae (Poales)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Morfoanatomia do pericarpo, semente, folha de Psychotria hoffmannseggiana (Willd. ex Roem. & Schult.) Müll. Arg. e Psychotria trichophora Müll. Arg., e desenvolvimento morfológico da plântula de Psychotria hoffmannseggiana (Willd. ex Roem. & Schult.) Müll. Arg. (Rubiaceae, Rubioideae, Psychotrieae)

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Biologia Vegetal) - IBRC

Órgãos reprodutivos em Hylocereeae e Rhipsalideae (Cactaceae): morfologia floral e desenvolvimento estrutural do fruto e da semente

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Biologia Vegetal) - IBRC

Ecologia da polinização de taperebá (Spondias mombin L., Anacardiaceae) em área de floresta secundária no município de Santo Antônio do Tauá, Pará, Brasil

Este trabalho teve como objetivo caracterizar o sistema de polinização de Spondias mombin L., obtendo dados sobre a, sistema reprodutivo e os visitantes florais. Spondias mombin floresceu durante a estação seca e produziu frutos maduros na estação chuvosa. É uma espécie andromonóica, produzindo flores hermafroditas e masculinas, com números e viabilidades polínicas semelhantes. A análise da razão pólen/óvulo revelou que é uma espécie que se enquadra no tipo de sistema reprodutivo xenogâmico, necessitando da polinização cruzada realizada, neste caso, pelos insetos. Spondias mombin foi visitada por uma variedade de insetos de pequeno porte e generalistas como abelhas, moscas, vespas e besouros. As abelhas Apis mellifera Linneu, 1758, Tetragona goettei (Friese, 1900) e Trigona hyalinata (Lepeletier, 1836) apresentaram maior freqüência e, seu comportamento, tocando as partes reprodutivas das flores, sugere que são os principais polinizadores desta espécie vegetal. Além disso, a análise do pólen coletado pelos principais polinizadores demonstrou a fidelidade destes ao taperebá e o grande poder de recrutamento desta espécie.

Sistema de reprodução em populações naturais de Peltophorum dubium

A Multi-locus mixed mating model and correlated mating model were used to analyze the mating system of four natural populations of Peltophorum dubium (Sprengel) Taubert from Western Sao Paulo State, Brazil. Open pollinated seeds were collected from 19 to 33 seed-trees per population and evaluated by allozyme electrophoresis analysis. Significant differences between pollen and ovule gene frequencies were detected in more than 50% of loci in each population, indicating deviations from random mating, probably due to correlated mating, self-fertilizations and mating among relatives. The comparison the fixation index estimated from seed trees ((F) over cap (m), ranged from 0.009 to 0.285) with their progenies ((F) over cap (p), ranged from 0.127 to 0.364) suggested selection against inbreeding between offspring of adult stages. The estimates of multi-locus outcrossing rate (t(m)) ranged from 0.557 to 0.924, indicating that the species has a mixed-mating system. Differences between multi-locus and single-locus outcrossing rate (t(m)-t(s))was positive and significantly different from zero for all populations, with values ranging from 0.092 to 0.111, suggesting mating among relatives within the populations, probably due to the presence of intra-population spatial genetic structure. The mean coefficient of co-ancestry (Theta) within progenies ranged from 0.147 to 0.251; confirming that the progenies are compounded by mixtures of different kinds of relatedness. The results are discussed from the view of genetic improvement and conservation of the species.

Development and evolution of the gynoecium in Myrteae (Myrtaceae)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Costs and benefits of reproducing under unfavorable conditions: an integrated view of ecological and physiological constraints in a cerrado shrub

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Embriologia de Nymphaea L. (Nymphaeales - Nymphaeaceae): implicações para a evolução inicial das angiospermas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

A hormonal misunderstanding in Acca sellowiana embryogenesis: levels of zygotic embryogenesis do not match those of somatic embryogenesis

Endogenous levels of IAA, ABA and four types of CKs were analyzed in zygotic and indirect (ISE) and direct somatic embryogenesis of Acca sellowiana. Zygotic and somatic embryos at different developmental stages were sampled for morphological and hormonal analysis. Both embryo types showed substantial asymmetry in hormone levels. Zygotic embryos displayed a conspicuous peak of IAA in early developmental stages. The results outlined the hormonal variations occurring during zygotic and somatic embryogenesis regarding the timing, nature and hormonal status involved in both processes. The short transient pulse of IAA observed on the 3rd day in culture was suggested to be involved with the signaling for the induction of somatic embryogenesis. Fertilized ovule development was associated with increased IAA levels 21-24 days after pollination, followed by a sharp decrease in the cotyledonary stage, both in zygotic and somatic embryos. There was a prominent increase in ABA levels in cultures which generated ISE 24-30 days after pollination, a period that corresponds to the heart and torpedo stages. The levels of total CKs (Z, [9R]Z, iP and [9R]iP) were also always higher in zygotic than in somatic embryogenesis. While zygotic embryogenesis was dominated by the presence of zeatin, the somatic process, contrarily, was characterized by a large variation of the other cytokinin forms and amounts studied. The above results, when taken together, could be related to the previously observed high frequency formation of anomalous somatic embryos formed in A. sellowiana, as well as to their low germination ability.

Establecimiento y desarrollo en el cultivo forzado de tomate : efecto de fitorreguladores

El proceso de fructificación y desarrollo en tomate puede ser inducido naturalmente por polinización o partenocarpia y artificialmente por aplicación de reguladores; esta respuesta es variable según tipo y dosis de hormona, momento de aplicación y cultivar involucrado. El objetivo de este trabajo fue evaluar la capacidad de auxinas y giberelinas para inducir el desarrollo partenocárpico en genotipos de crecimiento indeterminado. Como factores se consideraron tipo de regulador -AG3 y β-NOA- en dosis fija, momento de aplicación -0, 5, 12, 19, 26 dpa- y genotipo -Rutgers, Fortaleza F1 y Colt 45-. Las mejores respuestas a nivel de porcentaje de fructificación y peso fresco se obtuvieron con β-NOA en comparación con AG3. Considerando todos los factores analizados, solamente la aplicación de β-NOA a 5 dpa permitió alcanzar porcentajes de fructificación y tamaño final de frutos similares a los obtenidos por autopolinización. El período de sensibilidad y el tamaño final de los frutos presentaron interacción con las variables genotipo, momento de aplicación y tipo de regulador. Se observó además que AG3 provocó un escaso desarrollo placentario y ausencia de óvulos mientras que β-NOA indujo un desarrollo de placentas y óvulos similar al de los frutos obtenidos por autopolinización.

Morfología y anatomía floral de Schinopsis balansae (Anacardiaceae)

Se realizó el análisis morfo-anatómico de Schinopsis balansae Engl. con microscopía óptica y electrónica de barrido a fin de obtener datos de las flores de esta especie, definida como polígamo-dioica. Los resultados muestran que las flores estructuralmente perfectas son funcionalmente pistiladas, si bien presentan cinco estaminodios, los mismos carecen de tejido esporógeno; mientras que en las flores estaminadas la estructura denominada pistilo vestigial no es más que la excrecencia del ápice del receptáculo, cubierta por tejido nectarífero. De este modo, lo correcto es describir S. balansae como especie dioica. El estudio de la vascularización de las flores estaminadas muestra que el proceso de reducción es completo, ya que ni siquiera persisten los haces vasculares del pistilo. El gineceo de las flores pistiladas es pseudomonómero, con un carpelo funcional, un estilo/estigma dorsal y un óvulo; además posee dos carpelos vestigiales representados por sendos estilo/estigma laterales. Ambos tipos de flores presentan un disco nectarífero intraestaminal, con nectarostomatas para la salida del néctar. El análisis de la estructura anatómica de S. balansae brinda datos que concuerdan con los encontrados en otros géneros estudiados de la subfamila Anacardioideae de la familia Anacardiaceae.

Directional Guidance of Nicotiana alata Pollen Tubes in Vitro and on the Stigma1

Pollen tubes navigate the route from stigma to ovule with great accuracy, but the cues that guide them along this route are not known. We reproduced the environment on the stigma of Nicotiana alata by immersing pollen in stigma exudate or oil close to an interface with an aqueous medium. The growth of pollen in this culture system mimicked growth on stigmas: pollen grains hydrated and germinated, and pollen tubes grew toward the aqueous medium. The rate-limiting step in pollen germination was the movement of water through the surrounding exudate or oil. By elimination of other potential guidance cues, we conclude that the directional supply of water probably determined the axis of polarity of pollen tubes and resulted in growth toward the interface. We propose that a gradient of water in exudate is a guidance cue for pollen tubes on the stigma and that the composition of the exudate must be such that it is permeable enough for pollen hydration to occur but not so permeable that the supply of water becomes nondirectional. Pollen tube penetration of the stigma may be the most frequently occurring hydrotropic response of higher plants.

Two Pine Endo-β-1,4-Glucanases Are Associated with Rapidly Growing Reproductive Structures

Two cDNA clones encoding endo-β-1,4-glucanases (EGases) were isolated from a radiata pine (Pinus radiata) cDNA library prepared from immature female strobili. The cDNAs PrCel1 (Pinus radiata cellulase 1) and PrCel2 encode proteins 509 and 515 amino acids in length, respectively, including putative signal peptides. Both proteins contain domains conserved in plant and bacterial EGases. The proteins PRCEL1 and PRCEL2 showed strong similarity to each other (76% amino acid identity), and higher similarity to TPP18 (73 and 67%, respectively), an EGase cloned from tomato (Lycopersicon esculentum) pistils, than to any other reported EGases. Northern-blot analyses indicated that both genes displayed a similar pattern of expression. The only significant difference was in the level of expression. In situ hybridizations were used to demonstrate that, within differentiating pine reproductive structures, PrCel1 expression was greatest in microsporangia in pollen strobili and near the developing ovule in the seed strobili. Expression was also found in vegetative tissues, especially in regions experiencing cell elongation, such as the elongating region of root tips. Both proteins have an ability to degrade carboxymethylcellulose in vitro. Genomic-blot analysis indicated the presence of a family of EGase genes in the radiata pine genome, and that PrCel1 and PrCel2 are transcribed from distinct one-copy genes.

A mutation that allows endosperm development without fertilization.

The mechanisms that initiate reproductive development after fertilization are not understood. Reproduction in higher plants is unique because it is initiated by two fertilization events in the haploid female gametophyte. One sperm nucleus fertilizes the egg to form the embryo. A second sperm nucleus fertilizes the central cell to form the endosperm, a unique tissue that supports the growth of the embryo. Fertilization also activates maternal tissue differentiation, the ovule integuments form the seed coat, and the ovary forms the fruit. To investigate mechanisms that initiate reproductive development, a female-gametophytic mutation termed fie (fertilization-independent endosperm) has been isolated in Arabidopsis. The fie mutation specifically affects the central cell, allowing for replication of the central cell nucleus and endosperm development without fertilization. The fie mutation does not appear to affect the egg cell, suggesting that the processes that control the initiation of embryogenesis and endosperm development are different. FIE/fie seed coat and fruit undergo fertilization-independent differentiation, which shows that the fie female gametophyte is the source of signals that activates sporophytic fruit and seed coat development. The mutant fie allele is not transmitted by the female gametophyte. Inheritance of the mutant fie allele by the female gametophyte results in embryo abortion, even when the pollen bears the wild-type FIE allele. Thus, FIE carries out a novel, essential function for female reproductive development.

Desenvolvimento floral e do óvulo e aspectos da reprodução em Aechmea sp. e Vriesea sp. (Bromeliaceae)

A utilização de Bromélias tem sido crescente no mercado de plantas onamentais, por outro lado, muitas espécies encontram-se ameaçadas, grande parte pelos impactos humanos no ambiente. Aechmea correia-araujoi E. Pereira & Moutinho, Aechmea gamossepala Wittm, Vriesea ensiformis (Vell.) Beer e Vriesea saundersii (Carrière) E. Morren ex Mez, espécies nativas da Mata Atlântica brasileira, têm sido alvo de extrativismo. Informações básicas sobre a espécie são essenciais para subsidiar a condução de programas de conservação e melhoramento genético, que aliados a ferramentas biotecnológicas permitem a incorporação de estratégias inovadoras aos métodos de melhoramento. Neste sentido, o objetivo do presente trabalho foi descrever essas espécies, quanto à micromorfologia floral, aspectos reprodutivos envolvidos no processo de polinização, desenvolvimento floral e deesenvolvimento gametofítico, como mecanismo de preservação e produção comercial. A caracterização morfológica e anatômica das flores das espécies de Aechmea e Vriesea contribuiu para a compreensão do processo reprodutivo. As espécies apresentam grãos de pólen com alta capacidade reprodutiva, viabilidade polínica superior a 93%, germinação in vitro maior que 80% e o estigma apresenta-se receptivo da antese ao final do dia. A ontogênese floral de A. correia-araujoi é centrípeta, os primórdios desenvolvem-se na ordem, sépala, pétala, androceu e gineceu. O apêndice petalar é formado na fase final do desenvolvimento. O primórdio de óvulo tem origem placentária e caráter trizonal, o óvulo é anátropo, bitegumentado e crassinucelado. O meristema floral de A. gamosepala se desenvolve de forma centrípeta, de forma unidirecional reversa. O estigma diferencia-se na fase inicial do desenvolvimento e os apêndices petalares, na fase final. O óvulo é anátropo, crassinucelado, bitegumentado, tétrade linear, megásporo calazal funcional, desenvolvimento tipo monospórico e Polygonum. As anteras são bitecas, tetraesporangiadas, com tapete secretor. Botões florais de 8,7 - 13,0 mm são indicados no estudo de embriogênese a partir de micrósporo. As alterações celulares e o padrão de distribuição de pectinas e AGPs foram caracterizadas por análise citoquímica com azul de toluidina, KI e DAPI e imunocitoquímica por imunofluorescência com os anticorpos para RNA, pectinas esterificadas (JIM7), não esterificadas (JIM5) e AGPs (LM2, LM6, MAC207, JIM13, JIM14) e analisadas por microscopia de fluorescência. Foram caracterizados padrões de distribuição espaço-temporal de pectinas e AGP que podem ser utilizados como marcadores de desenvolvimento gametofítico masculino. As observações feitas nesse trabalho fornecem dados sobre aspectos reprodutivos das espécies que podem ser utilizados em programas de melhoramento genético, conservação e desenvolvimento de haploides