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Type: TESE
Degree Level: Doutorado
Title: Contribuição da embriologia na sistemática e na elucidação da apomixia em Melastomatacaeae Juss
Title Alternative: The contribution of embryology to the systematic and apomixis elucidation in Melastomataceae Juss
Author: Caetano, Ana Paula de Souza, 1985-
Advisor: Teixeira, Simone de Pádua
Abstract: Resumo: Melastomataceae, com cerca de 4.500 espécies distribuídas em regiões tropicais e subtropicais, é a sexta maior família entre as angiospermas no Brasil. O grupo destaca-se pela elevada proporção de espécies apomíticas, claramente concentradas em Miconieae. Apesar do monofiletismo da família, a evolução de caracteres morfológicos, as relações e a própria delimitação das tribos permanecem em debate. Este trabalho teve dois objetivos gerais. O primeiro objetivo foi investigar o tipo de apomixia e verificar a ocorrência de reprodução sexuada em seis espécies de Miconieae: Clidemia hirta, Leandra aurea, L. melastomoides, Miconia leucocarpa, Ossaea amygdaloides e O. confertiflora, por meio de análises anatômicas da esporogênese, gametogênese, embriogênese e mensuração da viabilidade e da germinação dos grãos de pólen. O segundo objetivo foi testar a importância sistemática de dois caracteres embriológicos em Melastomataceae: ocorrência de drusas na parede da antera madura e número de camadas no tegumento externo do óvulo, a partir de 180 e 144 espécies, respectivamente. As amostras foram obtidas de espécimes herborizadas ou preservadas em álcool e analisadas anatomicamente. Os resultados revelam que alterações na meiose e heterocronia no desenvolvimento dos grãos de pólen levam à inviabilidade polínica. Apomixia do tipo gametofítica diplospórica é observada nas seis espécies analisadas, e como consequência, a formação de sacos embrionários reduzidos é comprometida. Adicionalmente, em C. hirta observa-se apomixia gametofítica apospórica e em L. melastomoides, embrionia adventícia. A reprodução sexuada parece ser um evento pouco comum nas espécies investigadas, que podem ser classificadas como apomíticas obrigatórias, ou seja, que se reproduzem apenas por apomixia. Drusas na parede da antera madura são relatadas em 89 dos 180 representantes analisados e pode ser usada para delimitar alguns clados. A ocorrência destes cristais parece distinguir o gênero Blakea (Blakeeae), a tribo Henrietteeae e um subclado dentro de "Conostegia s.l." (Miconieae) de grupos proximamente relacionados. O papel das drusas na parede da antera é incerto. O tegumento externo do óvulo, formado por duas camadas celulares, é o estado de caráter mais comum na família, presente em 11 dos 14 grupos amostrados. Variação é observada em Melastomeae, Merianieae e Miconieae. Em Melastomeae, no clado "Marcetia & allies" a ocorrência de óvulos com tegumento externo formado por três camadas de células é apontada como uma sinapomorfia para o grupo. Em Miconieae, a ocorrência de três camadas no tegumento externo do óvulo é o estado de caráter mais comum, mas a ocorrência de mais de três camadas foi observada em linhagens com sementes grandes. Na tribo, a espessura do tegumento externo pode estar relacionada a presença de frutos endozoóricos. Ainda em Miconieae, o gênero Physeterostemon e um subclado dentro de "Conostegia s.l." foram delimitados pela ocorrência de duas camadas no tegumento externo do óvulo. A comparação dos dados embriológicos obtidos em diferentes linhagens de Melastomataceae evidencia a importância deste tipo de estudo para a sistemática da família e fornece informações para futuras discussões evolutivas

Abstract: Melastomataceae comprise ~4,500 species found in tropical and subtropical regions. This is the sixth largest family of flowering plants in Brazil. The group has been highlighted for its high proportion of apomictic species, clearly concentrated in Miconieae. Despite of the supported monophyly of the family, their intrafamily relationships and morphological evolution are still now poorly understood. The objectives of this study were twofold. The first aim was to investigate the apomixis type and to verify the occurrence of sexual reproduction in six species of Miconieae: Clidemia hirta, Leandra aurea, L. melastomoides, Miconia leucocarpa, Ossaea amygdaloides and O. confertiflora. Sporogenesis, gametogenesis and embryogenesis anatomy, and pollen grain viability and germination measurement were used. The second aim of this study was to test the systematic importance of two embryological characters in Melastomataceae: druses occurrence in the anther wall cells and the thickness of the outer ovule integument from 180 and 144 species, respectively. For this purpose, we used anatomical analyses from herborized and spirit samples. The results show abnormal meiosis and heterochrony as cause of pollen inviability. Diplosporic apomixis was observed in all species and thus, the sexual embryo sac development is affected. Furthermore, aposporic apomixis was observed in C. hirta and adventitious embryony in L. melastomoides. Sexual reproduction appears to be an uncommon event in the investigated species, which can be classified as obligate apomitics. Druses in the anther wall cells were observed in 89 from 180 analysed species. The druses occurrence delimits Blakea (Blakeeae), Henrietteeae and a subclade in "Conostegia s.l." (Miconieae). The role of druses in the anther wall is uncertain. The bi-layered outer ovule integument was the most common character state in the family, observed in 11 from 14 sampled groups. Variations were detected in Melastomeae, Merianieae and Miconieae. The three-layered outer integument is pointed as a synapomorphy for "Marcetia & allies" (Melastomeae) and it is a character state most common in Miconieae, although more than three layers were observed in lineages with large seeds. We propose that the outer ovule integument may be related to the endozoochorous fruits in Miconieae. A bi-layered outer integument delimits Physeterostemon and a subclade in "Conostegia s.l." (Miconieae). The embryological data comparison for different groups of Melastomataceae highlights the importance of this study in the systematic works and provides information for future evolutionary discussions
Subject: Anatomia vegetal
Apomixia
Melastomataceae
Antera
Óvulos (Plantas)
Editor: [s.n.]
Citation: CAETANO, Ana Paula de Souza. Contribuição da embriologia na sistemática e na elucidação da apomixia em Melastomatacaeae Juss. 2014. 243 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/315575>. Acesso em: 26 ago. 2018.
Date Issue: 2014
Appears in Collections:IB - Tese e Dissertação

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