Diversidad morfológica del androceo y gineceo de 17 especies de Papilionoideae (Fabaceae) nativas del Valle de Lerma (Salta-Argentina) y su relación con algunos aspectos reproductivos
DOI:
https://doi.org/10.31055/1851.2372.v55.n3.27867Palavras-chave:
androceo, biología floral, gineceo, mecanismo de polinización, Papilionoideae, sistema reproductivoResumo
Introducción y objetivos: Las especies de Papilionoideae presentan características florales o estrategias relacionadas con los mecanismos de polinización y que favorecen la polinización cruzada como la presencia de barreras físicas, la separación espacial o temporal en la maduración de los ciclos fértiles, entre otras. El objetivo de este trabajo fue brindar una descripción detallada de la morfología del androceo y gineceo de 17 especies de Papilionoideae nativas del Valle de Lerma (Salta-Argentina).
M&M: Se estudiaron a campo y en laboratorio características cuantitativas y cualitativas del androceo y el gineceo en flores de 17 especies de Papilionoideae, pertenecientes a nueve géneros y cinco tribus y se analizaron desde un punto de vista funcional aquellas características que estarían relacionadas con el sistema reproductivo y los mecanismos de polinización.
Resultados: Los resultados indican que la mayoría de las especies son homógamas, presentan androceo monadelfo o pseudomonadelfo con fenestras basales, anteras monomórficas, formas variables del estilo y del estigma, tricomas estilares y periestigmáticos y membrana estigmática. Se registraron características descritas por primera vez para algunas de estas especies tales como la ruptura espontánea de la membrana estigmática durante la antesis y la reducción de la distancia anteras-estigma luego de la maduración de los ciclos sexuales.
Conclusiones: Todas las especies estudiadas presentan características florales asociadas a la reducción de la autopolinización. Se obtuvo información detallada sobre la morfología y otras características del androceo y gineceo que podría ser utilizada para describir mejor sus mecanismos de polinización y para comprender aspectos de su biología reproductiva.
Referências
AGOSTINI, K., M. SAZIMA & I. SAZIMA. 2006. Bird pollination of explosive flowers while foraging for nectar and caterpillars. Biotropica 38: 674-678. https://doi.org/10.1111/j.1744-7429.2006.00191.x
ALEMÁN, M. M. 2014. Biología floral, mecanismos de polinización y sistema reproductivo de Papilionoideas nativas del Valle de Lerma (Salta). Tesis Doctoral. Universidad Nacional de Salta, Argentina.
ALEMÁN, M. M., T. FIGUEROA-FLEMING, A. ETCHEVERRY, S. SÜHRING & P. ORTEGA-BAES. 2014. The explosive pollination mechanism in Papilionoideae (Leguminosae): an analysis with three Desmodium species. Pl. Syst. Evol. 300: 177-186. https://doi.org /10.1007/s00606-013-0869-8
ALEMÁN, M. M., P. HOC, D. LOPEZ-SPAHR., C. YÁÑEZ & C. GÓMEZ. 2017. Fusión, esculturas y ornamentaciones de las piezas de la corola de 17 especies de Papilionoideae. Bol. Soc. Argent. Bot. 52: 623-646. http://dx.doi.org/10.31055/1851.2372.v52.n4.18842
ARCEO‐GÓMEZ, G., M. L. MARTÍNEZ, V. PARRA‐TABLA & J. G. GARCÍA‐FRANCO. 2011. Anther and stigma morphology in mirror‐image flowers of Chamaecrista chamaecristoides (Fabaceae): implications for buzz pollination. Plant Biol. 13: 19-24. https://doi.org/10.1111/j.1438-8677.2010.00324.x
ARONNE, G., M. GIOVANETTI, M. R. GUARRACINO & V. MICCO. 2012. Foraging rules of flower selection applied by colonies of Apis mellifera: ranking and associations of floral sources. Funct. Ecol. 26: 1186-1196. https://doi.org/10.1111/j.1365-2435.2012.02017.x
ARROYO, M. T. K. 1981. Breeding systems and pollination biology in Leguminosae. In: POLHILL, R. M. & P. H. RAVEN (eds.), Advances in Legume Systematics Part 2, pp. 723-769. Royal Botanic Gardens, Kew.
BARRETT, S. C. H. 2002. Sexual interference of the floral kind. Heredity 88: 154-159. https://doi.org/10.1038/sj/hdy/6800020
BARRETT, S. C. H. 2010. Understanding plant reproductive diversity. Philos. Trans. Roy. Soc. Lond. B. Biol. Sci. 365: 99-109. https://doi.org/10.1098/rstb.2009.0199
BARRETT, S. C. H., L. K. JESSON & A. M. BAKER. 2000. The evolution and function of stylar polymorphisms in flowering plants. Ann. Bot. 85: 253-265. https://doi.org/10.1006/anbo.1999.1067
BASSO-ALVES, J. P., K. AGOSTINI & S. PÁDUA-TEIXEIRA. 2011. Pollen and stigma morphology of some Phaseoleae species (Leguminosae) with different pollinators. Plant Biol. 13: 602-610. https://doi.org/10.1111/j.1438-8677.2010.00416.x
BIANCHI, A. R. & C. E. YÁÑEZ. 1992. Las precipitaciones en el Noroeste Argentino. INTA, Salta.
BIANCHI, A. R. 1996. Temperaturas medias estimadas para la región Noroeste de Argentina. INTA, Salta.
BYSTRICKY, M., R. SCHULTZEKRAFT & M. PETERS. 2010. Studies on the pollination biology of the tropical forage legume shrub Cratylia argentea. Trop. Grasslands 44: 246-252.
CABRERA, A. L. 1976. Regiones fitogeográficas Argentinas. Fasc. 1. In: KUGLER, W. F. (ed.), Enciclopedia Argentina de Agricultura y Jardinería, pp. 1-85. ACME, Buenos Aires.
COSTA, M. F. B., J. V. PAULINO, C. R. MARINHO, V. G. LEITE, G. D. PEDERSOLI & S. P. TEIXEIRA. 2014. Stigma diversity in tropical legumes with considerations on stigma classification. Bot. Rev. 80: 1-29. https://doi.org/10.1007/s12229-014-9131-5
D’AMBROGIO DE ARGÜESO, A. 1986. Manual de técnicas en histología vegetal. Hemisferio Sur, Buenos Aires.
DAFNI, A. 1992. Pollination ecology. A practical approach. Oxford University Press, Oxford.
Drewes, S. I. 2005. Morfología de estilos y estigmas en Macroptilium (Fabaceae). Kurtziana 31: 29-38.
DREWES, S. I. & C. GAMBA. 2011. Morfología profunda del gineceo en Vigna (Leguminosae, Papilionoideae). Kurtziana 36:55-67.
DREWES, S. I. & P. S. HOC. 2000. Morfología y desarrollo de flores cleistógamas en Macroptilium fraternum (Fabaceae). Kurtziana 28: 229-238.
ETCHEVERRY, A. V., S. M. PÉREZ DE BIANCHI & D. MARTÍN MONTIEL DE LÓPEZ. 1999. Floral biology of Macroptilium erythroloma (L.) Urban (Fabaceae). Beitr. Biol. Pflanzen 71: 403- 418.
ETCHEVERRY, A. V., J. J. PROTOMASTRO & C. WESTERKAMP. 2003. Delayed autonomous self-pollination in the colonizer Crotalaria micans (Fabaceae: Papilionoideae). Pl. Syst. Evol. 239: 15-28. https://doi.org/10.1007/s00606-002-0244-7
ETCHEVERRY, A. V., M. M. ALEMÁN & T. FIGUEROA FLEMING. 2008. Flower morphology, pollination biology and mating system of the complex flower of Vigna caracalla (Fabaceae: Papilionoideae). Ann. Bot. 102: 305-316. https://doi.org/10.1093/aob/mcn106
ETCHEVERRY, A. V., M. M. ALEMAN, T. FIGUEROA‐FLEMING, D. LÓPEZ‐SPAHR, C. A. GÓMEZ, C. YAÑEZ & P. ORTEGA‐BAES. 2012. Pollen: ovule ratio and its relationship with other floral traits in Papilionoideae (Leguminosae): an evaluation with Argentine species. Pl. Biol. 14: 171-178. https://doi.org/10.1111/j.1438-8677.2011.00489.x
FAIGÓN SOVERNA, A., B. GALATI & P. HOC .2003. Study of ovule and megagametophyte development in four species of subtribe Phaseolinae (Leguminosae). Acta Biol. Crac. Ser. Bot. 42: 63-73.
FIGUEROA FLEMING, T. & Á. V. ETCHEVERRY. 2017. Comparing the efficiency of pollination mechanisms in Papilionoideae. Arthropod-Plant Interac. 11: 273-283. https://doi.org/10.1007/s11829-017-9515-7
FIGUEROA FLEMING, T. 2014. Interacciones planta-polinizador en Papilionoideas (Leguminosae) simpátricas nativas de Salta, Argentina. Tesis Doctoral. Universidad Nacional de Salta, Argentina.
FRANKLIN-TONG, V. E. 2008. Self-incompatibility in flowering plants: Evolution diversity, and mechanisms. Springer, Berlin. https://doi.org/10.1007/978-3-540-68486-2
GALLONI, M., L. PODDA, D. VIVARELLI & G. CRISTOFOLINI. 2007. Pollen presentation, pollen-ovule ratios, and other reproductive traits in Mediterranean Legumes (Fam. Fabaceae-Subfam. Faboideae). Pl. Syst. Evol. 266: 147-164. https://doi.org/10.1007/s00606-007-0526-1
GALLONI, M., L. PODDA, D. VIVARELLI, M. QUARANTA & G. CRISTOFOLINI. 2008. Visitor diversity and pollinator specialization in Mediterranean legumes. Flora 203: 94-102. https://doi.org/10.1016/j.flora.2006.12.006
GRÜNMEYER, R. 1990. Pollination by bats and non-flying mammals of the african tree Parkia bicolor (Mimosaceae). Mem. New York Bot. Gard. 55: 83-104.
HEENAN, P. B. 1998. The pollination system and stigmatic cuticle of Clianthus puniceus (Fabaceae). New Zealand J. Bot. 36: 311-314. https://doi.org/10.1080/0028825X.1998.9512571
HESLOP-HARRISON, J. & Y. HESLOP-HARRISON. 1985. Surfaces and secretions in the pollen-stigma interaction: a brief review. J. Cell Sci.1985: 287-300.
https://doi.org/10.1242/jcs.1985.Supplement_2.15
HOC, P. S., V. DI STILIO, M. AGULLÓ, M. BRIZUELA & R. PALACIOS. 1993. Biología floral de Vigna longifolia (Legminosae, Phaseolae). Darwiniana 32: 27-39.
HOC, P. S., M. A. AGULLÓ & R. A. PALACIOS.1994. Stylar trimorphism in four functionally andromonoecious Prosopis species (Mimosaceae). Pl. Syst. Evol. 190: 143-156. https://doi.org/10.1007/BF00986190
HOC, P. S. & M. T. AMELA GARCÍA. 1998. Floral biology and reproductive system of Phaseolus augusti (Fabaceae). Beitr. Biol. Pflanzen 70: 121-140.
HOC, P. S. & M. T. AMELA GARCÍA. 1999. Biología floral y sistema reproductivo de Phaseolus vulgaris var. aborigeneus (Fabaceae). Revista Biol. Trop. 47: 59-67.
HOC, P. S., S. DREWES & M. T. AMELA GARCÍA. 2003. Biología floral, sistema reproductivo y éxito reproductivo de Macroptilium fraternum (Fabaceae). Revista Biol. Trop. 51: 369-380.
HUANG, Z. H., H. L. LIU & H. Q. HUANG. 2015. Interspecific pollen transfer between two coflowering species was minimized by bumblebee fidelity and differential pollen placement on the bumblebee body. J. Plant Ecol. 8: 109-115. https://doi.org/10.1093/jpe/rtv015
INFOSTAT. 2016. Grupo InfoStat. FCA. Universidad Nacional de Córdoba, Argentina.
KANG, Y. & M. L. ZHANG. 2004. Study of pollen brush in selected species of Astragalus L. subgenus Pogonophace Bunge (Leguminosae). Pl. Syst. Evol. 249: 1-8. https://doi.org/10.1007/s00606-004-0174-7
KEARNS, C. A. & D. W. INOUYE. 1993. Techniques for pollination biologists. University Press of Colorado, Niwot.
LAVIN, M. & A. DELGADO. 1990. Pollen brush of Papilionoideae (Leguminosae): morphological variation and systematic utility. Amer. J. Bot. 77: 1294-1312. https://doi.org/10.1002/j.1537-2197.1990.tb11381.x
LLOYD, D. G., C. J. WEBB. 1986. The avoidance of interference between the presentation of pollen and stigmas in angiosperms I. Dichogamy. New Zealand J. Bot. 24: 135-162. https://doi.org/10.1080/0028825X.1986.10409725
LÓPEZ, J., T. RODRÍGUEZ-RIAÑO, A. ORTEGA-OLIVENCIA, J. A DEVESA & T. RUIZ. 1999. Pollination mechanisms and pollen-ovule ratios in some Genisteae (Fabaceae) from Southwestern Europe. Pl. Syst. Evol. 216: 23-47. https://doi.org/10.1007/BF00985099
LORD, E. & Y. HESLOP-HARRISON. 1984. Pollen and stigma organization in Leguminosae: stigma organization and the breeding system of Vicia faba. Ann. Bot. 54: 827-836. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.aob.a086856
LPWG. 2017. A new subfamily classification of the Leguminosae based on a taxonomically comprehensive phylogeny. Taxon 66: 44-77. https://doi.org/10.12705/661.3
OLLERTON, J., A. KILLICK, E. LAMBORN, S. WATTS & M. WHISTON. 2007. Multiple meanings and modes: on the many ways to a generalist flower. Taxon 56: 717-728. https://doi.org/10.2307/25065855
OWENS, S.J. & C.H. STIRTON. 1989. Pollen, stigma and style interactions in the Leguminosae. In: STIRTON, C. H., J. L. ZARUCCHI (eds.), Advances in legume biology, pp. 105-112. Monographs in Systematic Botany from the Missouri Botanical Garden, St. Louis.
PAULINO, J. V., V. F. MANSANO & G. PRENNER. 2016. Evidence for division of labor and division of function related to the pollen release in Papilionoideae (Leguminosae) with a heteromorphic androecium. Int. J. Plant. Sci. 177: 590-607. https://doi.org/10.1086/687351
POLHILL, R. M., P. H. RAVEN & C. H. STIRTON. 1981. Evolution and systematics of the Leguminosae. In: POLHILL, R. M. & P. H. RAVEN (eds.), Advances in Legume Systematics Part 2, pp. 1-26. Royal Botanic Gardens, Kew.
RODRÍGUEZ-RIAÑO, T., A. ORTEGA-OLIVENCIA & J. A. DEVESA. 1999a. Biología floral en Fabaceae. Ruizia 16: 1-176.
RODRÍGUEZ-RIAÑO, T., A. ORTEGA-OLIVENCIA & J. A. DEVESA. 1999b. Types of Androecium in the Fabaceae of SW Europe. Ann. Bot. 83: 109-116. https://doi.org/10.1006/anbo.1998.0808
SHIVANNA, K. R., & S. J. OWENS. 1989. Pollen pistil interactions (Papilionoideae). In: STIRTON, C. H., J. L. ZARUCCHI (eds.), Advances in legume biology, pp. 157-182. Monographs in Systematic Botany from the Missouri Botanical Garden, St. Louis.
SOLOMON RAJU, A. J. & S. PURNACHANDRA-RAO. 2006. Explosive pollen release and pollination as a function of nectar feeding activity of certain bees in the biodiesel plant, Pongamia pinnata (L.) Pierre (Fabaceae). Curr. Sci. 90: 960-967.
STEVENS, P. F. 2001. Angiosperm Phylogeny Website. Version 14 [online]. Disponible en: http://www.mobot.org/MOBOT/research/APweb/ [Acceso: 12 Junio 2020]
SUZUKI, N. 2003. Significance of flower exploding pollination on the reproduction of the Scotch broom, Cytisus scoparius (Leguminosae). Ecol. Res. 18: 523-532. https://doi.org/10.1046/j.1440-1703.2003.00575.x
TUCKER, S. C. 1987. Floral initiation and development in legumes. In: STIRTON, C. H. (ed.), Advances in Legume Systematics Part 3, pp. 183-239. Royal Botanic Gardens, Kew.
TUCKER, S. C. 1988a. Heteromorphic flower development in Neptunia pubescens (Leguminosae: Mimosoideae). Amer. J. Bot. 75: 204-224. https://doi.org/10.1002/j.1537-2197.1988.tb13432.x
TUCKER, S. C. 1988b. Dioecy in Bauhinia resulting from organ suppression. Amer. J. Bot. 75: 1584-1597. https://doi.org/10.1002/j.1537-2197.1988.tb11232.x
TUCKER, S. C. 1989. Overlapping organ initiation and common primordia in flowers of Pisum sativum (Leguminosae: Papilionoideae). Amer. J. Bot. 76: 714-729. https://doi.org/10.1002/j.1537-2197.1989.tb11366.x
TUCKER, S. C. 1990. Loss of floral organs in Ateleia (Leguminosae: Papilionoideae: Sophoreae). Amer. J. Bot. 77: 750-761. https://doi.org/10.1002/j.1537-2197.1990.tb14465.x
TUCKER, S. C. 1991. Helical floral organogenesis in Gleditsia, a primitive Caesalpinioid legume. Amer. J. Bot. 78: 1130-1149. https://doi.org/10.1002/j.1537-2197.1991.tb14520.x
TUCKER, S. C. 1992. The developmental basis for sexual expression in Ceratonia siliqua (Leguminosae: Caesalpinioideae: Cassieae). Amer. J. Bot. 79: 318-327. https://doi.org/10.1002/j.1537-2197.1992.tb14555.x
TUCKER, S. C. 2003. Floral development in legumes. Pl. Physiol. 131: 911-926. https://doi.org/10.1104/pp.102.017459
ULIBARRI, E. 2008. Los géneros de Caesalpinioideae (Leguminosae) presentes en Sudamérica. Darwiniana 46: 66-163. https://doi.org/10.14522/darwiniana.2014.461.286
WEBB, C. J. & D. G. LLOYD. 1986. The avoidance of interference between the presentation of pollen and stigmas in angiosperms II. Herkogamy. New Zealand J. Bot. 24: 163-178. https://doi.org/10.1080/0028825X.1986.10409726
WESTERKAMP, C. 1997. Keel blossoms: bee flowers with adaptations against bees. Flora 192: 125-132. https://doi.org/10.1016/S0367-2530(17)30767-3
YEO, P. F. 1993. Secondary pollen presentation. Form, function and evolution. Springer, New York.
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