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Title: Biologia reprodutiva, polinização e barreiras reprodutivas em duas Bromeliaceae na Mata Atlântica do Rio Grande do Norte
Other Titles: Reproductive biology, pollination, and reproductive barriers in two Bromeliaceae of the Atlantic Forest in Rio Grande do Norte
Authors: Cavalcante, Brayan Paiva
Keywords: Barreiras pós-polinização;Bromelioideae;Fenologia da floração;Hohenbergia;Polinização por abelhas;Wittmackia
Issue Date: 22-Feb-2018
Citation: CAVALCANTE, Brayan Paiva. Biologia reprodutiva, polinização e barreiras reprodutivas em duas Bromeliaceae na Mata Atlântica do Rio Grande do Norte. 2018. 83f. Dissertação (Mestrado em Sistemática e Evolução) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2018.
Portuguese Abstract: Bromeliaceae é um grupo de monocotiledôneas neotropicais com 3543 espécies em 73 gêneros. Reconhecida como um dos mais notórios casos de irradiação adaptativa, apresentam uma variedade grande de características reprodutivas, contudo, diversas bromélias correlacionadas ocorrem em simpatria, e para isto, devem haver fortes barreiras reprodutivas que mantenham essas espécies coesas. Partindo disso, esta dissertação teve como objetivo descrever a biologia reprodutiva de duas bromélias simpátricas na Mata Atlântica do Rio Grande do Norte, de maneira a entender como ocorre a dinâmica reprodutiva e os mecanismos que permitem a coesão de ambas, analisando o fluxo polínico e as barreiras reprodutivas existentes. Este trabalho foi realizado na Floresta Nacional de Nísia Floresta, um fragmento de Mata Atlântica no estado do Rio Grande do Norte, e as espécies amostradas foram Wittmackia patentissima e Hohenbergia ridleyi. No Capítulo I, foram abordados os processos envolvendo a biologia reprodutiva, a ecologia da polinização e a fenologia floral de Wittmackia patentissima e Hohenbergia ridleyi, buscando descrever seus processos reprodutivos, bem como possíveis barreiras pré-polinização e o fluxo polínico entre ambas. Como resultados, constatamos que ambas possuem flores delicadas, aromatizadas, diurnas, disponíveis por 1-2 dias. Além disso, a floração é sincrônica, acontecendo entre agosto e outubro, com vários indivíduos se sobrepondo e prolongando a estação reprodutiva. Os principais visitantes florais são as abelhas, mas podem ser vistos outros himenópteros, lepidópteros, coleópteros e dípteros, sendo que todos utilizam o néctar floral como recurso. Basicamente todas as características florais são compartilhadas, não sendo identificado nenhum tipo de barreira reprodutiva do tipo prépolinização entre as duas. No Capítulo II, foram descritos os sistemas reprodutivos deste par de espécie, de maneira a entender como ocorre a dinâmica de polinização e quais os mecanismos que possibilitam a frutificação. Além disso, foram realizados testes de hibridação entre estas espécies, analisando o crescimento do tubo polínico ao longo do gineceu, para observar se existem barreiras pós-polinização que evitem a formação de híbridos naturais. Como resultado, notou-se que ambas são altamente autocompatíveis, e que existe deposição espontânea de pólen ainda na fase de botão, e isso pode maximizar o sucesso reprodutivo da planta genitora. Nos testes de hibridação foi possível observar que os grãos de pólen germinaram e cresceram até o 1/3 superior do estilete em todos os tratamentos em ambas as espécies. Não houve diferença no desenvolvimento polínico nos tratamentos de autogamia e polinização cruzada para nenhuma das duas espécies, entretanto, foi possível observar anormalidades a partir do 2/3 do estilete nos testes de hibridação. Neste ponto, foi possível observar a deposição irregular de calose ao longo do estilete, bem como a paralização dos tubos polínicos em todos os testes de hibridação, o que indica que existem fortes barreiras póspolinização que inibem a formação de híbridos naturais.
Abstract: Bromeliaceae is a group of neotropical monocotyledons with 3543 species in 73 genera. Recognized as one of the most notorious cases of adaptive radiation, it has a large variety of reproductive traits. However, several correlated bromeliads occur in sympatry, and to allow this, there must be strong reproductive barriers that keep these species cohesive. This dissertation aimed to describe the reproductive biology of two sympatric bromeliads in the Atlantic Forest of Rio Grande do Norte, in order to understand how reproductive dynamics occurs and the mechanisms that allow the cohesion of both, by analyzing the pollen flow and reproductive barriers. This work was carried out in the Nísia Floresta National Forest, a fragment of Atlantic Forest in the state of Rio Grande do Norte, and the species sampled were Wittmackia patentissima and Hohenbergia ridleyi. In Chapter I, the processes involving reproductive biology, pollination ecology and floral phenology of Wittmackia patentissima and Hohenbergia ridleyi, were analyzed, trying to describe their respective reproductive mechanisms, as well as possible pre-pollination barriers and the pollen flow between them. We found that both have delicate, aromatized, diurnal, flowers that are available for 1-2 days. In addition, flowering is synchronous, occurring between August and October, with several individuals overlapping and prolonging the reproductive season. The main floral visitors are bees, but other hymenoptera, lepidoptera, coleoptera and diptera can be seen, all of which use floral nectar as a resource. Basically, all the floral characteristics are shared, not being identified any type of reproductive barrier of the type pre-pollination between them. In Chapter II, the reproductive systems of this pair of species were described, in order to understand how the dynamics of pollination occurs and what mechanisms enable fruiting. In addition, hybridization tests were performed between these species, analyzing the growth of the pollen tube along the gynoecium, to observe if there are post-pollination barriers that prevent the formation of natural hybrids. As a result, it has been found that both taxa are highly self-compatible, and that there is spontaneous pollen deposition while in flower bud stage, and this can maximize their reproductive success. In the hybridization tests it was possible to observe that the pollen grains germinated and grew until the first portion of the style in all treatments in both species. There was no difference in pollen development in the self- versus cross pollination treatments for either species, however, it was possible to observe abnormalities from the second portion of the style in the hybridization tests. At this point, it was possible to observe the irregular deposition of callose along the style, as well as the stoppage of the pollen tubes in all the hybridization tests, indicating that there are strong post-pollination barriers that inhibit the formation of natural hybrids.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/28033
Embargoed until: 2020-01-01
Appears in Collections:PPGSE - Mestrado em Sistemática e Evolução

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