Local factors have the potential to generate genetic structure within species if populations respond differently to varying environmental conditions across their geographic range. In this project, spatial genetic structure was examined in the legume, Chamaecrista fasciculata, its symbiotic nitrogen fixing bacteria, and rhizosphere microbiomes. In the first chapter, the aim was to test for genetic structure among populations of C. fasciculata in the Southeast and to evaluate whether phenotypic variation in leaf pubescence is associated with genetic divergence among populations, which would be consistent with local adaptation. My results did not detect a significant association between genetic structure and phenotypic variation in leaf pubescence, but the role of environmental variables in generating the observed patterns of spatial genetic variation in C. fasciculata was demonstrated. In the second project, I analyzed genetic structure within a single population to test for the presence of fine-scale genetic structure of the host plant and to determine if genetic structure of symbiotic nitrogenixing rhizobia is influenced by host plants. Neighboring plants are expected to be more genetically similar than distant plants. If this expectation is supported and genotype x genotype interactions are important in this system, then I anticipated that spatially close host plants would show more genetically similar microbiota in their nodules and rhizospheric soil than distant host plants. The results indicated fine-scale genetic structure for both host plants and nodulating rhizobia, suggesting that the both organisms are influenced by similar mechanisms structuring genetic diversity or shared habitat preferences. In the third project, I characterized fine-scale structure and diversity of microbial communities of the rhizosphere of host plants within a single population. The results revealed significant differences in bacterial and fungal communities among host plants and a significant association between genetic distance of both microbial communities and spatial and plant genetic distances. These data confirm the importance of plant genotype and physical distance in shaping the genetic structure and diversity of bacterial and fungal communities of the rhizosphere. Overall, this study enhances our understanding of the degree to which intraspecific genetic variation in plants influences the diversity and structure of soil microbial communities.

O presente trabalho tem como principal objetivo contribuir para o levantamento e projeto da Flora da Serra do Cipó, Minas Gerais, região localizada ao sul da Cadeia do Espinhaço, por meio do estudo taxonômico das espécies de Chamaecrista seções Apoucouita, Chamaecrista e Xerocalyx (Leguminosae-\"Caesalpinioideae\"), com ocorrência na área de estudo. \"Caesalpinioideae\" (Leguminosae) é uma subfamília com cerca de 163 gêneros e 2.250 espécies, distribuídas principalmente na América do Sul, África Tropical e Sudoeste da Ásia. Chamaecrista é o maior gênero de \"Caesalpinioideae\", com cerca de 330 espécies, dividido em 6 seções (Absus, Apoucouita, Caliciopsis, Chamaecrista, Grimaldia e Xerocalyx), todas ocorrentes no Brasil. O levantamento das espécies foi realizado baseando-se em consultas bibliográficas e aos principais herbários com coleções de materiais da Serra do Cipó e atividades de campo. Na Serra do Cipó foram encontradas 15 espécies compreendendo as seções, Apoucouita (1 sp.), Chamaecrista (11 spp.) e Xerocalyx (3 spp.). No capítulo 1, a monografia, são apresentados chaves de identificação, descrições morfológicas, ilustrações, dados sobre distribuição geográfica, habitat, fenologia e comentários dos táxons estudados no formato da publicação. O capítulo 2 trata-se uma análise de padrões de distribuição geográfica das espécies de Chamaecrista ser. Coriaceae, grupo que se destacou durante a compilação de dados, por ser praticamente restrito à Cadeia do Espinhaço mineira. Durante a execução do trabalho, a necessidade de esclarecer alguns problemas taxonômicos encontrados levou à realização de uma análise mais detalhada da morfologia com ênfase na venação foliolar apresentada aqui como Capítulo 3. / The principal objective of this dissertation is to contribute to the survey and project Flora da Serra do Cipó, which is being conducted in the southern Espinhaço Range. It was made through a taxonomic study of the species of the genus Chamaecrista section Apoucouita, Chamaecrista and Xerocalyx (Leguminosae-\"Caesalpinioideae\"), which are found in that area. \"Caesalpinioideae\" (Leguminosae) is a subfamily with about 163 genera and 2250 species, distributed principally in South America, tropical Africa and southwest Asia. Chamaecrista is one of biggest genera of Caesalpinioideae, with about 330 species, divided in six section (Absus, Apoucouita, Caliciopsis, Chamaecrista, Grimaldia e Xerocalyx), all of which occur in Brazil. The survey of the species was done through a consult of bibliographies; herbaria with collections of materials from Serra do Cipó and field trips. In that area 15 species were found, comprising the sections Apoucouita (1 sp.), Chamaecrista (11 spp.) e Xerocalyx (3 spp.). In Chapter 1, keys of identification, morphological descriptions, illustrations, data about geographic distribution, habitat, phenology and taxonomic commentaries are present in the monographic. Chapter 2, deals with an analysis of patterns of geographical distribution of the species of Chamaecrista ser. Coriaceae, a group that stood out during the compilation of data, being practically restricted to Espinhaço Range. During the execution of the work, we need to clarify some taxonomic problems found that led to the realization of a more detailed analysis of morphology with emphasis on the leaflet venation presented here as Chapter 3.

O presente trabalho tem como principal objetivo contribuir para o levantamento e projeto da Flora da Serra do Cipó, Minas Gerais, região localizada ao sul da Cadeia do Espinhaço, por meio do estudo taxonômico das espécies de Chamaecrista seções Apoucouita, Chamaecrista e Xerocalyx (Leguminosae-\"Caesalpinioideae\"), com ocorrência na área de estudo. \"Caesalpinioideae\" (Leguminosae) é uma subfamília com cerca de 163 gêneros e 2.250 espécies, distribuídas principalmente na América do Sul, África Tropical e Sudoeste da Ásia. Chamaecrista é o maior gênero de \"Caesalpinioideae\", com cerca de 330 espécies, dividido em 6 seções (Absus, Apoucouita, Caliciopsis, Chamaecrista, Grimaldia e Xerocalyx), todas ocorrentes no Brasil. O levantamento das espécies foi realizado baseando-se em consultas bibliográficas e aos principais herbários com coleções de materiais da Serra do Cipó e atividades de campo. Na Serra do Cipó foram encontradas 15 espécies compreendendo as seções, Apoucouita (1 sp.), Chamaecrista (11 spp.) e Xerocalyx (3 spp.). No capítulo 1, a monografia, são apresentados chaves de identificação, descrições morfológicas, ilustrações, dados sobre distribuição geográfica, habitat, fenologia e comentários dos táxons estudados no formato da publicação. O capítulo 2 trata-se uma análise de padrões de distribuição geográfica das espécies de Chamaecrista ser. Coriaceae, grupo que se destacou durante a compilação de dados, por ser praticamente restrito à Cadeia do Espinhaço mineira. Durante a execução do trabalho, a necessidade de esclarecer alguns problemas taxonômicos encontrados levou à realização de uma análise mais detalhada da morfologia com ênfase na venação foliolar apresentada aqui como Capítulo 3. / The principal objective of this dissertation is to contribute to the survey and project Flora da Serra do Cipó, which is being conducted in the southern Espinhaço Range. It was made through a taxonomic study of the species of the genus Chamaecrista section Apoucouita, Chamaecrista and Xerocalyx (Leguminosae-\"Caesalpinioideae\"), which are found in that area. \"Caesalpinioideae\" (Leguminosae) is a subfamily with about 163 genera and 2250 species, distributed principally in South America, tropical Africa and southwest Asia. Chamaecrista is one of biggest genera of Caesalpinioideae, with about 330 species, divided in six section (Absus, Apoucouita, Caliciopsis, Chamaecrista, Grimaldia e Xerocalyx), all of which occur in Brazil. The survey of the species was done through a consult of bibliographies; herbaria with collections of materials from Serra do Cipó and field trips. In that area 15 species were found, comprising the sections Apoucouita (1 sp.), Chamaecrista (11 spp.) e Xerocalyx (3 spp.). In Chapter 1, keys of identification, morphological descriptions, illustrations, data about geographic distribution, habitat, phenology and taxonomic commentaries are present in the monographic. Chapter 2, deals with an analysis of patterns of geographical distribution of the species of Chamaecrista ser. Coriaceae, a group that stood out during the compilation of data, being practically restricted to Espinhaço Range. During the execution of the work, we need to clarify some taxonomic problems found that led to the realization of a more detailed analysis of morphology with emphasis on the leaflet venation presented here as Chapter 3.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-08-28Bitstream added on 2014-06-13T20:16:48Z : No. of bitstreams: 1 paula_oc_me_botib.pdf: 3021276 bytes, checksum: bbd5e34ab1826b276d319adf75a8e150 (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / As Fabaceae são a família mais rica do cerrado, contando com 101 gêneros e 777 espécies e o gênero Chamaecrista é o mais numeroso, listando-se 100 espécies. Ainda assim, o gênero é muito pouco conhecido; não são encontrados trabalhos relativos à estrutura do pericarpo e, no que tange às sementes, o levantamento recuperou apenas um trabalho. O presente estudo visa a realizar um estudo estrutural com espécies de Chamaecrista (Fabaceae, Caesalpinioideae), ocorrentes nos cerrados do Estado de São Paulo; mais especificamente, objetiva analisar a morfologia, anatomia e ontogênese de frutos e sementes de Chamaecrista desvauxii (Collad.) Killip var. latistipula (Benth.) G.P. Lewis, Chamaecrista flexuosa (L.) Greene e Chamaecrista nictitans L. var. patellaria (Collad.) H.S. Irwin & Barneby, buscando verificar a ocorrência de padrões estruturais relacionados ao cerrado. Para isto, foram utilizadas técnicas usuais de processamento em microscopia de luz e microscopia eletrônica de varredura. As três espécies apresentam estrutura bastante uniforme, tanto no pericarpo quanto na semente. Os frutos são legumes típicos e, no pericarpo, foram observados aspectos comuns às leguminosas, sendo destacadas características ancestrais (como a folha carpelar fendida), xeromórficas (cutícula espessa, presença de tricomas na epiderme ovariana e no exocarpo, células comuns com paredes anticlinais retas, hipoderme, presença de cristais de oxalato de cálcio e calotas de fibras gelatinosas externas aos feixes dorsal e ventrais) e antiherbivoria (acúmulo de compostos fenólicos e segmentação pericárpica). Na semente, também foram observadas características comuns à família, como o caráter unitegumentado e a testa de estrutura padrão, com paliçada bem diferenciada. São sementes albuminosas e o endosperma é mucilaginoso. As reservas... / Fabaceae is the richest family, with 101 genera and 777 species, Chamaecrista is the most numerous genus of cerrado, with 100 species. However, the genus is very little known; works about pericarp structure are not found, and only one work refers to the seed anatomy. We aim to accomplish a structural analysis of species of Chamaecrista (Fabaceae, Caesalpinioideae), occurring in the cerrado of the São Paulo State; more specifically, we intend to analyze the morphology, anatomy and ontogeny of fruits and seeds of Chamaecrista desvauxii (Collad.) Killip var. latistipula (Benth.) G.P. Lewis, Chamaecrista flexuosa (L.) Greene and Chamaecrista nictitans L. var. patellaria (Collad.) H.S. Irwin & Barneby, searching to verify the occurrence of ordinary structural standards in these plants and to indicate similarities with other species of Fabaceae and of the cerrado. For this, usual techniques of light microscopy and scanning electronic microscopy had been used. The three species present uniform structure in the pericarp and in the seed. The fruits are typical legumes and common aspects of the leguminous species have been observed in the pericarp. We detached ancestral characteristics (as the opened carpel), xeromorphic (thick cuticle, presence of trichomes in ovarian epidermis and exocarp, common cells with straight anticlinal walls, hypodermis, presence of calcium oxalate crystals and groups of gelatinous fibres external to dorsal and ventral bundles) and antiherbivory (phenolic compounds accumulation and pericarpic segmentation). In the seed, we have also observed typical Fabaceae traits, as the unitegmic condition and the standard structure of the testa, with well differentiated palisade. The seeds are albuminous and the endosperm is mucilaginous. The seminal reserves (endospermic and cotyledonal) have lipids and proteins, increasing the possibilities of success... (Complete abstract click electronic access below)

The legume-rhizobia relationship is an important symbiosis. Studies have found variation in specificity and the functionality of symbiotic specificity can vary among plants of the same species and among rhizobia, as well as in concert with geographical variation. Here, we examined the diversity and geographic structure of rhizobia nodulating Chamaecrista fasciculata, which grows throughout the east-central U.S. and is symbiotic with Bradyrhizobium species. We investigated the association of geography and soil variables on rhizobial diversity by sampling plant nodules and soil across Mississippi and evaluated variation in rhizobia housed in different nodules of individual plants. Using nifH and truA, we conducted phylogenetic analyses and mantel tests but did not find that geography correlates with genetic diversity. However, soil variables and genetic distance were significantly correlated. Lastly, we found that rhizobia across nodules of the same plant varied substantially. These results contribute to the knowledge of rhizobial assemblages in natural populations.

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2016-06-29T16:36:44Z No. of bitstreams: 1 Natan Messias de Almeida.pdf: 2946397 bytes, checksum: fa8c6826568ac134c5e5b9764d2e6381 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-29T16:36:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Natan Messias de Almeida.pdf: 2946397 bytes, checksum: fa8c6826568ac134c5e5b9764d2e6381 (MD5) Previous issue date: 2014-02-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Enantiostyly is a kind of reciprocal herkogamy known for over a century, however few studies investigated its functionality. It is well represented within the Cassiinae subtribe The aim of this study was to evaluate the reproductive biology of Cassiinae subtribe species, focusing on the functionality of enantiostyly and its reproductive relations. In Chapter 1, the flowering dynamics was noticed in eight species, four Chamaecrista and four Senna. Isoplethy was found in all studied species, beyond different strategies in flowering dynamics that generate functionally dimorphic individuals, increasing cross pollination rates. Chapter 2 brings results about patterns of pollen deposition and capture, floral visitors’ behavior and breeding system of seven species, four Chamaecrista and three Senna. Most species presented a pattern of pollen deposition and capture recorded in other enantiostylous species. In Chapter 3 it was suggested seven enantiostylous types based on heteranthery type of 62 Cassiinae. The Chapter 4 brings the report of a possible new enantiostyly reproductive strategy in two species of Senna genus. The species presented two gynoecium, an unusual feature in Fabaceae species. This floral variation seems to be related to an increase in the reproductive fitness. These results, in general, show the reproductive diversity in species of Cassiinae subtribe, with adoption of different reproductive strategies leading to floral morphology changes and subsequent differentiation in the flowers and visitors relations. This study brings relevant and unpublished informations for reproductive knowledge of Cassiinae species. / A enantiostilia é um tipo de hercogamia recíproca conhecida há mais de um século, contudo poucos estudos foram realizados acerca da investigação da sua funcionalidade. A subtribo Cassiinae é bem representada quanto à enantiostilia, apresentando a maioria das suas espécies enantiostílicas. Este estudo teve como objetivo avaliar a biologia reprodutiva de espécies da subtribo Cassiinae com ênfase na investigação da funcionalidade da enantiostilia e suas relações reprodutivas. No primeiro capítulo foi observada a dinâmica da floração em oito espécies da subtribo Cassiinae, quatro do gênero Chamaecrista e quatro do gênero Senna. Isopletia foi encontrada para todas as espécies, além de diferentes estratégias na dinâmica da floração gerando indivíduos funcionalmente dimórficos, elevando as taxa de polinização cruzada. O capítulo dois traz resultados acerca de padrões de deposição e captação de pólen, comportamento dos visitantes e sistema reprodutivo de sete espécies da subtribo Cassiinae, quatro do gênero Chamaecrista e três do gênero Senna. A maioria das espécies apresentou padrão de deposição e captação de pólen encontrado para outras espécies enantiostílicas. A enantiostilia não mostrou influência na ocorrência de incompatibilidade nas espécies Senna macranthera var. pudibunda e S. martiana. No terceiro capítulo foram criados tipos enantiostílicos, além de verificados os tipos de heteranteria para espécies da subtribo Cassiinae enantiostílicas através da análise de 62 espécies. Foram identificados sete tipos enantiostílicos nas espécies observadas. Todos os tipos de heteranteria foram visualizados. O quarto capítulo desta tese traz o relato de uma possível nova estratégia reprodutiva enantiostílica em duas espécies do gênero Senna. As espécies apresentam dois gineceus por flor, o que é incomum para espécies de Fabaceae. Esta mudança na morfologia das flores parece estar relacionada a um aumento na aptidão reprodutiva das espécies. Os resultados obtidos, de forma geral, mostram a diversidade na reprodução de espécies da subtribo Cassiinae, com a adoção de diferentes estratégias reprodutivas que levam a alterações da morfologia floral e consequente diferenciações nas relações com os animais visitantes das suas flores. Este estudo traz informações relevantes e em alguns casos inéditas para o conhecimento da reprodução de espécies deste grupo, contribuindo com a conservação das mesmas nos seus ambientes naturais.

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Orientador: Anselmo Nogueira / Resumo: Muitas características fenotípicas das plantas mudam drasticamente ao longo do desenvolvimento vegetal e podem influenciar as interações ecológicas. Dado que existe um custo energético associado a manutenção de diferentes mutualismos, investigamos a relação entre os estádios de desenvolvimento vegetal e o estabelecimento de três mutualismos, assim como a possível interferência do mutualismo raiz-rizóbio sobre os mutualismos nectário extrafloral-formiga e flor-abelha. No campo selecionamos 30 plantas da espécie de leguminosa de Cerrado, Chamaecrista desvauxii var. latistipula, com diferentes tamanhos, de indivíduos juvenis a maiores reprodutivos, para avaliar a ocorrência e intensidade das interações mutualistas raiz-rizóbio, nectário extrafloral-formiga e flor-abelha. Em casa de vegetação montamos um experimento manipulando as bactérias do tipo rizóbio e o tipo de solo em que as plantas foram cultivadas, no qual investigamos a interferência da interação raiz-rizóbio sobre os recursos vegetais disponíveis para outros mutualismos. As plantas amostradas em campo variaram entre 4 a 1300 unidade de tamanho. A interação raiz-rizóbio e nectário extrafloral-formiga ocorreu em plantas ainda muito pequenas, enquanto a interação flor-abelha se estabeleceu em plantas maiores. A intensidade da interação teve padrão exponencial para os nódulos radiculares e visitação das abelhas, e quadrático para as formigas. Esses padrões distintos na intensidade dos mutualismos sugeriram possível interf... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Plant phenotypic traits change drastically throughout plant development and can modify ecological interactions. Whereas there is an energy cost associated with maintenance of different mutualisms on the same plant, we investigated the relationship between plant development and the establishment of multiple mutualisms. Besides, we evaluated the possible interference of the root-rhizobia mutualism on extrafloral nectary-ant and flower-bee mutualisms. In the field, we selected 30 plants of Cerrado legume species, Chamaecrista desvauxii var. latistipula, with different sizes, from juvenile to reproductive individuals, to evaluate the occurrence and intensity of root-rhizobia, extrafloral nectary-ant and flower-bee interactions. In a greenhouse, we manipulate the rhizobia bacteria and soil type, investigating the interference of root-rhizobia on plant resources available for other mutualisms. Plants sampled in field ranged from 4 to 1300 plant size. Root-rhizobia and extrafloral nectary-ant interactions occurred on tiny plants, while flower-bee interaction was established on larger plants. The strength of interactions had an exponential pattern for root nodules and bee visitation, and quadratic for ant visitation. These distinct patterns suggested a possible interference between mutualisms since the number of root nodules and the flower-bee interaction increased and the extrafloral nectary-ant interaction decreased. Moreover, in the rhizobium exclusion experiment, plants with inoc... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Pine rocklands are endangered ecosystems unique to south Florida, the Bahamas and Cuba. As a result of their karstic calcium carbonate­rich soil, these systems are limited in phosphorus and nitrogen, making symbiotic associations critical to plant growth. Four leguminous species (Cajanus cajan, Chamaecrista fasciculata, Tephrosia angustissima, and Abrus precatorious) were used to determine the relationship between rhizobial partners and plant performance, and the symbiosis related gene nifH was amplified to characterize the diversity of rhizobial symbionts. Plants were grown in soils from four different south Florida pine rocklands, and a salinity treatment was added to determine how storm surge and sea level rise could affect this symbiotic relationship. While plant performance and nodulation were highly impacted by soil type, salinity did not represent a significant effect. Phylogenetic analysis determined that all four plant species were found to associate with Bradyrhizobium spp. and no rhizobial shift between salinity treatment and soil type was found.