Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Dasyphyllum brasiliense has two sexual systems: monoecious and gynodioecious, being the studied population characterized as gynodioecy, constituted by complete and pistilated individuals. The evolution of this system depends on the influence of the medium on the morphology and biology of the different floral types. Studies that unite these areas are extremely important in understanding the evolution of gynodioecy. In this way, the objective of this work was to compare the floral morphology, the development of stamens / staminodes and ecological aspects in a population of the species. The different individuals have clear differences in flower size and morphology. Floral pieces are larger in whole individuals except stigma, which has larger lobes, in addition to containing more trichomes and a wider degree of aperture. The anthers of complete flowers have common development for the family and the abortion in the other morph occurs during the development of the parietal layers, what establishes these individuals like pistillates. The complete individuals have a greater diversity of floral visitors, but the species that participates most in pollination in both is Apis melifera. Through these data and phenology, which shows a higher percentage of phenophases in complete individuals in the population, it can be thought that these have a greater advantage over the others, but the pistillates individuals occur in greater numbers in the population, a fact that must have relation with the high predation of the seeds, probably due to attractiveness such as greater floral size and presence of pollen grains as food resources. This predation is part of the evolutionary process, allowing the population control, in order to keep the individuals pistillates. Thus, the theory of resource allocation can be established in the evolutionary process of the species. / Dasyphyllum brasiliense possui dois sistemas sexuais: monoico e ginodioico, sendo a população estudada caracterizada como ginodioica, constituída por indivíduos completos e pistilados. A evolução desse sistema depende da influencia do meio sobre a morfologia e biologia dos diferentes tipos florais. Estudos que unam estas áreas são extremamente importantes no entendimento da evolução da ginodioicia. Desta forma, este trabalho teve por objetivo comparar a morfologia floral, o desenvolvimento dos estames/estaminódios e aspectos ecológicos em uma população da espécie. Os diferentes indivíduos possuem claras diferenças de tamanho e morfologia das flores. As peças florais são maiores nos indivíduos completos, exceto ao estigma, que possui lobos maiores, além de conter mais tricomas e um grau de abertura mais amplo. As anteras de flores perfeitas possuem desenvolvimento comum para a família e o abortamento no outro morfo ocorre durante o desenvolvimento das camadas parietais, o que estabelece estes indivíduos como pistilados. Os indivíduos completos tem maior diversidade de visitantes florais, porém a espécie que mais participa da polinização em ambos é Apis melifera. Através destes dados e da fenologia, que mostra maior percentagem de fenofases em indivíduos completos na população, pode ser pensado que estes têm maior vantagem sobre os demais, porém os indivíduos pistilados ocorrem em maior número na população, fato que deve ter relação com a alta predação das sementes, provavelmente devido a atrativos como maior tamanho floral e presença de grãos de pólen como recurso alimentar. Esta predação faz parte do processo evolutivo, permitindo o controle populacional, de forma a manter os indivíduos pistilados. Sendo assim a teoria da alocação de recursos pode se estabelecer no processo evolutivo da espécie.

Orientadores: Simone de Padua Teixeira, Sandra Maria Carmello-Guerreiro / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-22T18:42:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cortez_PriscilaAndressa_D.pdf: 7064634 bytes, checksum: 3b666f64143513cde3649bd4e703b9ff (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A principal forma de reprodução das angiospermas é a sexuada, que envolve obrigatoriamente a produção (gametogênese) e a fusão (fecundação) dos gametas haplóides. Entretanto, um número expressivo de espécies se reproduz assexuadamente por meio de apomixia, na qual a meiose é ausente ou modificada e os embriões são formados sem que haja fecundação. Dois tipos básicos de apomixia são reconhecidos: um em que o embrião se origina no interior de um megagametófito com número cromossômico somático (não reduzido); e outro, em que não há formação do megagametófito e o embrião se origina de células do núcleo ou do tegumento do óvulo. Espécies apomíticas são relatadas com mais frequência entre as Poaceae, Asteraceae, Rosaceae e Rutaceae, famílias com grande importância econômica. No entanto, vários estudos têm revelado cada vez mais exemplares apomíticos entre as Melastomataceae, principalmente em Miconia, gênero parafilético que inclui cerca de 1050 espécies. Levando em consideração o grande número de grãos de pólen inviáveis produzidos pelas espécies apomíticas neste gênero e a frequente utilização da forma e do desenvolvimento dos estames no reconhecimento de relações evolutivas entre os membros do grupo, este trabalho teve como objetivos (1) comparar o desenvolvimento dos estratos parietais da antera e dos grãos de pólen de Miconia albicans (espécie apomítica sem produção de grãos de pólen), M. stenostachya (espécie apomítica com baixa porcentagem de grãos de pólen viáveis) e M. paucidens (espécie sexuada com alta porcentagem de grãos de pólen viáveis); (2) estudar as características estruturais e ultraestruturais relacionadas à inviabilidade dos grãos de pólen de M. albicans e M. stenostachya; e (3) analisar a relação entre a epiderme e o endotécio no mecanismo de deiscência das anteras das espécies apomíticas M. albicans, M. fallax, M. leucocarpa, M. stenostachya e M. sellowiana, e das espécies sexuais M. chamissois, M. minutiflora, M. paucidens, M. pseudonervosa, e M. theaezans. A estrutura, ultraestrutura e micromorfologia da parede da antera e dos grãos de pólen foram analisadas em anteras fixadas em solução contendo glutaraldeído e processadas segundo protocolos de rotina para microscopia de luz e microscopias eletrônicas de transmissão e varredura. A forma e a viabilidade dos grãos de pólen maduros e a forma do tubo polínico foram analisadas a partir de grãos de pólen frescos coletados de anteras de flores recém-abertas, submetidos a testes de hidratação e de germinação "in vitro". A detecção dos principais grupos de substâncias químicas presentes nos vários estratos parietais da antera e nos grãos de pólen foi feita por meio da aplicação de reagentes e corantes específicos às seções finas e aos grãos de pólen frescos. Em M. albicans, M. stenostachya e M. paucidens, as anteras são tetrasporangiadas, o desenvolvimento da parede da antera é do tipo monocotiledôneo e os grãos de pólen não apresentaram substâncias de reserva ao longo do desenvolvimento; em M. paucidens, as células do tapete apresentaram cristais e proteoplastos no citoplasma. A antera em estádio de deiscência é constituída pela epiderme e pelo endotécio não funcional. Em M. albicans, a ausência de figuras meióticas indica que a meiose é um evento raro nessa espécie; as anteras maduras apresentaram-se vazias ou contendo estruturas semelhantes a grãos de pólen com paredes mal formadas e sem conteúdo. Em M. stenostachya, irregularidades meióticas levaram à formação de micrósporos de diferentes tamanhos e em número maior que quatro; a porcentagem nula de germinação dos grãos de pólen de M. stenostachya indicou que mesmo os grãos de pólen corados e com parede bem formada são inviáveis. Em M. paucidens, os grãos de pólen são alongados e liberados da antera parcialmente desidratados, havendo a formação do tubo polínico após a hidratação proporcionada pelo contato com a superfície estigmática. Em todas as espécies analisadas, o mecanismo de deiscência envolve a degradação da epiderme da antera numa região em que a cutícula é ausente e não depende da ação do endotécio, já que este tecido não apresenta nenhum tipo de especialização que possa ser relacionada à deiscência das anteras / Abstract: Most angiosperms reproduce sexually, with the production (gametogenesis) and fusion (fertilization) of the haploid gametes. However, some of them do so in an asexual way, called apomixis, a way of reproduction with the production of seeds which embryos are produced without fertilization of the egg cell. There as two main types of apomixis: one in which the embryo is formed inside the megagametophyte with somatic chromosome level (unreduced); and another one, in which there is no megagametophyte formation and the embryo is formed from ovule nucellar or tegument cells. Apomixis is often studied in Poaceae, Asteraceae, Rosaceae and Rutaceae families, probably due to its economical value. However, many studies have shown an increasing number in the tropical flora, mainly among Miconia (Melastomataceae), a paraphyletic genus with about 1050 species. Taking into account the amount of unviable pollen grains in apomictic Miconia and the importance of stamen morphology and development to the phylogenetic studies, this study aimed to (1) compare the anther and pollen grain development in Miconia albicans (apomictic species with lacks pollen grains), M. stenostachya (apomictic species with low percentage of viable pollen grains) and M. paucidens (sexual species with high percentage of viable pollen grains); (2) study the structure and ultrastructure characteristics related to the pollen grains development in M. albicans and M. stenostachya; and (3) study the relationship of the endothecium and the epidermis with the poricidal anther dehiscence mechanism in the apomicts M. albicans, M. fallax, M. leucocarpa, M. stenostachya and M. sellowiana, and in the sexual species M. chamissois, M. minutiflora, M. paucidens, M. pseudonervosa, and M. theaezans. Anthers in various stages of development were studied under light microscopy and scanning and transmission electron microscopes. The shape and the viability of mature pollen grains and the pollen tube shape were examined in fresh pollen grains obtained from mature anthers, which were submitted to hydration and "in vitro" germination testes. Tests for the main groups of chemical substances were applied to thin sections and to fresh pollen grains. M. albicans, M. stenostachya and M. paucidens have tetrasporangiated anthers, anther wall development following the "monocotyledonous" type, and pollen grains which lack reserve substances during all steps of development; in M. paucidens, crystals and proteoplasts were found inside the tapetal cell cytoplasm. The dehiscent anthers have epidermis and non-functional endothecium. The absence of meiotic figures in M. albicans may indicate that the meiosis is a rare event in this species; its mature anthers were also empty or with pollen grain-like structures, but completely empty and with abnormal pollen wall. The meiotic irregularities observed in M. stenostachya gave rise to the microspores with abnormal size (smaller or bigger than the normal ones) and often with more than four per tetrad; the null percentage of pollen grain germination in M. stenostachya showed that even the well-stained pollen grains were unviable. M. paucidens showed elongated pollen grains that are released from anther in a partially dehydrated way, being the pollen tube originated after the pollen grain hydration when in contact with the stigmatic surface. In all of the species studied, the anther dehiscence mechanism is a consequence of cell degradation in a portion that lack cuticle being, for this, independent of the endothecium layer / Doutorado / Biologia Vegetal / Mestre em Biologia Vegetal

Orientador: Simone de Pádua Teixeira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-19T06:00:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_MarinaFernandaBortolin_M.pdf: 6136363 bytes, checksum: 7ebcccef8efb53a979a8fa6e1e6d3a96 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Indigofera L., terceiro maior gênero de Leguminosae, possui cerca de 700 espécies, tropicais e subtropicais, descritas como melitófilas, com hábitos variados, e ampla ocorrência em áreas degradadas e de Cerrado. Estudos prévios mostraram que o estigma de I. lespedezioides e I. suffruticosa é secretor e cuticularizado e que suas flores não produzem frutos por autopolinização espontânea. Assim, este trabalho avaliou a morfologia da interação pólen-pistilo em quatro espécies relacionadas e neotropicais de Indigofera: I. hirsuta, I. lespedezioides, I. suffruticosa e I. truxillensis. Pretendeu-se compreender o comportamento do grão de pólen e do tubo polínico no pistilo, em especial no estigma destas espécies, caracterizado como semi-seco. Grão de pólen, estigma, estilete e ovário de botões florais e flores foram observados em microscopias eletrônica e de luz. Testes para a detecção de substâncias foram realizados em grão de pólen e estigma. Polinizações induzidas foram realizadas visando à compreensão do sistema reprodutivo das espécies. O grão de pólen é harmomegático, tricolporado, prolato, com exina perfurada e pouco "pollenkitt". O estigma é revestido por cutícula sem poros, constituído por células secretoras e parcialmente delimitado por tricomas tectores. A secreção, hidrofílica e lipofílica, fica retida nos espaços intercelular e subcuticular. Após autopolinização e polinização cruzada, indivíduos das quatro espécies apresentaram grãos de pólen germinando no estigma e tubos polínicos crescendo pelo estilete até o ovário. Indigofera hirsuta foi a única espécie que produziu frutos por autopolinização espontânea. Nas quatro espécies, o grão de pólen adere-se ao estigma receptivo, reidrata-se e germina emitindo o tubo polínico que percorre os espaços intercelulares do tecido transmissor, cresce pelo espaço central ou pela margem do canal estilar, penetrando o óvulo pela micrópila, 6 a 24h após a polinização. A escassez de "pollenkitt", a secreção estigmática abundante e as visitas frequentes de abelhas sugerem que, nas espécies que não produzem frutos por autopolinização espontânea, a germinação polínica depende do polinizador para romper a cutícula do estigma possibilitando o contato do pólen com a secreção. Em I. hirsuta, a ruptura da cutícula deve ocorrer devido à pressão exercida pela secreção estigmática ou pelo contato com as anteras. Este trabalho confirma a presença de estigma semi-seco em Indigofera e sugere que I. hirsuta, I. lespedezioides, I. suffruticosa e I. truxillensis são espécies autocompatíveis, além de fornecer dados reprodutivos para este gênero e para a tribo Indigoferae, grupos pouco estudados sob este enfoque / Abstract: Indigofera is the third largest genus of Leguminosae with tropical and subtropical distribution, is considered melittophilous, with varied habits and wide occurrence in degraded areas and Cerrado ecosystems of Brazil. Previous research demonstrated that I. lespedezioides and I. suffruticosa have secretory stigma covered by cuticle and fruit are not produced by spontaneous self-pollination. Thus, this work evaluated the morphology of pollen-pistil interaction of four related and neotropical species of Indigofera: I. hirsuta, I. lespedezioides, I. suffruticosa and I. truxillensis. Pollen grain, stigma, style and ovary of flower buds and flowers were examined under electron and light microscopy. Tests to detect substances were made with pollen grain and stigma. Controlled pollinations were realized aiming at helping to understand the reproductive systems of these species. The pollen grain is harmomegathic, tricolporate, prolate, with perforated exine and a small quantity of pollenkitt. The stigma, considered semi-dry, is covered by a cuticle, partially covered by trichomes and has secretory cells. The hydrophilic and lipophilic secretion is retained in intercellular and subcuticular spaces. Pores were not found at the stigmatic cuticle. After self-pollination and cross-pollination experiments, individuals of four species had germinating pollen grains on stigma and pollen tubes growing by style toward ovary. Indigofera hirsuta was the only species that produced fruit after spontaneous self-pollination. The pollen grain adheres to the receptive stigma, rehydrates and germinates, emitting the pollen tube through the stigmatic cells spaces. The pollen tube passes through the intercellular spaces of the transmitting tissue and it grows through the central space of the style or around the edge of the style channel. The pollen tube penetrates the micropyle about 6 to 24h after pollination. The scarcity of "pollenkitt", the abundant stigmatic secretion, and the frequent visits of stingless bees suggest that, in the species that do not have spontaneous self-pollination, the pollen germination depends on the pollinator to break the stigmatic cuticle allowing the contact between pollen and stigmatic secretion. In I. hirsuta, the cuticle rupture may occur due to stigmatic secretion pressure. This study confirms the presence of a semi-dry stigma in Indigofera and suggests that I. hirsuta, I. lespedezioides, I. suffruticosa and I. truxillensis are self-compatible, providing reproductive data for these genera and for the tribe Indigoferae, groups that are poorly studied under this approach / Mestrado / Biologia Vegetal / Mestre em Biologia Vegetal

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Brazil has got a great economic potential with regard to native medicinal species. The conservation of the plant genetic diversity available is, therefore, of paramount importance. However, the greater part of these species has not been sufficiently studied, mainly in terms of their cytotoxic and mutagenic potential. Among the Brazilian native medicinal plants that have been little studied is Peltodon longipes Kunth ex Benth. a plant popularly known in Brazil as hortelã-do-campo , which is used as stimulant, emmenagogue, antiseptic and anti-inflammatory. To encourage the use of native medicinal resources of a country are necessary studies of characterization of germplasm of species and also provide that they are included in a breeding program, while optimizing the use in folk medicine through cytotoxicity and genotoxicity studies. Thus, the purpose of this study was to estimate the pollen viability of P. longipes, to evaluate the genotoxicity of the aqueous extracts of this species as well to determine phenolic compounds these extracts using chromatographic analysis. The pollen viability of 15 P. longipes accessions collected in 5 municipalities in the state of Rio Grande do Sul, Brazil, was evaluated by using 3 staining methods: 2% acetic orcein, 2% acetic carmine, and Alexander s stain. The genotoxicity of the aqueous extracts of two accessions, i.e., one collected in Santa Maria and the other one in Tupanciretã, was determined by the Allium cepa L. test, whereas the analysis of the phenolic compounds was carried out by high-performance liquid chromatography. Of the 15 accessions of P. longipes, 13 showed high pollen viability, with values above 75% and the methods using 2% acetic carmine and Alexander reactive were more efficient for technical in species. All extracts presented antiproliferative potential, even though this effect was significantly higher in the extracts of the accession collected in Tupanciretã. This accession also showed a higher amount of rosmarinic acid and kaempferol, which may be linked to the effects observed in these extracts. Only the extracts of the accession collected in Santa Maria showed genotoxic potential. / O Brasil possui um imenso potencial econômico relacionado a espécies medicinais nativas, por isso é de extrema importância a conservação da diversidade genética vegetal disponível. No entanto, a grande maioria dessas espécies não foi suficientemente estudada no que se refere ao seu potencial citotóxico e mutagênico. Dentre as plantas medicinais nativas do Brasil, ainda pouco estudadas, está Peltodon longipes Kunth ex Benth. (hortelã-do-campo) utilizada como estimulante, emenagoga, antiséptica e antinflamatória. Para potencializar a utilização dos recursos medicinais nativos de um país são indispensáveis estudos de caracterização do germoplasma das espécies e também propiciar que as mesmas sejam incluídas em um programa de melhoramento genético, além de otimizar o uso na medicina popular através de estudos de citotoxicidade e genotoxicidade. Dentro desse contexto, o objetivo deste estudo foi estimar a viabilidade polínica de P. longipes, avaliar a genotoxicidade dos extratos aquosos da espécie, bem como determinar os compostos fenólicos desses extratos por meio de análise cromatográfica. Para tanto, a viabilidade polínica de 15 acessos de P. longipes, coletados em cinco municípios do Rio Grande do Sul, Brasil, foi estimada a partir de três métodos colorímetros: orceína acética 2%, carmim acético 2% e reativo de Alexander. A genotoxicidade dos extratos aquosos de dois acessos, um de Santa Maria e outro de Tupanciretã (RS), foi determinada através do teste de Allium cepa L., enquanto a análise dos compostos fenólicos foi realizada por meio de cromatográfica líquida de alta eficiência. Dos 15 acessos de P. longipes, 13 apresentaram alta viabilidade polínica, com valores acima de 75% e os métodos utilizando carmim acético 2% e reativo de Alexander foram mais eficientes para a técnica na espécie. Todos os extratos de P. longipes demonstraram potencial antiproliferativo, embora o efeito tenha sido significativamente maior nos extratos do acesso de Tupanciretã. Esse acesso também apresentou maior quantidade de ácido rosmarínico e canferol, o que pode estar relacionado com os efeitos observados nesses extratos. Somente os extratos do acesso de Santa Maria demonstraram potencial genotóxico.

Pequenos peptídeos são importantes sinalizadores celulares e estão envolvidos na comunicação célula-a-célula em diversos aspectos do desenvolvimento da planta. Durante a reprodução sexual, moléculas sinalizadoras atuam na interação entre o gametófito feminino e o masculino, controlando processos como germinação do grão de pólen, alongamento do tubo polínico e liberação das células espermáticas, entre outros. RALF é um peptídeo de sinalização codificado por genes de expressão ubíqua ou tecido-especifica e que regulam negativamente a expansão celular. Em arabidopsis, peptídeos AtRALFs podem ser agrupados em uma família de 39 membros e, interessantemente, os maiores níveis de expressão gênica dessa família são encontrados nos AtRALFs expressos em tecidos reprodutivos. / Small peptides are important cell signaling involved in several aspects of plant development. During sexual reproduction, signaling molecules act in the interaction between female and male gametophyte, controlling processes such as pollen grains germination, pollen tube elongation and sperm cells release. RALF is a signaling peptide ubiquitous or tissuespecific that negatively regulates cell growth. In arabidopsis, AtRALFs peptides can be grouped into a family of 39 members and, interestingly, the highest levels of gene expression of this family are found in AtRALFs expressed in reproductive tissues.

Pequenos peptídeos são importantes sinalizadores celulares e estão envolvidos na comunicação célula-a-célula em diversos aspectos do desenvolvimento da planta. Durante a reprodução sexual, moléculas sinalizadoras atuam na interação entre o gametófito feminino e o masculino, controlando processos como germinação do grão de pólen, alongamento do tubo polínico e liberação das células espermáticas, entre outros. RALF é um peptídeo de sinalização codificado por genes de expressão ubíqua ou tecido-especifica e que regulam negativamente a expansão celular. Em arabidopsis, peptídeos AtRALFs podem ser agrupados em uma família de 39 membros e, interessantemente, os maiores níveis de expressão gênica dessa família são encontrados nos AtRALFs expressos em tecidos reprodutivos. / Small peptides are important cell signaling involved in several aspects of plant development. During sexual reproduction, signaling molecules act in the interaction between female and male gametophyte, controlling processes such as pollen grains germination, pollen tube elongation and sperm cells release. RALF is a signaling peptide ubiquitous or tissuespecific that negatively regulates cell growth. In arabidopsis, AtRALFs peptides can be grouped into a family of 39 members and, interestingly, the highest levels of gene expression of this family are found in AtRALFs expressed in reproductive tissues.