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This thesis reports psychological and computational research conducted in a scientific domain: plant taxonomy. The purpose of the investigation was to explore how expert scientists cope with puzzling observations. Firstly, a psychological study of category induction was conducted to investigate the procedures used by professional botanists as they tried to identify a botanical category from a set of positive and negative instances. The target category in the study was defined by a feature which was unusual and inconsistent with subjects' botanical knowledge; consequently, situations of uncertainty and puzzlement were generated. The verbal reports elicited by the subjects, as they were working through the categorisation tasks, were recorded and analysed. The analysis of the protocols indicated that, in order to cope with conflicting evidence, the botanists heavily relied on their expert knowledge, which intricately influenced their inductive procedures (i.e. observation and comparison of instances). These results are consistent with previous categorisation studies which looked at the effects of background knowledge in concept induction. However, the role of background knowledge had not been sufficiently stressed in earlier investigations of scientists' reactions to surprise. The psychological results were simulated in a computer programme, Proto-ReTAX, which reproduced the categorisation behaviour of some of the subjects during the study. Some of the mechanisms implemented in this programme were subsequently used in ReTAX, an artificial intelligence system for taxonomy revision. Using a set of consistency checking rules and a set of refinement operators, ReTAX succeeded in replicating taxonomic revisions which had been suggested by professional botanists for the botanical family Ericaceae.

The genera of the <i>Gaultheria</i> group of the tribe Andromedeae (Ericaceae) have been studied. These genera are <i>Gaultheria</i> L. (including <i>Chiogenes</i> Salis.), <i>Pernettya</i> Gaud., <i>Leucothoe</i> Don, <i>Zenobia</i> Don, <i>Diplycosia</i> Bl., <i>Pernettyopsis</i> King et Gamble and <i>Tepuia</i> Camp. Morphological, anatomical, chemical and cytological characters have been used to clarify generic limits and to construct a subgeneric classification of <i>Gaultheria</i>. Chemical and cytological characters were found to be of limited taxonomic use because of the unpredictable infraspecific variation of the former and the virtual absence of variation in the base chromosome number for the latter. <i>Chiogenes</i> and <i>Pernettya</i> are not sufficiently distinct from <i>Gaultheria</i> to be maintained as separate genera. Appropriate binomials have been proposed, within the genus <i>Gaultheria</i>, for all of the species of <i>Pernettya. Leucothoe</i> and <i>Zenobia</i>, although undoubtedly close to <i>Gaultheria</i>, are maintained as separate genera. The genus <i>Gaultheria</i> has been classified into ten sections (one with two subsections) and 22 series. Each taxon has been described and a diagnostic key to the sections and series has been provided. Field studies in Ecuador have highlighted aspects of the ecology of <i>Gaultheria</i> and <i>Pernettya</i>, particularly their preference for highly disturbed habitats. A previously undescribed hybrid between <i>Gaultheria reticulata</i> and <i>Pernettya prostrata</i> has been found. Closer study of the stamens and anthers of a number of species of <i>Gaultheria</i> has revealed a high incidence of male sterility indicating that gynodioecism may be more common in the genus than previously suspected. Previous studies and observations in the field suggest a high incidence of self-pollination.

The purpose of this study is to provide effective strategies and suggestions of models for self-study tools suitable to fifth and sixth graders, by leading fifth and sixth grade students to establish hierarchal polycalve and dichotomous plant keys through observation, description, comparison, and synthesis in the activity-based courses of observation and classification of plant leaves, and by analyzing children¡¦s level of form cognition and capability of classification via children¡¦s observation records, the taxonomy model, and the contents of keys. In addition, this study aimed to realize students¡¦ learning difficulties regarding plants through their work, comments, interviews and the quantitative data. Also, by means of the reforms to relevant teaching methods and teaching material, this study showed how students could have a better learning experience with plants. Based on the quantitative and qualitative data, the major findings of this study are summarized as follows: 1. Observation capability: The tactile sense was the important medium by which primary school students explore the world, with leaf texture in the highest observational record. Visually, students had better observation capabilities for characteristics of larger-scale forms. 2. Classification model: The standards that students most commonly used were ¡§color,¡¨ ¡§vein,¡¨ ¡§margin,¡¨ and ¡§shape.¡¨ The results of classification were more consistent with the last three standards, and the results of classification in groups were especially similar when proper morphological terms were used to express classified items. It was thus clear that morphological terminology can help students to classify plants. 3. Plant key: When devising the plant key suited to primary school students, it was better to use the polyclave method in one searching stage to show different characteristics in the same region, and to use the dichotomous method to show similar characteristics that are difficult to distinguish. When expressing options using clip art and proper terms simultaneously, students exhibited the best comprehension. 4. Studying attitude According to the quantitative data, activity-based courses only raised students¡¦ learning interest a little. However, interviews and sharing of study experiences revealed that learning by doing can improve their observational capabilities and learning memories. In addition, students would be more concerned for the relationship between human beings and the environment.

Helieae, uma das seis tribos de Gentianaceae, compreende 23 gêneros e mais de 200 espécies encontradas exclusivamente nos Neotrópicos. Trata-se de um grupo de plantas bastante diversificado e de complicada história taxonômica. Diversos gêneros de Helieae eram pouco conhecidos e as relações filogenéticas dentro da tribo careciam de resolução. Nesse contexto, a presente Tese, organizada em sete capítulos, teve como objetivo principal prover hipóteses sólidas quanto às relações filogenéticas da tribo, focando principalmente no estudo de quatro desses gêneros pouco conhecidos: Calolisianthus Gilg, Helia Mart., Prepusa Mart. e Senaea Taub., todos com distribuição centrada principalmente no Brasil. No primeiro capítulo são apresentadas a filogenia morfológica e as revisões taxonômicas de Prepusa e Senaea. Com base no estudo de coleções de herbários, cinco espécies de Prepusa e duas de Senaea foram reconhecidas. Todas são endêmicas a habitats montanos dos estados brasileiros da Bahia, Espírito Santo, Minas Gerais e Rio de Janeiro. São apresentadas descrições morfológicas, chaves de identificação, ilustrações e mapas da distribuição de cada espécie. Prepusa e Senaea são morfológica, geográfica e filogeneticamente isolados entre as Helieae e a presença de flores 6-meras sustenta sua proximidade filogenética. Análises filogenéticas de 33 caracteres morfológicos usando parcimônia e métodos Bayesianos apresentaram um quadro consistente das relações de Prepusa e Senaea; os gêneros são monofiléticos e irmãos entre si. No segundo capítulo desta Tese, são apresentadas análises filogenéticas de parcimônia incluindo 22 gêneros e 60 espécies de Helieae. Esse estudo baseou-se em dados de morfologia, palinologia e sementes (127 caracteres estruturais), bem como em seqüências de DNA (matK, trnL intron, ITS). As reconstruções filogenéticas baseadas em ITS e morfologia proveram maior resolução nas relações entre os gêneros da tribo. Celiantha, Prepusa e Senaea emergiram juntos como clado-irmão das demais Helieae, as quais se apresentaram subdivididas em dois grandes subclados: \"Macrocarpaea\" e \"Symbolanthus\". O primeiro subclado inclui Macrocarpaea, irmão de Chorisepalum, Tachia e Zonanthus. Irlbachia e Neblinantha emergiram como grupos-irmãos do subclado \"Symbolanthus\", o qual inclui Aripuana, Calolisianthus, Chelonanthus, Helia, Lagenanthus, Lehmanniella, Purdieanthus, Rogersonanthus, Roraimaea, Sipapoantha e Symbolanthus. No nível genérico foi evidenciado que Chelonanthus e Irlbachia são polifiléticos. Discute-se a evolução de alguns atributos morfológicos, sendo que novos caracteres polínicos e de sementes são avaliados pela primeira vez em uma análise filogenética combinada. No terceiro capítulo, as relações filogenéticas de Helieae foram investigadas com base em novos dados moleculares e maior amostragem de alguns clados. Seqüências de DNA de duas regiões nucleares (ITS e 5S-NTS) e dados morfológicos foram analisados separadamente e em conjunto por meio de inferências de parcimônia e Bayesiana. Foram incluídos 86 espécimes representantes de 17 gêneros e 51 espécies de Helieae. Desse total, 47 espécimes possuíam seqüências das duas regiões e oito possuíam apenas dados morfológicos. O conjunto de dados completo gerou topologias largamente congruentes com aquelas obtidas com a análise de dois subconjuntos, um sem \"dados ausentes\" e outro incluindo táxons sem dados para uma das partições moleculares. A inclusão de maior número de táxons e de um novo conjunto de dados gerou um resultado consistente quanto ao posicionamento relativo de alguns clados, permitindo a definição de novas circunscrições genéricas para Calolisianthus, Chelonanthus, Helia e, em menor grau, para Symbolanthus. O gênero Calolisianthus constituía-se de 610 espécies, mas como resultado desses estudos filogenéticos moleculares e morfológicos, no quarto capítulo desta Tese uma nova circunscrição é apresentada e a atual lectotipificação questionada com base em conflito com o protólogo. O gênero recircunscrito, revisado no quinto capítulo, contém 4 espécies (uma delas nova para a ciência) endêmicas dos campos rupestres e cerrados do Brasil. O gênero é caracterizado pelo hábito herbáceo a subarbustivo, pelas flores de cor rosa, vermelha, roxo-azulada ou lilás e por tétrades polínicas com exina reticulada, apresentando ilhas de retículo mais espessado. São fornecidas chave de identificação, descrições morfológicas, ilustrações, mapas de distribuição e comentários sobre o status de conservação de cada espécie. Também como resultado dos estudos filogenéticos desta Tese, duas espécies que pertenciam ao gênero Calolisianthus são transferidas para Chelonanthus. No sexto capítulo, são apresentadas descrições morfológicas, ilustrações e mapas de distribuição geográfica dessas espécies. Por fim, propõe-se que Adenolisianthus e os \"Chelonanthus de flores verdes\", os quais não são proximamente relacionados à espécie tipo do gênero, sejam incluídos em um gênero Helia mais amplamente circunscrito. No último capítulo, a lectotipificação de Helia é questionada com base na dificuldade de reconhecimento da identidade do atual lectótipo. Propõe-se que esse lectótipo seja rejeitado e substituído pela designação de um novo. Helia sensu stricto compreende 2 espécies que ocorrem em brejos e campos úmidos do Brasil e Paraguai. Caracteriza-se pelo hábito herbáceo e pelas corolas salverformes de coloração amarelo-esverdeada, creme ou alva. São apresentadas suas descrições morfológicas, chave de identificação e mapas de distribuição. / Helieae, one of the six Gentianaceae tribes, comprises about 23 genera and over 200 species found exclusively in the Neotropics. It is a highly diverse assemblage of plants, which have traditionally been problematic regarding generic circumscriptions. Several Helieae genera were understudied and phylogenetic relationships within the tribe were unclear. On these grounds, the present seven-chapter Thesis aimed to provide solid hypothesis on the phylogenetic relationships of the tribe, focusing primarily on the study of four of these poorly known genera, specifically, Calolisianthus Gilg, Helia Mart., Prepusa Mart. and Senaea Taub., which occur mainly in Brazil. In the first chapter, a morphologybased phylogeny and taxonomic revision of Prepusa and Senaea are presented. Based on studies of herbarium collections, five species of Prepusa and two species of Senaea are recognized. All are endemic to montane habitats in the Brazilian states of Bahia, Espírito Santo, Minas Gerais and Rio de Janeiro. Morphological descriptions, identification keys, illustrations and distribution maps for each species are provided. Prepusa and Senaea are morphologically, geographically, and phylogenetically isolated within Helieae, and their close relationship is supported by 6-merous flowers. Phylogenetic analyses of 33 morphological characters using both parsimony and Bayesian methods provide a consistent picture of the relationships of Prepusa and Senaea. The two genera are monophyletic and sister to one another. Parsimony-based phylogenetic analyses including 22 genera and 60 species of the tribe Helieae are presented in the second chapter. This study is based on data from morphology, palynology, and seed micromorphology (127 structural characters), and DNA sequences (matK, trnL intron, ITS). Phylogenetic reconstructions based on ITS and morphology provided the greatest resolution. Celiantha, Prepusa and Senaea together appear as the sister clade to the rest of Helieae. The remainder of Helieae is largely divided into two large subclades, the \"Macrocarpaea\" subclade and the \"Symbolanthus\" subclade. The first subclade includes Macrocarpaea, sister to Chorisepalum, Tachia, and Zonanthus. Irlbachia and Neblinantha are placed as sisters to the \"Symbolanthus\" subclade, which includes Aripuana, Calolisianthus, Chelonanthus, Helia, Lagenanthus, Lehmanniella, Purdieanthus, Rogersonanthus, Roraimaea, Sipapoantha, and Symbolanthus. Generic-level polyphyly is detected in Chelonanthus and Irlbachia. Evolution of morphological characters is discussed, and new pollen and seed characters are evaluated for the first time in a combined morphological-molecular phylogenetic analysis. In the third chapter, phylogenetic relationships in Helieae were studied based on new data and larger sampling in particular clades. DNA sequences from two nuclear regions (ITS and 5S-NTS) and morphological data were analyzed separately and in combination using parsimony and Bayesian inference. A 184 total of 86 specimens representing 17 and 51 Helieae genera and species, respectively, were included in the phylogenetic analyses; 47 specimens are sequenced for both regions, and eight have only morphological data. The complete data set produced topologies largely congruent with the ones obtained from two subsets, one without missing data, and another including taxa without data for one molecular partition. The use of new information led to a consistent result in the relative position of some clades and allowed defining new generic circumscriptions for Calolisianthus, Chelonanthus, Helia, and, to a lesser extent, Symbolanthus. The genus Calolisianthus formerly encompassed 610 species. As a result of these molecular and morphological phylogenetic studies, in the fourth chapter a new circumscription is presented and the existing lectotypification of Calolisianthus is questioned. It is proposed that this lectotype is rejected and superseded by the designation of a new lectotype, based chiefly on the conflict with the protologue. The genus Calolisianthus in its new circumscription, revised in the fifth chapter, comprises 4 species (one new to science) endemic to campos rupestres and cerrados in Brazil. The genus is characterized by herbaceous to subshrubby habit, by pink, red, purple-blue or lilac flowers, and by shedding pollen in reticulate tetrads with islands of coarse reticulum. Taxonomic key, morphological descriptions, illustrations, distribution maps, and comments about conservation status are provided. Moreover, two former Calolisianthus species are transferred to Chelonanthus. Morphological descriptions, illustrations and geographic distribution maps of these species are presented in the sixth chapter. Finally, it is proposed that Adenolisianthus and the \"green-flowered Chelonathus\", which are not closely related to the type species, be included in a largely circumscribed Helia. In the final chapter, the existing lectotypification of Helia is questioned based on the difficulties in recognizing the material identity. It is proposed that this lectotype is rejected and superseded by the designation of a new lectotype. Helia sensu stricto comprises 2 species that occur in swamps and wet fields in Brazil and Paraguay. They are characterized by their herbaceous habit and greenish-yellow, cream or white, salverform corollas. Morphological descriptions, identification keys, illustrations, and distribution maps are provided for both of them.

A chemotaxonomic identification of the herbal remedy Chrysanthemum parthenium (feverfew) and its reported adulterants Chrysanthemum vulgaris (tansy) and Chamomile vulgaris (German chamomile) has been undertaken. An initial survey investigated the distribution of phenolic compounds in the plants using a RP-HPLC diode-array system. A chemometric analysis of the data distinguished feverfew from its adulterant German chamomile, though tansy was ambiguous. In the light of these findings, the GLC of essential oils and in particular the reported active ingredient parthenolide, were used as alternative fingerprinting markers. Conventional extraction techniques were investigated but were considered unsuitable. Supercritical fluid extraction (SFE) was extensively examined and successfully yielded the claimed active ingredient. The determination of the essential oil content of the plants enabled feverfew to be unambiguously identified from both adulterants. The technique was sufficiently sensitive to assign authenticity to feverfew products. During this study a detailed investigation was made of the SFE conditions required to give complete extraction and recovery of the terpenes from a model matrix and from the plant material.

Helieae, uma das seis tribos de Gentianaceae, compreende 23 gêneros e mais de 200 espécies encontradas exclusivamente nos Neotrópicos. Trata-se de um grupo de plantas bastante diversificado e de complicada história taxonômica. Diversos gêneros de Helieae eram pouco conhecidos e as relações filogenéticas dentro da tribo careciam de resolução. Nesse contexto, a presente Tese, organizada em sete capítulos, teve como objetivo principal prover hipóteses sólidas quanto às relações filogenéticas da tribo, focando principalmente no estudo de quatro desses gêneros pouco conhecidos: Calolisianthus Gilg, Helia Mart., Prepusa Mart. e Senaea Taub., todos com distribuição centrada principalmente no Brasil. No primeiro capítulo são apresentadas a filogenia morfológica e as revisões taxonômicas de Prepusa e Senaea. Com base no estudo de coleções de herbários, cinco espécies de Prepusa e duas de Senaea foram reconhecidas. Todas são endêmicas a habitats montanos dos estados brasileiros da Bahia, Espírito Santo, Minas Gerais e Rio de Janeiro. São apresentadas descrições morfológicas, chaves de identificação, ilustrações e mapas da distribuição de cada espécie. Prepusa e Senaea são morfológica, geográfica e filogeneticamente isolados entre as Helieae e a presença de flores 6-meras sustenta sua proximidade filogenética. Análises filogenéticas de 33 caracteres morfológicos usando parcimônia e métodos Bayesianos apresentaram um quadro consistente das relações de Prepusa e Senaea; os gêneros são monofiléticos e irmãos entre si. No segundo capítulo desta Tese, são apresentadas análises filogenéticas de parcimônia incluindo 22 gêneros e 60 espécies de Helieae. Esse estudo baseou-se em dados de morfologia, palinologia e sementes (127 caracteres estruturais), bem como em seqüências de DNA (matK, trnL intron, ITS). As reconstruções filogenéticas baseadas em ITS e morfologia proveram maior resolução nas relações entre os gêneros da tribo. Celiantha, Prepusa e Senaea emergiram juntos como clado-irmão das demais Helieae, as quais se apresentaram subdivididas em dois grandes subclados: \"Macrocarpaea\" e \"Symbolanthus\". O primeiro subclado inclui Macrocarpaea, irmão de Chorisepalum, Tachia e Zonanthus. Irlbachia e Neblinantha emergiram como grupos-irmãos do subclado \"Symbolanthus\", o qual inclui Aripuana, Calolisianthus, Chelonanthus, Helia, Lagenanthus, Lehmanniella, Purdieanthus, Rogersonanthus, Roraimaea, Sipapoantha e Symbolanthus. No nível genérico foi evidenciado que Chelonanthus e Irlbachia são polifiléticos. Discute-se a evolução de alguns atributos morfológicos, sendo que novos caracteres polínicos e de sementes são avaliados pela primeira vez em uma análise filogenética combinada. No terceiro capítulo, as relações filogenéticas de Helieae foram investigadas com base em novos dados moleculares e maior amostragem de alguns clados. Seqüências de DNA de duas regiões nucleares (ITS e 5S-NTS) e dados morfológicos foram analisados separadamente e em conjunto por meio de inferências de parcimônia e Bayesiana. Foram incluídos 86 espécimes representantes de 17 gêneros e 51 espécies de Helieae. Desse total, 47 espécimes possuíam seqüências das duas regiões e oito possuíam apenas dados morfológicos. O conjunto de dados completo gerou topologias largamente congruentes com aquelas obtidas com a análise de dois subconjuntos, um sem \"dados ausentes\" e outro incluindo táxons sem dados para uma das partições moleculares. A inclusão de maior número de táxons e de um novo conjunto de dados gerou um resultado consistente quanto ao posicionamento relativo de alguns clados, permitindo a definição de novas circunscrições genéricas para Calolisianthus, Chelonanthus, Helia e, em menor grau, para Symbolanthus. O gênero Calolisianthus constituía-se de 610 espécies, mas como resultado desses estudos filogenéticos moleculares e morfológicos, no quarto capítulo desta Tese uma nova circunscrição é apresentada e a atual lectotipificação questionada com base em conflito com o protólogo. O gênero recircunscrito, revisado no quinto capítulo, contém 4 espécies (uma delas nova para a ciência) endêmicas dos campos rupestres e cerrados do Brasil. O gênero é caracterizado pelo hábito herbáceo a subarbustivo, pelas flores de cor rosa, vermelha, roxo-azulada ou lilás e por tétrades polínicas com exina reticulada, apresentando ilhas de retículo mais espessado. São fornecidas chave de identificação, descrições morfológicas, ilustrações, mapas de distribuição e comentários sobre o status de conservação de cada espécie. Também como resultado dos estudos filogenéticos desta Tese, duas espécies que pertenciam ao gênero Calolisianthus são transferidas para Chelonanthus. No sexto capítulo, são apresentadas descrições morfológicas, ilustrações e mapas de distribuição geográfica dessas espécies. Por fim, propõe-se que Adenolisianthus e os \"Chelonanthus de flores verdes\", os quais não são proximamente relacionados à espécie tipo do gênero, sejam incluídos em um gênero Helia mais amplamente circunscrito. No último capítulo, a lectotipificação de Helia é questionada com base na dificuldade de reconhecimento da identidade do atual lectótipo. Propõe-se que esse lectótipo seja rejeitado e substituído pela designação de um novo. Helia sensu stricto compreende 2 espécies que ocorrem em brejos e campos úmidos do Brasil e Paraguai. Caracteriza-se pelo hábito herbáceo e pelas corolas salverformes de coloração amarelo-esverdeada, creme ou alva. São apresentadas suas descrições morfológicas, chave de identificação e mapas de distribuição. / Helieae, one of the six Gentianaceae tribes, comprises about 23 genera and over 200 species found exclusively in the Neotropics. It is a highly diverse assemblage of plants, which have traditionally been problematic regarding generic circumscriptions. Several Helieae genera were understudied and phylogenetic relationships within the tribe were unclear. On these grounds, the present seven-chapter Thesis aimed to provide solid hypothesis on the phylogenetic relationships of the tribe, focusing primarily on the study of four of these poorly known genera, specifically, Calolisianthus Gilg, Helia Mart., Prepusa Mart. and Senaea Taub., which occur mainly in Brazil. In the first chapter, a morphologybased phylogeny and taxonomic revision of Prepusa and Senaea are presented. Based on studies of herbarium collections, five species of Prepusa and two species of Senaea are recognized. All are endemic to montane habitats in the Brazilian states of Bahia, Espírito Santo, Minas Gerais and Rio de Janeiro. Morphological descriptions, identification keys, illustrations and distribution maps for each species are provided. Prepusa and Senaea are morphologically, geographically, and phylogenetically isolated within Helieae, and their close relationship is supported by 6-merous flowers. Phylogenetic analyses of 33 morphological characters using both parsimony and Bayesian methods provide a consistent picture of the relationships of Prepusa and Senaea. The two genera are monophyletic and sister to one another. Parsimony-based phylogenetic analyses including 22 genera and 60 species of the tribe Helieae are presented in the second chapter. This study is based on data from morphology, palynology, and seed micromorphology (127 structural characters), and DNA sequences (matK, trnL intron, ITS). Phylogenetic reconstructions based on ITS and morphology provided the greatest resolution. Celiantha, Prepusa and Senaea together appear as the sister clade to the rest of Helieae. The remainder of Helieae is largely divided into two large subclades, the \"Macrocarpaea\" subclade and the \"Symbolanthus\" subclade. The first subclade includes Macrocarpaea, sister to Chorisepalum, Tachia, and Zonanthus. Irlbachia and Neblinantha are placed as sisters to the \"Symbolanthus\" subclade, which includes Aripuana, Calolisianthus, Chelonanthus, Helia, Lagenanthus, Lehmanniella, Purdieanthus, Rogersonanthus, Roraimaea, Sipapoantha, and Symbolanthus. Generic-level polyphyly is detected in Chelonanthus and Irlbachia. Evolution of morphological characters is discussed, and new pollen and seed characters are evaluated for the first time in a combined morphological-molecular phylogenetic analysis. In the third chapter, phylogenetic relationships in Helieae were studied based on new data and larger sampling in particular clades. DNA sequences from two nuclear regions (ITS and 5S-NTS) and morphological data were analyzed separately and in combination using parsimony and Bayesian inference. A 184 total of 86 specimens representing 17 and 51 Helieae genera and species, respectively, were included in the phylogenetic analyses; 47 specimens are sequenced for both regions, and eight have only morphological data. The complete data set produced topologies largely congruent with the ones obtained from two subsets, one without missing data, and another including taxa without data for one molecular partition. The use of new information led to a consistent result in the relative position of some clades and allowed defining new generic circumscriptions for Calolisianthus, Chelonanthus, Helia, and, to a lesser extent, Symbolanthus. The genus Calolisianthus formerly encompassed 610 species. As a result of these molecular and morphological phylogenetic studies, in the fourth chapter a new circumscription is presented and the existing lectotypification of Calolisianthus is questioned. It is proposed that this lectotype is rejected and superseded by the designation of a new lectotype, based chiefly on the conflict with the protologue. The genus Calolisianthus in its new circumscription, revised in the fifth chapter, comprises 4 species (one new to science) endemic to campos rupestres and cerrados in Brazil. The genus is characterized by herbaceous to subshrubby habit, by pink, red, purple-blue or lilac flowers, and by shedding pollen in reticulate tetrads with islands of coarse reticulum. Taxonomic key, morphological descriptions, illustrations, distribution maps, and comments about conservation status are provided. Moreover, two former Calolisianthus species are transferred to Chelonanthus. Morphological descriptions, illustrations and geographic distribution maps of these species are presented in the sixth chapter. Finally, it is proposed that Adenolisianthus and the \"green-flowered Chelonathus\", which are not closely related to the type species, be included in a largely circumscribed Helia. In the final chapter, the existing lectotypification of Helia is questioned based on the difficulties in recognizing the material identity. It is proposed that this lectotype is rejected and superseded by the designation of a new lectotype. Helia sensu stricto comprises 2 species that occur in swamps and wet fields in Brazil and Paraguay. They are characterized by their herbaceous habit and greenish-yellow, cream or white, salverform corollas. Morphological descriptions, identification keys, illustrations, and distribution maps are provided for both of them.

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2016-06-27T12:07:12Z No. of bitstreams: 1 Luciana dos Santos Dias de Oliveira (1).pdf: 3038580 bytes, checksum: da35bac4dbaffa7d8a84d659743e766d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-27T12:07:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luciana dos Santos Dias de Oliveira (1).pdf: 3038580 bytes, checksum: da35bac4dbaffa7d8a84d659743e766d (MD5) Previous issue date: 2014-02-26 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Hippomaneae is one of the most diverse and complex tribes of Euphorbioideae subfamily (Euphorbiaceae). Of its 33 genera, about 10 have not yet been reviewed and with problematic boundaries. Among these, stood out Gymnanthes to be considered one of the most difficult taxonomy of genera of the tribe, as a result of intra- and intergeneric limits poorly understood and present several nomenclatural and classification problems. In this sense, this thesis aimed to review the neotropical species of Gymnanthes from the morphological analysis. We examined about 5,000 specimens from 93 herbaria, of which 36 were visited, and specimens collected in the field. The results are presented in the form of four papers. (1) In the study of taxonomic revision, a new constituency for Gymnanthes is hereby established which shall comprise 16 species versus the 45 estimated in previous treatments. Of these, 12 species are found in the Neotropics, two in Africa and two in Asia, with the greatest diversity in Central America (8 spp). 26 are proposed sinonimizações five new combinations lectotipificações and 27, and a neotype. Eight names were excluded from the concept of Gymnanthes and transferred to Actinostemon. (2) In the second manuscript, was performed to lectotipificação of Gymnanthes klotzschiana and the transfer of Actinostemon unciformis for your concept. (3) Based on the analysis of species Actinostemon, gender near Gymnanthes, was described in the third article, the species A. roselii. This is easily recognized by the size of staminate címulas bracts, the globoid leaf buds and in the presence of sepals staminate flowers and pistillate. Finally, (4) the last item brought the mapping of the geographical distribution of Gymnanthes boticario, a well-collected species, but just described. It was observed that Gymnanthes boticario shows a distribution pattern associated with semi-arid environments, more precisely the dry forests. A correlation of their distribution with the theory of Pleistocenic Arc was still drawn. It was found that G. boticario supports the Pleistocene theory by presenting a pattern of disjunct distribution within the field of dry forests. Were also cited the first G. boticario records in Bolivia, Paraguay and the Pantanal hillside forests (Mato Grosso do South). The work also addressed the fact that the new species to be described are not necessarily rare or endemic taxa strictly, as reported in the literature. Although Gymnanthes boticario have been described recently (2010), were found by the year of its publication, 81 fish over 18 herbal over 50 duplicates found in 21 institutions, resulting in a total of 131 herbarium specimens distributed in 25 herbaria six different countries (Germany, Bolivia, Brazil, USA, UK and Switzerland). Soon, G. boticario is a common kind of example and well collected that took a long time to be recognized as a new taxon, showing that the new species remain to be described are not necessarily endemic or remote areas with difficult access. / Hippomaneae é uma das tribos mais diversas e complexas da subfamília Euphorbioideae (Euphorbiaceae). Dos seus 33 gêneros, cerca de 10 ainda não foram revisados e apresentam delimitações problemáticas. Dentre estes, destacava-se Gymnanthes por ser considerado um dos gêneros de taxonomia mais difícil da tribo, em decorrência de limites intra e intergenéricos pouco compreendidos e por apresentar diversos problemas nomenclaturais e de tipificação. Neste sentido, a presente tese teve como objetivo revisar as espécies neotropicais de Gymnanthes a partir da análise morfológica. Foram examinados cerca de 5.000 exemplares provenientes de 93 herbários, dos quais 36 foram visitados, além de espécimes coletados em campo. Os resultados são apresentados na forma de quatro artigos científicos. (1) No estudo de revisão taxonômica, uma nova circunscrição para Gymnanthes é aqui estabelecida que passa a compreender 16 espécies em contraposição as 45 estimadas em tratamentos anteriores. Dessas, 12 espécies são encontradas nos Neotrópicos, duas na África e duas na Ásia, com maior diversidade na América Central (8 spp). São propostas 26 sinonimizações, cinco novas combinações e 27 lectotipificações, além de um neótipo. Oito nomes foram excluídos do conceito de Gymnanthes e transferidos para Actinostemon. (2) No segundo manuscrito, foi procedida a lectotipificação de Gymnanthes klotzschiana e a transferência de Actinostemon unciformis para o seu conceito. (3) A partir da análise de espécies de Actinostemon, gênero próximo de Gymnanthes, foi descrito, no terceiro artigo, a espécie A. roselii. Esta é facilmente reconhecida pelo tamanho das brácteas das címulas estaminadas, pelas gemas foliares globoides e pela presença de sépalas nas flores estaminadas e pistiladas. Por fim, (4) o último artigo trouxe o mapeamento da distribuição geográfica de Gymnanthes boticario, uma espécie bem coletada, mas recém-descrita. Foi observado que Gymnanthes boticario apresenta um padrão de distribuição associado a ambientes semiáridos, mais precisamente as Florestas Secas. Uma correlação da sua distribuição com a teoria do Arco Pleistocênico foi ainda traçada. Verificou-se que G. boticario corrobora a teoria pleistocênica por apresentar um padrão de distribuição disjunto dentro do domínio das Florestas Secas. Foram ainda citados os primeiros registros de G. boticario na Bolívia, Paraguai e para as florestas de encosta do Pantanal (Mato Grosso do Sul). O trabalho também abordou o fato de que as novas espécies a serem descritas não são necessariamente táxons raros ou estritamente endêmicos, como relatado na literatura. Apesar de Gymnanthes boticario ter sido descrita recentemente (2010), foram encontrados, até o ano da sua publicação, 81 espécimes distribuídos em 18 herbários com mais de 50 duplicatas encontradas em 21 instituições, resultando num total de 131 exsicatas distribuídas em 25 herbários de seis países diferentes (Alemanha, Bolívia, Brasil, Estados Unidos, Inglaterra e Suíça). Logo, G. boticario é um exemplo de espécie comum e bem coletada que levou muito tempo para ser reconhecida como um novo táxon, demostrando que as espécies novas que ainda restam para serem descritas não são necessariamente endêmicas ou de áreas distantes e de difícil acesso.

Orientador: Ana Maria Goulart de Azevedo Tozzi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-25T17:46:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martins_MilenaVentrichi_D.pdf: 11352000 bytes, checksum: ef03c67163c5ae80111b7c51db57b3af (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Erythrina L. é o terceiro maior gênero da tribo Phaseoleae, com 120 espécies, tradicionalmente subdivididas em cinco subgêneros e 27 seções. Possui distribuição pantropical, com 70 espécies na região neotropical, 38 espécies na África e Madagascar e 12 espécies na Ásia e Austrália. O gênero é caracterizado pelo hábito arbóreo a arbustivo, ramos e/ou caule armados, estipelas glandulares e tricomas ramificados, além da grande diversidade morfológica das flores. Muitas espécies de Erythrina apresentam importância econômica, sobretudo na indústria farmacêutica. No Brasil, a identidade das espécies utilizadas como medicamento nem sempre é confiável, devido ao uso do nome popular "mulungu" que pode se referir a qualquer das espécies do gênero. Estudos filogenéticos moleculares têm sustentado o monofiletismo de Erythrina, mas têm demonstrado que suas categorias infragenéricas precisam de maior esclarecimento. O objetivo deste trabalho foi à realização de estudos filogenéticos e a revisão taxonômica das espécies que ocorrem no Brasil, visando contribuir com a taxonomia e filogenia do gênero. O estudo filogenético baseou-se em sequências do marcador molecular ITS do DNA nuclear, analisadas através dos métodos de análise de máxima parcimônia e de análise bayesiana; enquanto que os estudos taxonômicos revisionais e morfológicos fundamentaram-se nos procedimentos tradicionais. O capitulo 1 trata da filogenia do gênero Erythrina, foram amostradas 75 espécies, as quais representam expressiva diversidade morfológica e geográfica do gênero. As análises cladísticas confirmaram o monofiletismo do gênero e indicaram que os subgêneros Erythrina, Erythraster e Chirocalyx são parafiléticos. Não foi possível ter evidências concretas do monofilestismo do subgênero Micropteryx, devido ao baixo valor de sustentação em ambas as análises. No capítulo 2 é apresentada a revisão taxonômica das espécies do gênero que ocorrem no Brasil. Foram reconhecidos 11 espécies nativas e 26 sinônimos taxonômicos. Dois nomes específicos foram restabelecidos, Erythrina mulungu Mart. ex Benth. como nome válido para E. dominguezii Hassl. e E. martii Colla como nome válido para E. falcata Benth.. Foram propostos três novos sinônimos e 12 lectotipificações. As espécies nativas ocorrentes no Brasil e E. variegata L., espécie exótica amplamente cultivada no Brasil como ornamental, foram descritas, ilustradas e tiveram dados sobre distribuição geográfica, habitat, épocas de floração e frutificação e polinização e dispersão atualizados. Foi elaborada uma chave para a correta identificação das espécies revisadas, incluindo as usadas como medicamento fitoterápico / Abstract: Erythrina L. is the third largest genus of the Phaseoleae tribe, with 120 species traditionally subdivided into five subgenera and 27 sections. Species of Erythrina have Pantropical distribution, with 70 species in the Neotropics, 38 species in Africa and Madagascar and 12 species in Asia and Australia. It is mainly characterized by arboreal and shrubby habit, branches and/or armed stem, presence of glandular stipels and branched trichomes, besides the great diversity of the flowers. Many species of Erythrina are ornamental and some are of great economic importance, particularly in the pharmaceutical industry. In Brazil, the identity of the species used as medicine is not always reliable due to the use of the common name "mulungu" which can refer to any species of the genus. Molecular phylogenetic studies have supported the monophyletism of Erythrina but have shown that most infrageneric categories that need further clarification. The objective of this study was to perform phylogenetic studies and a taxonomic revision of the species occurring in Brazil, aiming to contribute to the taxonomy and phylogeny of the genus. The phylogenetic study was based on molecular marker obtained from nuclear (ITS) DNA, analyzed using parsimony and Bayesian methods; while the revisional morphological and taxonomic studies were based on traditional procedures. The Chapter 1, concerning the phylogeny of genus Erythrina, 75 species were sampled, which represent significant morphological and geographical diversity of the genus. Cladistic analyzes confirmed the monophyly of the genus and indicated that subgeneras Erythrina, Erythraster and Chirocalyx are paraphyletic. Could not have concrete evidence of the subgenus monofilestismo Micropteryx, due to the low amount of support in both analyzes. Chapter 2 is a taxonomic revision of the genus occurring in Brazil, resulted in the recognition of 11 native species and 26 taxonomic synonyms. Two specific names were reinstated. Erythrina mulungu Mart. ex Benth. as valid for E. dominguezii Hassl. and E. martii Colla as valid for E. falcata Benth.. Three new synonymizations and 12 lectotypifications were also proposed. The native species occurring in Brazil and E. variegata L., exotic species widely grown as an ornamental in Brazil, are described, illustrated and had data on geographic distribution, habitat, flowering and fruiting times, and pollination and dispersal updated. A key to the correct identification of revised species, including those used as herbal medicine was developed / Doutorado / Biologia Vegetal / Doutora em Biologia Vegetal

Orientador: André Olmos Simões / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-26T03:43:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Scatigna_AndreVito_M.pdf: 3305692 bytes, checksum: 2c9fe2f311dab327995537083164034a (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Philcoxia é um gênero recentemente descrito, composto por quatro espécies reconhecidas e uma nova espécie, endêmicas das formações arenosas do Cerrado e Caatinga. Por conta de sua raridade e da vulnerabilidade de seu habitat, o gênero pode ser considerado criticamente ameaçado de extinção. Recentes evidências filogenéticas sustentam a inclusão do gênero na tribo Gratioleae (Plantaginaceae). Entretanto, as relações de Philcoxia dentro da tribo continuam controversas desde sua descrição. Apresentamos, aqui, estudos filogenéticos de Gratioleae, focados no teste do monofiletismo de Philcoxia, suas relações interespecíficas e seu posicionamento. As análises filogenéticas foram feitas pelos métodos de Máxima Parcimônia e inferência Bayesiana. Sequências dos íntrons rpl16, rps16 e trnL e do espaçador trnL-trnF, todas do DNA cloroplastidial, foram analisadas, incluindo 31 amostras, entre as quais quatro espécies de Philcoxia, 23 outras espécies de Gratioleae e mais quatro táxons (grupo externo) de Plantaginaceae. As espécies de Philcoxia formam um clado fortemente sustentado, irmão de Stemodia stellata. Philcoxia minensis é mais próxima de P. rhizomatosa e P. bahiensis é mais próxima de P. tuberosa. O clado que inlcui Philcoxia e S. stellata é relacionado aos clados formados por Achetaria, Scoparia e alguns representantes de Stemodia. Realizamos, também, o desenvolvimento e caracterização de marcadores microssatélites inéditos para estudos em genética de populações voltados para conservação de P. minensis. Pares de iniciadores foram desenhados para 27 locos de microssatélites e testados em 30 indivíduos de uma população de P. minensis e em quatro indivíduos de P. bahiensis. Dezessete locos foram amplificados com sucesso, doze dos quais se mostraram polimórficos. Os 12 marcadores polimórficos serão usados em futuros estudos relacionados ao sistema de reprodução e à diversidade genética de P. minensis e são potenciais ferramentas para esses estudos com P. bahiensis. Além disso, a nova espécie Philcoxia rhizomatosa é descrita e ilustrada. Ela apresenta folhas maiores que outras espécies do gênero e também possui um rizoma bastante conspícuo e ramificado. Esta nova espécie é aparentemente endêmica de um areal em Botumirim, Minas Gerais, em vegetação de transição entre Cerrado e Caatinga. Testes de carnivoria positivos sugerem que P. rhizomatosa é uma planta carnívora / Abstract: Philcoxia is a recently described genus, composed of four currently recognized species and one additional new species, endemic to the Brazilian sandy formations of the Cerrado and Caatinga. Due to its rarity and the vulnerability of the formation where it occurs, this genus could be treated as critically endangered. Recent evidences from molecular phylogenetics support the inclusion of the genus within the tribe Gratioleae (Plantaginaceae). The affinities of Philcoxia within the tribe, however, have been controversial since it was first described. Here, we present a phylogenetic analysis of Gratioleae, focusing on the test of the monophyly of Philcoxia, its interspecific relationships and its placement. Phylogenetic analyses were conducted using Maximum Parsimony and Bayesian approaches. Sequence data from rpl16, rps16 and trnL introns and trnL-trnF intergenic spacer were analysed, including 31 samples representing four species of Philcoxia, 23 additional Gratioleae species and four outgroup taxa from Plantaginaceae. Philcoxia species form a strongly supported clade, sister of Stemodia stellata. Philcoxia minensis is closely related to P. rhizomatosa and P. bahiensis is closer to P. tuberosa. The clade Philcoxia plus S. stellata is related to clades formed by Achetaria, Scoparia and Stemodia representatives. We also developed and characterized new microsatellite markers as tools for further studies in population genetics aiming the conservation of P. minensis. Primer pairs were developed for 27 microsatellite loci and validated in 30 individuals of P. minensis from a natural population and tested in four idivividuals from a natural population of P. bahiensis. Seventeen loci successfully amplified, twelve of which were polymorphic. The 12 polymorphic markers are suitable for studies concerning mating system and genetic diversity of P. minensis and also may be usefull tools to study similar issues regarding its related species, P. bahiensis. In addition, the new species Philcoxia rhizomatosa is described and illustrated. It has bigger leaves than other species in the genus and presents a conspicuous and branched rhizome. This new taxa is possibly endemic to a sand patch in the transition vegetation between the Cerrado and the Caatinga in Botumirim, Minas Gerais, Brazil. Tests for carnivory were performed and showed activity of phosphatase, suggesting that P. rhizomatosa is a carnivorous plant / Mestrado / Biologia Vegetal / Mestre em Biologia Vegetal