Despite the numerous environmental benefits of conservation buffers and incentives offered by cost-share programs, adoption remains low. Typical buffer designs often take arable land out of production. Multifunctional conservation buffers (MCBs) offer an alternative that supports rather than excludes production. By incorporating non-timber forest products (NTFPs), edible or ornamental crops can be harvested for profit or home use, while retaining key environmental services. Beyond low adoption rates, little is known about the long-term retention of conservation buffers due in part to limited program evaluation funding. However, implementation of evaluation recommendations is imperative for buffer retention. With this in mind, we administered a mail survey to conservation buffer adopters throughout Virginia. The first objective was to evaluate post-adoption experiences with conservation buffers. We identified four landowner clusters with distinct differences in buffer perceptions and intentions to retain. Insights can help conservation agencies enhance programming to reduce negative buffer experiences and increase long-term retention. The second objective was to determine interest in and preferences for MCBs. We found respondents were somewhat to very interested in MCBs, and increases in this interest were influenced most by the buffer's potential to decrease soil loss. Respondents who found MCBs more appealing than traditional designs had supportive peers and higher expectations of MCB performance. Lastly, respondents preferred MCBs designed with nut or fruit producing trees that grow naturally. Findings can help inform future outreach and programming aimed at merging conservation and production in buffer zones. / Master of Science

A família Meliaceae compreende cerca de 51 gêneros e 550 espécies distribuídas principalmente na região Neotropical. Incluídas nesta família, estão espécies de elevado interesse comercial para a produção de madeiras nobres. Há carência de informações quanto à biologia floral dessas espécies, que aliada a problemas silviculturas dificulta a elaboração de programas efetivos de melhoramento genético das espécies de interesse econômico da família. O presente trabalho visa contribuir para o entendimento do desenvolvimento floral na família Meliaceae, com destaque para sete espécies de interesse econômico e/ou ecológico: Cedrela fissilis L., Cedrela odorata L., Swietenia macrophylla R. A. King, Trichilia claussenii C. DC., Guarea guidonea (L.) Sleumer, Toona ciliata M. J. Roem e Melia azedarach L. Para os estudos morfo-anatômicos utilizaram-se técnicas de microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura. Analisou-se igualmente o padrão de expressão de genes do modelo ABC, relacionados ao desenvolvimento floral, via hibridização in situ. Os estudos morfo-anatômicos permitiram caracterizar o desenvolvimento dos primórdios dos órgãos florais e o estabelecimento de estágios arbitrários de desenvolvimento, auxiliando na caracterização da expressão gênica. Estes resultados permitiram ainda a identificação de flores funcionalmente femininas ou masculinas em S. macrophylla C. fissilis, C. odorata e T. ciliata, as quais apresentam dimorfismo sexual. O padrão de expressão dos homólogos dos genes: APETALA1 (AP1), APETALA3 (AP3) e AGAMOUS (AG) foram diferentes daqueles previstos pelo modelo ABC. A expressão dos homólogos de AP1 foi verificada em todo o meristema floral nos estágios iniciais de desenvolvimento, em todas as espécies estudadas. O sinal de expressão concentrou-se nos primórdios das sépalas e pétalas em estágios mais avançados do desenvolvimento, porém um fraco sinal de hibridização de AP1 foi verificado em todos os verticilos. A expressão dos homólogos de AP3 foi verificada nas regiões previstas pelo modelo ABC, correspondentes ao segundo e terceiro verticilos. Porém um fraco sinal de AP3 foi também observado no quarto verticilo, o que não é previsto pelo modelo teórico. A expressão dos homólogos de AG foi restrita à região central do meristema floral, correspondente ao terceiro e quarto verticilos, em todos os estágios do desenvolvimento floral de todas as espécies estudadas. Entretanto, sinais adicionais de hibridização dos homólogos de AG foram visualizados na região abaxial dos primórdios de sépalas e pétalas em C. fissilis, C. odorata e T. ciliata. Os estudos da expressão dos genes do modelo ABC em Meliaceae revelaram padrões de expressão que não concordam com o modelo teórico vigente do controle molecular da determinação da identidade dos órgãos florais. / The Meliaceae family comprises approximately 51 genus and 550 species mainly distributed in the Neotropical region. In this family there are many species of commercial interest for the production of noble wood. The lack of information on the floral biology associated with silvicultural problems limits the elaboration of effective breeding programs with species of economic interest. The present work aims to contribute with the understanding of floral development in Meliaceae, focusing in seven species of economical or ecological interest: Cedrela fissilis L., Cedrela odorata L., Swietenia macrophylla R. A. King, Trichilia claussenii C. DC., Guarea guidonea (L.) Sleumer, Toona ciliata M. J. Roem e Melia azedarach L. Morpho-anatomical analyses were done by light and scannning electron microscopy. The expression pattern of the ABC model genes, which are related to floral development, was analyzed by in situ hybridization. The characterization of the development of floral organ primordia and the establishment of arbitrary stages of floral development was done and was important for the characterization of gene expression. These results allowed for the identification of functionally female and male flowers in Swietenia macrophylla, Cedrela fissilis, Cedrela odorata and Toona ciliata, characterizing sexual dimorphism. The patterns of gene expression of the homologous of APETALA 1, APETALA 3 and AGAMOUS were different from those predicted by the ABC model. AP1 expression was observed in the entire floral meristem in the initial stages of development, in all seven species. The expression signal was more concentrated in sepal and petal primordia in further stages of development, although a weak hybridization signal of AP1 was verified in all four whorls. The expression of AP3 homologs was observed in the second and third whorls, as predicted by the ABC model. However, a weak signal of AP3 was also observed in the forth whorl, which was not predicted by the ABC model. AG homolog expression was restricted to the central region of the floral meristem, corresponding to the third and forth whorls, in all stages of development of all seven species. However, additional hybridization signal of AG homologs were seen in the abaxial region of sepal and petal primordia in Cedrela fissilis, Cedrela odorata and Toona ciliata. The analyses of the ABC model genes in Meliaceae revealed that the expression patterns do not agree with the theoretical currently accepted model that determines the molecular control of the identity of the floral organs.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-05-28T14:40:40Z No. of bitstreams: 1 CAETANO JOSÉ DE LIMA - DISSERTAÇÃO PPGSA PROFISSIONAL 2014..pdf: 1709679 bytes, checksum: eb558d2b1e1c08df89639102577925f9 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-28T14:40:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CAETANO JOSÉ DE LIMA - DISSERTAÇÃO PPGSA PROFISSIONAL 2014..pdf: 1709679 bytes, checksum: eb558d2b1e1c08df89639102577925f9 (MD5) Previous issue date: 2014-02-27 / A bucha vegetal é uma planta da família cucurbitácea do gênero Luffa Cylíndrica também conhecida como esfregão ,esponja , maxixe do mato é originária da Ásia trazida pelo escravo para o Brasil .A bucha vegetal é muito utilizada na higiene pessoal, artesanato, industria etc. É uma cultura de fácil exploração e adaptou se muito bem no semiarido. No entanto pouco se sabe a respeito biologia flora dessa cultura.Esse trabalho teve por objetivo estudar aspecto da biologia floral de Luffa cylíndrica cidade de Sousa PB e contribuir com informações sobre pastagem apícola na caatinga. O trabalhos foram no Instituto de Educação Ciência e Tecnologia da Paraíba IFPB campus Sousa-PB localizado no perímetro Irrigado de São Gonçalo no período de dezembro a junho de 2013. Foram investigados os seguintes pontos: investigar e os diferentes horários de coleta de néctar e sua influenciam no volume e concentração de açúcar por suas flores no momento da antese ate a , bem como verificar possíveis alterações nas características do néctar ao longo do tempo e discutir as conseqüências no potencial apícola das áreas do plantio de bucha vegetal. A produção no volume de néctar por flor da cucurbitácea luffa cylindrica foi em média de 2,12 μl e o tendo média de brix de 20,1 %. A visitação floral da apís mellifera teve media geral de 1,89 minutos. A bucha vegetal é uma cucurbitácea Luffa cilíndrica e uma é uma planta monóica, o que significa que suas flores são tanto masculinas como femininas, não havendo tipos diferentes; sua densidade floral por m² foi em média 3,52 flores m2. Foi constatado que a antese floral da bucha ocorreu entre 4:30 e 5:30 horas e do fechamento teve inicio de 14:00 horas e completando a 16:00 horas. / The loofah is a cucurbit family plan of Luffa cylindrica genre also known as mop, sponge, gherkin the bush is native to Asia brought by slaves to Brazil .The loofah is widely used in toiletries, crafts, industry etc. . It is a culture of easy operation and adapted very well in the semiarid. However little is known about biology flora cultura.Esse this work aimed to study aspect of the floral biology of Luffa cylindrica city of Sousa PB and contribute information on beekeeping in the grassland savanna. The meeting was at the Institute of Education Science and Technology of Paraíba IFPB campus Sousa-PB located in the Irrigated Perimeter of São Gonçalo in the period from December to June 2013. The following points were investigated: research and the different nectar collection schedules and their influence the volume and concentration of sugar for its flowers at the time of anthesis up to and verify changes in Nectar characteristics over time and discuss the potential consequences in beekeeping areas of planting vegetable fodder. Production in flower for nectar volume of cucurbit luffa cylindrica averaged 2.12 � and having average brix of 20.1%. The floral visitation of Apis mellifera had overall average of 1.89 minutes. The plant is a cylindrical bushing and a cucurbit Luffa is a monoecious plant, which means that the flowers are both male and female, having no different types; its floral density per square meter averaged 3.52 m2 flowers. It was found that the floral anthesis bushing occurred between 4:30 and 5:30 and began closing in from 14:00 hours and supplementing 16:00.

Specialization on insect and animal pollinators is thought to be the driving force for the evolution of floral traits. Specifically in the New World (NW), the oil-bee pollination syndrome has led to the convergence of floral characters in two distantly related families of core eudicots, Malpighiaceae and Krameriaceae. Both families display a flag-like structure that establishes a zygomorphic flower and floral oil rewards in epithelial elaiophores. These traits work concomitantly to attract and reward female oil-bees that help fertilize these flowers and in return receive oils. The underlying genetics of floral zygomorphy were studied in several clades of core eudicots, which implicated CYCLOIDEA2-(CYC2-)like genes of the TCP gene family to play a role in the establishment and maintenance of this trait. In Malpighiaceae, previous work demonstrated that two CYC2-like genes, CYC2A and CYC2B, are expressed during development correlated with establishing zygomorphy in flowers of NW Malpighiaceae. In this thesis work, I investigated the underlying developmental and genetic basis for the establishment of non-homologous and yet functionally similar traits in the oil-bee pollinated flowers of Malpighiaceae and Krameriaceae. In Chapter 1, I investigated the modification of a conserved CYC2 genetic program in the Old World (OW) acridocarpoids of Malpighiaceae following a major biogeographic disjunction. And in Chapter 2, I studied the floral ontogeny and genetic basis of floral zygomorphy development in Krameria lanceolata Torrey of Krameriaceae. This thesis work sheds light on the significance of the interdisciplinary study of floral symmetry evolution through comparative pollination ecology, development, and genetics.

Flowering plants display remarkable phenotypic diversity, especially in reproductive structures, much of which is thought to be associated with pollination by animals. Pollination syndromes are collections of floral traits (e.g. flower colour, shape, odour) that are associated with a plant attracting particular functional groups of animal pollinators. We explored the extent to which traits associated with the moth pollination syndrome translated into pollination by moths in the Pacific coast dune endemic Abronia umbellata and found mixed results: in one year of study, there was no difference in seed set by day- vs. night-pollinated inflorescences, but in another year of study, night-pollinated inflorescences set significantly more seed than those pollinated during the day. We integrate this work with tests of pollen and resource limitation of seed production and with seed set surveys of natural populations to address proximate and ultimate causes of low seed set, finding low rates of pollinator visitation, high pollen limitation of seed production in all populations studied, and no evidence of endogenous resource limitation of seed production. We propose that “excess” flowers may be functionally male, serving to increase outcross siring success. The transition from self-incompatibility and obligate outcrossing to self-compatibility and predominant selfing is the most common evolutionary transition among the flowering plants and traits associated with outcrossing may become reduced across such shifts, potentially through the action of natural selection, especially if pollinators are also herbivores, or if the signals that pollinators use to locate flowers are also used by herbivores. We examined the reduction of attractive visual and olfactory floral traits in A. umbellata across a shift from outcrossing to selfing and found a reduction of all floral traits considered. We found that floral volatile emissions were reduced more strongly than flower size or floral display (number of flowers per inflorescence), but there was no evidence of an ecological cost associated with conspicuousness: we did not find reduced leaf herbivory among selfers relative to outcrossers. / Thesis (Master, Biology) -- Queen's University, 2012-08-30 19:46:23.663

Made available in DSpace on 2015-04-17T14:55:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Arquivototal.pdf: 3846399 bytes, checksum: ab31b9a3c4617a2b39ee0a454b0d1a71 (MD5) Previous issue date: 2012-06-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Bees are the main pollinators in terrestrial environments. Plants are sessile organisms that only attain cross-sexual reproduction through the activity of pollen vectors. As such, flowers offer hints for the interspecific encounter; they obtain pollination services and in exchange, usually, they provide floral resources to pollinators. The main resource sought by bees is pollen, which is used as larval nourishment. From the plants standpoint, however, there must be a balance between the offered resource and the amount of pollen grains effectively transferred to the stigmas. Such balance is dictated by a number of variables; pollinator attractivity, pollinator effectiveness, quantity of pollen exported/received and the energy allotted in the reproductive process. Aware of this paradox and observing that flowers exhibit specific traits associated with certain groups of pollinators (floral syndromes), there has been a tendency among researchers to evaluate flower evolution as if it were directed towards specialization. Nonetheless, specialization is associated to the referential group and behaves within a continuum of plain generalization and high specialization. I have studied two groups of bees: one a specialist and the other a generalist, although adapted to a rare niche among bees the nocturnal habit. I studied specialized bees of the genus Protodiscelis (Colletidae, Neopasiphaeinae), a group that exhibits feeding habit specialization, and their interaction with flowers. Protodiscelis bees are oligolectic, meaning that they are genetically determined to collect pollen grains for larval provisioning among phylogenetically constraint plant taxa. These bees will only gather pollen from species of the family Alismataceae, a group comprised of aquatic herbs common to lentic ecosystems. I investigated the pollination of four species belonging to this family and aimed to understand the plant-pollinator interactions within a spatial and morphofunctional frame, which also involves the floral cues used by the bees in order to find they preferred host flowers. I divided the obtained results into three upcoming publications, each dealing with one of the analyzed themes. The pollination of Echinodorus palaefolius was studied in several flooded areas in the Caatinga. Additionally I investigated the relationships between bees and flowers of five other species of the same genus (E. subalatus, E. glandulosus, E. paniculatus, E. pubescens e Echinodorus sp.). Echinodorus palaefolius is self-incompatible and relied on pollinators to develop fruits. The phenology of the species is dictated by the rain regime and flowers were visited by three bee species alone: Protodiscelis alismatis, Apis mellifera and Trigona spinipes. Surprisingly, the morphologically generalist flowers of this plant species are visited by an oligolectic bee (P. alismatis) and by the two among the most generalist of bees (A. mellifera and T. spinipes). The oligolectic species, however, was accounted with over 80% of flower visits. Bees of P. alismatis exhibit clear behavioral and morphological adaptations, such as extremely plumose setae that can hold the small pollen grains of Echinodorus. They were present in 96% of the 41 flooded areas that I sampled in the Caatinga. Bees of P. alismatis were also the main pollinators of the other species of Echinodorus collected within over 1,000 km of natural distribution of the Caatinga. The specialized relationship of these bees with their host plants is highly consistent in the insular environments of the Caatinga, where the aquatic Alismataceae naturally occur. The pollination ecology of three species of a neotropical clade limnocharitaceae (Alismataceae) was studied among distinct populations in northeast Brazil and middle-west Brazil. The results of pollination ecology were compared to those of H. martii, previously studied. I researched the morphological attributes and the aspects of the reproductive system that differentiate these species. Limnocharis flava, L. laforestii and Hydrocleys nymphoides were all visited by Protodiscelis palpalis, the same oligolectic species previously recognized as the sole effective pollinator of H. martii. Flowers of L. flava were found to be morphologically and functionally similar to those of H. martii. In both species, the presence of staminodes protect the pollen and bees of P. palpalis alone were effective pollinators, due to an adapted behavior that allows them to access the pollen chamber. The flowers of L. laforestii, on the other hand, were effectively pollinated by other species of bees, regardless of the presence of staminodes. But in this case, no protective pollen chamber is formed. In the population of the municipality of Serra Negra do Norte, P. palpalis was replaced by a yet undescribed species of Protodiscelis. For Limnocharis, however, animal pollen vectors are not required for fruit development and both studied species yielded high seed counts through autogamy. The flowers of H. nymphoides are larger and bear staminodes that do promote filtering of other bee species. Regardless of genetic self-incompatibility, H. nymphoides is pollinated by several generalist bee species, notably the social T. spinipes, A. mellifera and Bombus brevivilus (Apidae). Knowing that autogamy is one of the main variables for the establishment and dissemination of plants in biological invasions (Baker s Law), the occurrence of this type of pollination may largely explain the invasive status of the three studied species in Asia, Oceania and North America. The generalist association with pollinators would explain the invasions observed for H. nymphoides. I used the sampling method of dynamic headspace and gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS) to describe the volatile compounds emitted by the flowers of H. martii and H. nymphoides. I tested the attractivity of the main isolated compounds to bees of Protodiscelis palpalis in field conditions. Floral scents in the family Alismataceae were described for the first time. Flowers of H. martii produced a bouquet comprised of 22 compounds, whereas the bouquet of H. nymphoides contained 13 compounds. Each species, despite sharing several compounds, present a characteristic floral scent profile. Methoxylated benzenoids were the main constituents of the bouquets of H. martii and H. nymphoides. ρ-Methylanisole is the main compound in the floral scent of H. martii and 3,4-dimethoxytoluene the main compound in H. nymphoides. These two compounds, however, were isolated in both species. ρ-methylanisole, 2-methoxy-4-methylphenol, 3,4-dimethoxytoluene, 3,4,5-trimethoxytoluene and methyl salicylate were used in field biotests with artificial flowers assembled from yellow and blue adhesive paper. Only ρ-methylanisole yielded significantly more approaches from bees towards artificial flowers of both colors in comparison to control flowers. Artificial yellow flowers, however, proportionally attracted more bees than blue flowers. Ours results, the first ever obtained in a natural environment setting, show that a single volatile compound attracts female P. palpalis and is the most important communication channel between these pollinators and flowers of H. martii e H. nymphoides. Our results reinforce the fact that specific volatile compounds present in flower bouquets might be crucial for the localization of host plants by oligoletic bees. Bees of Megalopta (Halictidae, Augochlorini) are nocturnal and explore a niche that is mostly inaccessible to other bees. In the interaction between Megalopta bees and their host plants I studied one of the signals emitted by the flowers: floral scents. Scents have long been known as pollinator attractants, but little is known about the identity of the compounds produced by flowers and which among them incite behavioral responses of animals, such as pollinator attraction. I selected volatile compounds commonly isolated in floral scents and conducted field attraction biotests with Megalopta bees. I tackled the hypotheses that such common floral scent compounds, frequently identified in night-blooming angiosperms, would be involved in the attraction of Megalopta bees. I found out that single aromatic compounds effectively attracted female bees and elicited visiting behavior. Bees were significantly more attracted to traps baited with benzyl acetate, benzyl benzoate and methyl salicylate than to unbaited traps or traps baited with compounds less frequently isolated in night-blooming flowers (β-ionone, eucalyptol, eugenol and vanillin). I concluded that Megalopta bees use scents to find flowers under low-light conditions, as observed by several other groups of nocturnal pollinators. Moreover, I provided a new sampling technique for these rarely collected insects. / Abelhas são os principais polinizadores das plantas com flores. Plantas são sésseis e a reprodução sexuada cruzada somente ocorre através de vetores de pólen. Sendo assim, flores zoofílicas provêm pistas para o encontro interespecífico, são polinizadas e fornecem recursos florais aos polinizadores. O principal recurso coletado por abelhas herbívoros Apiformes é pólen, o principal alimento larval. Para as plantas, entretanto, existe um balanço entre recurso fornecido e quantidade de grãos de pólen efetivamente transportados para os estigmas. Esse balanço é regido por variáveis, entre elas a atratividade ao polinizador, a sua efetividade na polinização, a quantidade de pólen exportado e recebido e a quantidade de energia dispensada no processo reprodutivo. Considerando que flores apresentam atributos específicos para determinados grupos de polinizadores (síndromes florais), houve uma tendência entre os estudiosos da polinização de avaliar a evolução de flores como dirigida à especialização. Entretanto, a especialização é relativa ao grupo observado e se comporta dentro de um continuum entre amplamente generalista e altamente especialista. Estudei dois grupos de abelhas, um que apresenta especialização em pólen e outro generalista em relação aos recursos polínicos, mas ocupando um nicho raro entre abelhas, o hábito noturno. Estudei abelhas especializadas de Protodiscelis (Colletidae, Neopasiphaeinae) e sua interação com flores. Protodiscelis é um grupo de abelhas oligoléticas, ou seja coletam grãos de pólen para as larvas em flores do mesmo gênero ou família. As fêmeas coletam grãos de pólen exclusivamente em flores de Alismataceae, grupo formado por espécies aquáticas comuns a ambientes lênticos. Foi estudada a polinização de quatro espécies dessa família procurando entender a interação no âmbito espacial, morfofuncional e das pistas florais usadas pelas abelhas para encontrar as flores das quais dependem. Dividi os resultados obtidos em três manuscritos, cada um tratando de um dos temas analisados. A polinização de Echinodorus palaefolius foi estudada em vários alagados da caatinga. Adicionalmente, verifiquei as relações entre abelhas e flores de cinco outras espécies do mesmo gênero (E. subalatus, E. glandulosus, E. paniculatus, E. pubescens e Echinodorus sp.). Echinodorus palaefolius é autoincompatível e depende de polinizadores para a formação de frutos. Sua fenologia foi regida pelas chuvas e suas flores foram visitadas somente por três espécies de abelhas: Protodiscelis alismatis, Apis mellifera e Trigona spinipes. Surpreendentemente, as flores morfologicamente generalistas dessa espécie de planta, são visitadas por uma espécie oligolética (P. alismatis) e por duas das espécies de abelhas entre as mais generalistas conhecidas (A. mellifera e T. spnipes). A espécie oligolética, no entanto, foi responsável por mais de 80% das visitas às flores. Essa espécie de abelha tem comportamento e adaptações morfológicas claras, tais como pelos extremamente plumosos capazes de coletar os grãos de pólen pequenos de Echinodorus. Foram presentes em 96% dos 41 alagados que amostrei na caatinga. Abelhas de P. alismatis também foram os principais polinizadores das outras espécies de Echinodorus coletadas ao longo de mais de 1000 km da distribuição natural da caatinga. A relação especializada dessa espécie com suas plantas hospedeiras é muito consistente no ambiente insular na caatinga onde essas plantas aquáticas ocorrem. A polinização de Limnocharis flava, L. laforestii e Hydrocleys nymphoides, espécies do clado neotropical limnocharitaceas da família Alismataceae em várias populações no nordeste e centro-oeste brasileiro foram estudadas. Os resultados foram comparados com as características da associação entre H. martii e Protodiscelis palpalis, estudada anteriormente. VI Analisei os atributos morfológicos e o sistema reprodutivo que diferenciam essas espécies. As três espécies foram visitadas por Protodiscelis palpalis, mesma espécie oligolética e único polinizador efetivo de H. martii. Flores de L. flava foram morfo-funcionalmente semelhantes às de H. martii. Nessas duas espécies a presença de estaminódios protegem o pólen e somente P. palpalis, que apresenta comportamento adaptado para acessar a câmara de pólen, polinizou efetivamente as flores. Já nas flores de L. laforestii apesar da presença de estaminódios, abelhas de outras espécies polinizam as flores. Na população de Serra Negra do Norte, P. palpalis foi substituída por outra espécie de Protodiscelis ainda não descrita. Em Limnocharis, entretanto, não há necessidade de visitas para a formação de frutos. As duas espécies formaram sementes em grande quantidade por autogamia. As flores de H. nymphoides são maiores e os estaminódios mais curtos. Essa espécie autoincompatível é polinizada por várias espécies de abelhas generalistas principalmente sociais de T. spinipes, A. mellifera e Bombus brevivillus (Apidae). Visto que autogamia é uma das principais variáveis para estabelecimento e disseminação de plantas em invasões biológicas (Lei de Baker), a ocorrência desse tipo de polinização talvez possa explicar a condição de invasoras (na Ásia, Oceania e América do Norte) das três espécies estudadas. A relação generalista com polinizadores explicaria as invasões observadas para H. nymphoides. Utilizei as técnicas de headspace dinâmico e cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa (GC-MS) para descrever os voláteis florais produzidos pelas flores de H. martii e H. nymphoides. Testei a atratividade dos principais compostos às abelhas de Protodiscelis palpalis em campo. Odores florais na família Alismataceae foram descritos pela primeira vez. As flores de H. martii produziram 22 compostos e H. nymphoides 13. Cada espécie, apesar de vários compostos em comum, tem seu perfil de odores característico. Benzenóides metoxilados foram os principais componentes dos buquês. ρ-metilanisol foi dominante em H. martii e 3,4-dimetoxitolueno em H. nymphoides. Os compostos florais ρ-metilanisol, 2-metoxi-4-metilfenol, 3,4-dimetoxitolueno, 3,4,5-trimetoxitolueno e salicilato de metila foram testados no campo em flores artificiais construídas com fita adesiva amarela e azul. Somente ρ-metilanisol atraiu significativamente mais abelhas à flores artificias das duas cores comparadas com as de controle. Flores amarelas atraíram proporcionalmente mais abelhas que azuis. Os nossos resultados, obtidos pela primeira vez para abelhas oligolétcas neotropicais e em ambiente natural, mostram que um único composto volátil atrai fêmeas de P. palpalis demonstrando que é o canal de comunicação mais importante entre P. palpalis e as flores de H. martii e H. nymphoides. Nossos resultados reforçam que os compostos voláteis específicos do buquê de flores são cruciais para a localização de plantas hospedeiras pelas abelhas oligolécticas. Abelhas de Megalopta (Halictidae, Augochlorini) são noturnas e exploram um nicho inacessível à outras abelhas. Nessa interação estudei os odores como sinal floral fornecido pelas flores. Odores há muito são conhecidos como atrativo de polinizadores, entretanto, pouco se sabe em relação à identidade dos compostos produzidos e que estimulam respostas comportamentais, tais como atração nos polinizadores. Selecionei odores comuns a buquês florais de plantas e os testei no campo na atratividade de abelhas Megalopta. Testei a hipótese de que odores florais comuns, amplamente produzidos por flores de antese noturna, seriam capazes de atrair abelhas de Megalopta. Encontrei que compostos aromáticos isolados foram capazes de atrair essas abelhas e eliciaram um comportamento de visita. As abelhas foram significativamente mais atraídas às armadilhas com acetato de benzila, benzoato de benzila e salicilato de metila como iscas do que outros compostos menos comuns em flores de antese noturna. Abelhas de Megalopta, dessa maneira, usam odores para encontrar flores nas condições de baixa luminosidade, tal como vários outros grupos de polinizadores noturnos.

O mimetismo é uma adaptação onde duas ou mais espécies, que podem pertencer a grupos taxonômicos distintos, assemelham-se no padrão geral de cor e/ou forma e que devido a isso são confundidas por um outro organismo. Os tipos clássicos de mimetismo, Batesiano e Mülleriano, nem sempre se ajustam a estudos com flores; esta limitação, todavia, não afeta o chamado Sistema Tripartido. O Sistema Tripartido foi proposto originalmente por Wolfgang Wickler (1968) e aperfeiçoado por Richard I. Vane Right (1976); o sistema é formado por três elementos constantes: modelo (S1), o mímico (S2) e operador (O – o qual Wickler originalmente representou como R – receptor de sinal). O presente estudo concentra-se em três plantas que coexistem na restinga do Parque Estadual de Itapeva, Torres, as quais mostram um padrão convergente na coloração de suas flores. As espécies são Asclepias curassavica (Apocynaceae [Asclepiadoideae]), Lantana camara (Verbenaceae), ambas produtoras de néctar, e Epidendrum fulgens (Orchidaceae [Epidendroideae]), aparentemente não produtora de néctar e considerado o suposto mímico do sistema. O trabalho de campo foi realizado entre a primavera de 2004 e verão de 2006. Para tanto, foram avaliados aspectos concernentes ao número e identificação dos polinizadores potenciais (especialmente borboletas – excepcionalmente, uma ou duas espécies de mariposas foram encontradas, porém mostrando baixa contribuição); às fenofases de floração e frutificação das três espécies. Também foram realizados experimentos de cruzamento em E. fulgens (autopolinização espontânea e induzida, geitonogamia, xenogamia); remoção de polinários de E. fulgens em relação à distância da fonte de néctar (L. camara), bem como uma descrição da anatomia do nectário de E. fulgens para verificar a existência de tecido produtor de néctar. Dentre as 28 espécies de lepidópteros diurnos que foram registradas, destacam-se Agraulis vanillae maculosa, Dryas iulia alcionea, Heliconius erato phyllis, Tegosa claudina (Nymphalidae) e Urbanus simplicius (Hesperiidae), as quais visitam as três espécies de plantas. Não houve sincronia de floração entre as fenofases, ou seja, não houve diferença estatística entre A. curassavica, Epidendrum fulgens e Lantana camara. Os experimentos de cruzamento mostraram que E. fulgens é polinizador-dependente. A remoção de polinários de E. fulgens foi baixa, talvez porque a oferta de flores seja alta. Os testes sobre a anatomia do nectário de E. fulgens sugerem que não há produção de néctar (Anexo 2). Estes resultados sugerem que A. curassavica, Epidendrum fulgens e Lantana camara, no cenário ecológico do Parque Estadual de Itapeva, não constituem um complexo mimético. Porém, isto não invalida a possibilidade de que estas plantas realmente constituam um sistema mimético, considerando-se que o presente estudo foi realizado dentro de um curto espaço de tempo, enquanto que estudos a respeito de processos evolutivos requerem maior tempo de observações. / Mimicry is an adaptation where two or more species which can belong to different taxonomic groups, are similar in color pattern and/or behavior, and that for this reason are not discriminated by a third species. Classical Batesian and Müllerian mimicry are not generally useful to describe examples of plant mimicry; however, the so-called tripartite mimicry system does not suffer this restriction. The Tripartite System was first envisaged by Wolfgang Wickler (1968) and latter elaborated and expanded by Richard I. Vane-Wright (1976); the system is based in three constant elements, the model (S1), the mimic (S2) and the operator (O – which Wickler originally represented as R – signal receiver). The present study concentrates on three plants that coexist at Parque Estadual de Itapeva, Torres, RS, and that show a convergence in the pattern of flower color. The species are Asclepias curassavica (Apocynaceae [Asclepiadoideae]), Lantana camara (Verbenaceae), both nectar producers and Epidendrum fulgens (Orchidaceae [Epidendroideae]) which does not produce nectar and that is considered the mimic in the system. Field work has been done between the spring of 2004 and the summer of 2006. The variables studied were the number and the identity of the potential pollinators (specifically butterflies – exceptionally one or two moths were found but with little contribution), flower and fruit phenology in the three species. Experiments in the field were conducted in E. fulgens to ascertain the mating system of this plant (spontaneous and induced self-pollination, geitonogamy and xenogamy). Moreover, to complement the test of hypothesis of mimicry of E. fulgens in relation to L. camara, the frequency of removal of pollinaria in the orchid were estimated according to the distance from the nectar source. A description of the anatomy of the floral nectary of E. fulgens was also made, to test for nectar production. In the whole, 28 species of diurnal Lepidoptera were observed visiting the flowers of at least two of the three species of plants; among them, Agraulis vanillae maculosa, Dryas iulia alcionea, Heliconius erato phyllis, Tegosa claudina (Nymphalidae), and Urbanus simplicius (Hesperiidae) did so for the three species of plants. As for the synchrony in flower phenology, there was no statistical significance for any combination of plants. The experiments for mating system of E. fulgens showed that this orchid is pollinator-dependent. Pollinaria removal was very low, which can be related to the extremely large number of inflorescences available in the area. The study of the anatomy of the nectary in E. fulgens suggested that the orchid does not produce nectar in detectable proportions (Appendix 2). Given all the results here reported, there is no indication that at the ecological scenario of the Parque Estadual de Itapeva, L. camara, E. fulgens and A. curassavica are members of a mimetic system. This does not invalidate the possibility that they really are a mimetic system, since the time spent in the study was short and that the evolution of adaptations demand a larger amount of time to be detected.

O mimetismo é uma adaptação onde duas ou mais espécies, que podem pertencer a grupos taxonômicos distintos, assemelham-se no padrão geral de cor e/ou forma e que devido a isso são confundidas por um outro organismo. Os tipos clássicos de mimetismo, Batesiano e Mülleriano, nem sempre se ajustam a estudos com flores; esta limitação, todavia, não afeta o chamado Sistema Tripartido. O Sistema Tripartido foi proposto originalmente por Wolfgang Wickler (1968) e aperfeiçoado por Richard I. Vane Right (1976); o sistema é formado por três elementos constantes: modelo (S1), o mímico (S2) e operador (O – o qual Wickler originalmente representou como R – receptor de sinal). O presente estudo concentra-se em três plantas que coexistem na restinga do Parque Estadual de Itapeva, Torres, as quais mostram um padrão convergente na coloração de suas flores. As espécies são Asclepias curassavica (Apocynaceae [Asclepiadoideae]), Lantana camara (Verbenaceae), ambas produtoras de néctar, e Epidendrum fulgens (Orchidaceae [Epidendroideae]), aparentemente não produtora de néctar e considerado o suposto mímico do sistema. O trabalho de campo foi realizado entre a primavera de 2004 e verão de 2006. Para tanto, foram avaliados aspectos concernentes ao número e identificação dos polinizadores potenciais (especialmente borboletas – excepcionalmente, uma ou duas espécies de mariposas foram encontradas, porém mostrando baixa contribuição); às fenofases de floração e frutificação das três espécies. Também foram realizados experimentos de cruzamento em E. fulgens (autopolinização espontânea e induzida, geitonogamia, xenogamia); remoção de polinários de E. fulgens em relação à distância da fonte de néctar (L. camara), bem como uma descrição da anatomia do nectário de E. fulgens para verificar a existência de tecido produtor de néctar. Dentre as 28 espécies de lepidópteros diurnos que foram registradas, destacam-se Agraulis vanillae maculosa, Dryas iulia alcionea, Heliconius erato phyllis, Tegosa claudina (Nymphalidae) e Urbanus simplicius (Hesperiidae), as quais visitam as três espécies de plantas. Não houve sincronia de floração entre as fenofases, ou seja, não houve diferença estatística entre A. curassavica, Epidendrum fulgens e Lantana camara. Os experimentos de cruzamento mostraram que E. fulgens é polinizador-dependente. A remoção de polinários de E. fulgens foi baixa, talvez porque a oferta de flores seja alta. Os testes sobre a anatomia do nectário de E. fulgens sugerem que não há produção de néctar (Anexo 2). Estes resultados sugerem que A. curassavica, Epidendrum fulgens e Lantana camara, no cenário ecológico do Parque Estadual de Itapeva, não constituem um complexo mimético. Porém, isto não invalida a possibilidade de que estas plantas realmente constituam um sistema mimético, considerando-se que o presente estudo foi realizado dentro de um curto espaço de tempo, enquanto que estudos a respeito de processos evolutivos requerem maior tempo de observações. / Mimicry is an adaptation where two or more species which can belong to different taxonomic groups, are similar in color pattern and/or behavior, and that for this reason are not discriminated by a third species. Classical Batesian and Müllerian mimicry are not generally useful to describe examples of plant mimicry; however, the so-called tripartite mimicry system does not suffer this restriction. The Tripartite System was first envisaged by Wolfgang Wickler (1968) and latter elaborated and expanded by Richard I. Vane-Wright (1976); the system is based in three constant elements, the model (S1), the mimic (S2) and the operator (O – which Wickler originally represented as R – signal receiver). The present study concentrates on three plants that coexist at Parque Estadual de Itapeva, Torres, RS, and that show a convergence in the pattern of flower color. The species are Asclepias curassavica (Apocynaceae [Asclepiadoideae]), Lantana camara (Verbenaceae), both nectar producers and Epidendrum fulgens (Orchidaceae [Epidendroideae]) which does not produce nectar and that is considered the mimic in the system. Field work has been done between the spring of 2004 and the summer of 2006. The variables studied were the number and the identity of the potential pollinators (specifically butterflies – exceptionally one or two moths were found but with little contribution), flower and fruit phenology in the three species. Experiments in the field were conducted in E. fulgens to ascertain the mating system of this plant (spontaneous and induced self-pollination, geitonogamy and xenogamy). Moreover, to complement the test of hypothesis of mimicry of E. fulgens in relation to L. camara, the frequency of removal of pollinaria in the orchid were estimated according to the distance from the nectar source. A description of the anatomy of the floral nectary of E. fulgens was also made, to test for nectar production. In the whole, 28 species of diurnal Lepidoptera were observed visiting the flowers of at least two of the three species of plants; among them, Agraulis vanillae maculosa, Dryas iulia alcionea, Heliconius erato phyllis, Tegosa claudina (Nymphalidae), and Urbanus simplicius (Hesperiidae) did so for the three species of plants. As for the synchrony in flower phenology, there was no statistical significance for any combination of plants. The experiments for mating system of E. fulgens showed that this orchid is pollinator-dependent. Pollinaria removal was very low, which can be related to the extremely large number of inflorescences available in the area. The study of the anatomy of the nectary in E. fulgens suggested that the orchid does not produce nectar in detectable proportions (Appendix 2). Given all the results here reported, there is no indication that at the ecological scenario of the Parque Estadual de Itapeva, L. camara, E. fulgens and A. curassavica are members of a mimetic system. This does not invalidate the possibility that they really are a mimetic system, since the time spent in the study was short and that the evolution of adaptations demand a larger amount of time to be detected.

O mimetismo é uma adaptação onde duas ou mais espécies, que podem pertencer a grupos taxonômicos distintos, assemelham-se no padrão geral de cor e/ou forma e que devido a isso são confundidas por um outro organismo. Os tipos clássicos de mimetismo, Batesiano e Mülleriano, nem sempre se ajustam a estudos com flores; esta limitação, todavia, não afeta o chamado Sistema Tripartido. O Sistema Tripartido foi proposto originalmente por Wolfgang Wickler (1968) e aperfeiçoado por Richard I. Vane Right (1976); o sistema é formado por três elementos constantes: modelo (S1), o mímico (S2) e operador (O – o qual Wickler originalmente representou como R – receptor de sinal). O presente estudo concentra-se em três plantas que coexistem na restinga do Parque Estadual de Itapeva, Torres, as quais mostram um padrão convergente na coloração de suas flores. As espécies são Asclepias curassavica (Apocynaceae [Asclepiadoideae]), Lantana camara (Verbenaceae), ambas produtoras de néctar, e Epidendrum fulgens (Orchidaceae [Epidendroideae]), aparentemente não produtora de néctar e considerado o suposto mímico do sistema. O trabalho de campo foi realizado entre a primavera de 2004 e verão de 2006. Para tanto, foram avaliados aspectos concernentes ao número e identificação dos polinizadores potenciais (especialmente borboletas – excepcionalmente, uma ou duas espécies de mariposas foram encontradas, porém mostrando baixa contribuição); às fenofases de floração e frutificação das três espécies. Também foram realizados experimentos de cruzamento em E. fulgens (autopolinização espontânea e induzida, geitonogamia, xenogamia); remoção de polinários de E. fulgens em relação à distância da fonte de néctar (L. camara), bem como uma descrição da anatomia do nectário de E. fulgens para verificar a existência de tecido produtor de néctar. Dentre as 28 espécies de lepidópteros diurnos que foram registradas, destacam-se Agraulis vanillae maculosa, Dryas iulia alcionea, Heliconius erato phyllis, Tegosa claudina (Nymphalidae) e Urbanus simplicius (Hesperiidae), as quais visitam as três espécies de plantas. Não houve sincronia de floração entre as fenofases, ou seja, não houve diferença estatística entre A. curassavica, Epidendrum fulgens e Lantana camara. Os experimentos de cruzamento mostraram que E. fulgens é polinizador-dependente. A remoção de polinários de E. fulgens foi baixa, talvez porque a oferta de flores seja alta. Os testes sobre a anatomia do nectário de E. fulgens sugerem que não há produção de néctar (Anexo 2). Estes resultados sugerem que A. curassavica, Epidendrum fulgens e Lantana camara, no cenário ecológico do Parque Estadual de Itapeva, não constituem um complexo mimético. Porém, isto não invalida a possibilidade de que estas plantas realmente constituam um sistema mimético, considerando-se que o presente estudo foi realizado dentro de um curto espaço de tempo, enquanto que estudos a respeito de processos evolutivos requerem maior tempo de observações. / Mimicry is an adaptation where two or more species which can belong to different taxonomic groups, are similar in color pattern and/or behavior, and that for this reason are not discriminated by a third species. Classical Batesian and Müllerian mimicry are not generally useful to describe examples of plant mimicry; however, the so-called tripartite mimicry system does not suffer this restriction. The Tripartite System was first envisaged by Wolfgang Wickler (1968) and latter elaborated and expanded by Richard I. Vane-Wright (1976); the system is based in three constant elements, the model (S1), the mimic (S2) and the operator (O – which Wickler originally represented as R – signal receiver). The present study concentrates on three plants that coexist at Parque Estadual de Itapeva, Torres, RS, and that show a convergence in the pattern of flower color. The species are Asclepias curassavica (Apocynaceae [Asclepiadoideae]), Lantana camara (Verbenaceae), both nectar producers and Epidendrum fulgens (Orchidaceae [Epidendroideae]) which does not produce nectar and that is considered the mimic in the system. Field work has been done between the spring of 2004 and the summer of 2006. The variables studied were the number and the identity of the potential pollinators (specifically butterflies – exceptionally one or two moths were found but with little contribution), flower and fruit phenology in the three species. Experiments in the field were conducted in E. fulgens to ascertain the mating system of this plant (spontaneous and induced self-pollination, geitonogamy and xenogamy). Moreover, to complement the test of hypothesis of mimicry of E. fulgens in relation to L. camara, the frequency of removal of pollinaria in the orchid were estimated according to the distance from the nectar source. A description of the anatomy of the floral nectary of E. fulgens was also made, to test for nectar production. In the whole, 28 species of diurnal Lepidoptera were observed visiting the flowers of at least two of the three species of plants; among them, Agraulis vanillae maculosa, Dryas iulia alcionea, Heliconius erato phyllis, Tegosa claudina (Nymphalidae), and Urbanus simplicius (Hesperiidae) did so for the three species of plants. As for the synchrony in flower phenology, there was no statistical significance for any combination of plants. The experiments for mating system of E. fulgens showed that this orchid is pollinator-dependent. Pollinaria removal was very low, which can be related to the extremely large number of inflorescences available in the area. The study of the anatomy of the nectary in E. fulgens suggested that the orchid does not produce nectar in detectable proportions (Appendix 2). Given all the results here reported, there is no indication that at the ecological scenario of the Parque Estadual de Itapeva, L. camara, E. fulgens and A. curassavica are members of a mimetic system. This does not invalidate the possibility that they really are a mimetic system, since the time spent in the study was short and that the evolution of adaptations demand a larger amount of time to be detected.

Orientador: Marcelo Carnier Dornelas / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-17T13:26:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_RaphaelRiconde_M.pdf: 18901083 bytes, checksum: be7da78a89962bc71a77edca29ef7399 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A família dos genes MADS-box codifica fatores de transcrição que atuam como reguladores importantes em muitas etapas no desenvolvimento de diversos organismos. Em plantas, estes genes estão envolvidos na determinação da identidade dos meristemas reprodutivos e dos órgãos florais, bem como no controle de diversos processos durante o desenvolvimento. O presente trabalho teve como objetivo estudar o padrão de expressão dos prováveis ortólogos dos genes do modelo ABC (APETALA1, APETALA3, PISTILATA e AGAMOUS de Arabidopsis thaliana, e do gene TM6 de Solanum lycopersicum) em Coffea arabica L. Estes genes pertencem à família MADS-box e estão relacionados à determinação da identidade dos órgãos florais na planta-modelo A. thaliana. A partir do banco de dados de sequências expressas de cafeeiro (CAFEST), foram identificados 23 possíveis homólogos de genes MADS-box em cafeeiro. Perfis de expressão por RT-PCR indicaram que a maioria destes genes são expressos em flor e fruto. A análise dos dados gerados pelo uso de microscopia óptica e de varredura permitiu estabelecer uma sequência de desenvolvimento para estabelecimento dos órgãos florais em cafeeiro, facilitando a identificação dos locais de expressão dos ortólogos do modelo ABC pela técnica de hibridização in situ. Sendo C. arabica uma espécie relativamente recente e com características peculiares, foi proposto um mecanismo de atuação dos genes do modelo ABC. Dessa forma, os resultados obtidos contribuem para a compreensão do estabelecimento dos órgãos florais em C. arabica. Adicionalmente, pela caracterização de um número elevado de genes da família MADS, foram identificados outros genes potencialmente envolvidos em outros processos de desenvolvimento, que futuramente poderão ser utilizados para incremento da indústria cafeeira. / Abstract: The MADS-box gene family encodes transcription factors that act as key regulators in many steps in the development of various organisms. In plants, these genes are involved in determining the identity of reproductive meristems and floral organs as well as in controlling several processes during development. This work aimed to study the expression patterns of putative orthologs of the ABC model genes (APETALA1, APETALA3, AGAMOUS and PISTILATA from Arabidopsis thaliana, and TM6 from Solanum Lycopersicum) in Coffea arabica L. These genes belong to the MADS-box family and are related to the determination of floral organ identity in the model plant A. thaliana. From the CAFEST database of expressed sequence tags, 23 MADS-box gene sequences were identified in coffee. Expression profiles of these genes, determined by RT-PCR, indicated that most of these genes are expressed in flowers and fruits. The analysis of data from optical microscopy and scanning electron microscopy allowed the establishment of a developmental sequence for the establishment of floral organ, facilitating the characterization of the spatial expression patterns of orthologs of the ABC genes by in situ hybridization. A diversified role of conserved genes of the ABC model was proposed for the relatively recent and peculiar specie that is C. arabica. The obtained results aid the understanding of the establishment of floral organs in C. Arabica. Additionally, as many other coffee MADS-box genes were also characterized, other genes, potentially involved in other developmental processes that could be of interest to the industry in the future were also identified. / Mestrado / Biologia Vegetal / Mestre em Biologia Vegetal