As plantas holoparasitas dependem inteiramente de recursos retirados do xilema e floema hospedeiros e são representadas atualmente por pelo menos sete linhagens, cujo posicionamento filogenético continua sendo revisto. A família Apodanthaceae inclui plantas aclorofiladas, holoparasitas de caules, cujo corpo vegetativo apresenta extrema redução. Por serem endoparasitas, tornam-se evidentes apenas na época da floração, quando as diminutas flores rompem a periderme do hospedeiro. Incluem-se nessa família três gêneros, sendo Pilostyles o de mais ampla distribuição. Apesar de existirem estudos minuciosos sobre o sistema endofítico no gênero, sua fenologia, ciclo de vida e ontogênese floral continuam desconhecidos. O presente estudo objetiva elucidar essas questões, de modo a proporcionar uma compreensão do sistema reprodutivo e do processo evolutivo das flores dessas intrigantes angiospermas, servindo de base para estudos futuros que visem a estabelecer homologias com outros clados. Primeiramente foi realizado um levantamento dos hospedeiros parasitados, analisando-se padrão de distribuição das flores e a razão sexual das populações de Pilostyles existentes nas áreas de estudo no Brasil e México. Indivíduos foram selecionados aleatoriamente para a realização dos testes de polinização, observação e coleta de visitantes, coleta de néctar e de sementes parasitas, e acompanhamento fenológico. Em laboratório realizaram-se os experimentos de germinação e as técnicas de preparo e análise histológicas das sementes e flores de Pilostyles. Com relação ao ciclo de vida, observou-se que: 1) as vespas aparecem como os visitantes mais freqüentes; 2) a dispersão provavelmente seja resultado de endozoocoria por aves; 3) a germinação provavelmente ocorre diretamente no caule hospedeiro; 4) as fenologias da hospedeira e da parasita estão diretamente relacionadas, havendo inclusive possibilidade de sincronismo. Com relação à razão sexual das populações, concluímos que: 1) a determinação do sexo das flores responde a estímulos específicos de cada espécie hospedeira; 2) a distribuição espacial das flores esta diretamente relacionada à razão sexual das populações; 3) existem flores monoclinas em número constante em todas as populações, sendo tais flores funcionalmente estaminadas. A partir do estudo da anatomia floral e embriologia, pudemos observar que: 1) as flores são envolvidas por quatro verticilos estéreis (de fora para dentro: 2 + 2 + 4 + 4); 2) a região estigmática é restrita à área das papilas; 3) a deiscência dos microsporângios é resultado da expansão e ressecamento do órgão; 4) os tricomas vesiculares secretam uma substância pegajosa, provavelmente responsável por unir os grãos de pólen e grudá-los ao corpo do polinizador; 5) a coluna das flores estaminadas é formada através de fusão pós-genital de uma coluna estilar central e de uma coluna externa, que traz no bordo superior os sacos polínicos. Concluindo, acreditamos que tais dados merecem destaque pelo ineditismo para a literatura atual da família Apodanthaceae e, principalmente, na sua capacidade de ancorar futuros estudos comparativos com outros táxons, servindo de base na avaliação das propostas taxonômicas vigentes. / Holoparasitic plants depend entirely on resources from the host xylem and phloem and are currently represented by at least seven lineages, whose phylogenetic position is still being reviewed. The Apodanthaceae family includes stem holoparasitic plants, achlorophyllous, whose vegetative body is extremely reduced. Because they are endoparasites, they become evident only at the time of flowering, when the tiny flowers emerge from the hosts bark. There are three genera in this family, being Pilostyles the one with broader distribution. There are detailed studies on the endophytic system of this genus, but its phenology, life cycle and floral ontogeny remain unknown. This study aims to elucidate these issues, in order to provide an understanding of the reproductive system and the evolutionary process of the flowers of these intriguing angiosperms. We hope these could be a basis for future studies that aim to establish homologies with other groups of angiosperms. First it was made a survey of parasitized hosts in Brazil and Mexico areas, and then the distribution pattern of flowers and sex ratio of the Pilostyles populations were analyzed. Individuals were randomly selected for the experiments of pollination, observation and collection of floral visitors, collecting nectar and phenological monitoring. Meanwhile, in the laboratory, were performed germination experiments and the histological analysis of Pilostyles seeds and flowers. Regarding the life cycle, we observed that 1) the wasps are the most frequent visitors; 2) the dispersion is probably a result of endozoochory by birds; 3) germination probably occurs directly in hosts stem; 4) the host and parasite phenologies are directly related; there is a possibility of timing. Regarding the sex ratio of the populations, we conclude that: 1) sex determination of Pilostyles flowers seems to respond to specific stimuli of each host species; 2) the spatial distribution of staminate and pistillate flowers is directly related to the sex ratio of the populations; 3) there are monoclinous flowers in constant number in all populations, and these flowers are functionally staminate. From the study of floral anatomy and embryology, we observed that: 1) the flowers are surrounded by four whorls of scales, thereby arranged from outside to inside: 2 + 2 + 4 + 4; 2) the stigmatic surface is restricted to the area with papillae, 3) the dehiscence of the pollen sacs is a result of synandrium expansion and dryness, occurring initially by individual transverse slit; 4) the vesicular trichomes secrete a sticky substance, probably responsible for uniting the pollen grains and stick it to the pollinators body; 5) the column of staminate flower is formed by post-genital fusion of a central column, the sterile gynoecium, and an external column, which brings the pollen sacs in the upper board. In conclusion, we believe that such data should be highlighted by the novelty for the Apodanthaceae family literature, and especially in its ability to underpin comparative studies with other taxa, being a basis to evaluate current taxonomic proposals.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-10122010-105707 |
| Date | 15 October 2010 |
| Creators | Bianca de Azevedo Brasil |
| Contributors | Gregório Cardoso Tápias Ceccantini, Jorge Ernesto de Araujo Mariath, Nanuza Luiza de Menezes |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Ciências Biológicas (Botânica), USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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