Biologia floral comparada do gênero Catasetum Rich. ex Kunth (Orchidaceae, Catasetinae) baseado em estudos filogenéticos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Franken, Evelyn Pereira
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59139/tde-25092017-101206/
Resumo: Catasetum é um gênero Neotropical com cerca de 130 espécies praticamente indistinguíveis quanto à morfologia vegetativa. Suas flores são primariamente unissexuais. As flores masculinas exibem uma excepcional variação morfológica e apresentam estaminódios modificados característicos deste gênero, que é tradicionalmente citado pela polinização exclusiva por abelhas euglossine. Este estudo avaliou a evolução dos principais atributos florais em Catasetum. Para isso, uma hipótese filogenética foi reconstruída utilizando matrizes individuais e combinadas de DNA nuclear e plastidial. Foram sequenciadas três regiões (ITS, rpS16 e trnL-F) para 80 espécies de Catasetum e 25 grupos externos. O gênero é monofilético e irmão de Clowesia em todas as análises. Alguns relacionamentos tiveram alto suporte. Nenhuma das classificações infragenéricas tradicionais pode ser reconhecida na filogenia. A partir deste resultado foi possível observar que a história evolutiva compreendeu várias reversões e convergências de caráter entre as espécies. O estado plesiomórfico e algumas tendências evolutivas são apresentados. As análises morfo-anatômicas e histoquímicas florais utilizaram flores frescas ou fixadas, cujo labelo foi seccionado e corado com Lugol 1% e Vermelho de Sudão III ou IV, sendo examinados através de microscopia de luz. Estas análises revelaram a tendência de aumento na complexidade do labelo apenas em flores masculinas. Também foi possível observar a relação direta entre a morfologia do labelo e a distribuição do tecido secretor. A análise de fragrâncias florais utilizou a técnica de coleta dinâmica combinada com análise via GC-MS. Essa análise confirmou o polimorfismo químico entre as espécies, embora a variabilidade interespecífica tenha sido baixa. Vários dos compostos identificados foram encontrados anteriormente na tíbia traseira de machos de euglossine ou têm sua atratividade conhecida através de estudos com iscas odoríferas. Nossos resultados revelaram ausência de padrão ou tendência evolutiva na composição das fragrâncias das espécies. A pressão seletiva causada pelos polinizadores, ao escolherem as espécies a serem visitadas, tem direcionado a evolução da biologia floral deste gênero. A morfologia, a distribuição do tecido secretor dos osmóforos e a fragrância emitida são complementares, atuando em conjunto para gerar respostas etológicas específicas dos polinizadores. A alta especificidade gerada por este mecanismo reduz o compartilhamento de polinizadores, levando ao transporte mais eficiente do pólen e diminuindo o fluxo gênico interespecífico.
id USP_dd84b4b2374a5053356e60c0e41e950e
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-25092017-101206
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling Biologia floral comparada do gênero Catasetum Rich. ex Kunth (Orchidaceae, Catasetinae) baseado em estudos filogenéticosCompared floral biology of the genus Catasetum Rich. ex Kunth (Orchidaceae, Catasetinae) based in phylogenetic studiesEvoluçãoEvolutionFilogeniaFloral morpho-anatomyFloral scentFragrância floralMorfo-anatomia floralPhylogenyCatasetum é um gênero Neotropical com cerca de 130 espécies praticamente indistinguíveis quanto à morfologia vegetativa. Suas flores são primariamente unissexuais. As flores masculinas exibem uma excepcional variação morfológica e apresentam estaminódios modificados característicos deste gênero, que é tradicionalmente citado pela polinização exclusiva por abelhas euglossine. Este estudo avaliou a evolução dos principais atributos florais em Catasetum. Para isso, uma hipótese filogenética foi reconstruída utilizando matrizes individuais e combinadas de DNA nuclear e plastidial. Foram sequenciadas três regiões (ITS, rpS16 e trnL-F) para 80 espécies de Catasetum e 25 grupos externos. O gênero é monofilético e irmão de Clowesia em todas as análises. Alguns relacionamentos tiveram alto suporte. Nenhuma das classificações infragenéricas tradicionais pode ser reconhecida na filogenia. A partir deste resultado foi possível observar que a história evolutiva compreendeu várias reversões e convergências de caráter entre as espécies. O estado plesiomórfico e algumas tendências evolutivas são apresentados. As análises morfo-anatômicas e histoquímicas florais utilizaram flores frescas ou fixadas, cujo labelo foi seccionado e corado com Lugol 1% e Vermelho de Sudão III ou IV, sendo examinados através de microscopia de luz. Estas análises revelaram a tendência de aumento na complexidade do labelo apenas em flores masculinas. Também foi possível observar a relação direta entre a morfologia do labelo e a distribuição do tecido secretor. A análise de fragrâncias florais utilizou a técnica de coleta dinâmica combinada com análise via GC-MS. Essa análise confirmou o polimorfismo químico entre as espécies, embora a variabilidade interespecífica tenha sido baixa. Vários dos compostos identificados foram encontrados anteriormente na tíbia traseira de machos de euglossine ou têm sua atratividade conhecida através de estudos com iscas odoríferas. Nossos resultados revelaram ausência de padrão ou tendência evolutiva na composição das fragrâncias das espécies. A pressão seletiva causada pelos polinizadores, ao escolherem as espécies a serem visitadas, tem direcionado a evolução da biologia floral deste gênero. A morfologia, a distribuição do tecido secretor dos osmóforos e a fragrância emitida são complementares, atuando em conjunto para gerar respostas etológicas específicas dos polinizadores. A alta especificidade gerada por este mecanismo reduz o compartilhamento de polinizadores, levando ao transporte mais eficiente do pólen e diminuindo o fluxo gênico interespecífico.Catasetum is a Netropical genus with ca. 130 species that are practically indistinguishable based on the vegetative morphology. The flowers are primarily unisexual. Male flowers have an exceptional morphological variation and possess modified staminodes as distinctive feature of this genus, which is traditionally cited as entirely pollinated by euglossine bees. The present study evaluated the evolution of the major floral features in Catasetum. To do that, one phylogenetical hypothesis was made using individual and combined matrices of nuclear and plastid DNA. Three regions where sequenced (ITS, rpS16 and trnL-F) for 80 species of Catasetum and 25 taxa of outgroups. The genus is monophyletic and sister to Clowesia in all analyses. Some relationships had high support, however the phylogenetical infrageneric signal was low. None of the traditional infrageneric classifications could be recognized in the phylogeny. From this result, it was possible to observe that the evolutionary history consists on several characters reversions and convergences between species. The plesiomorphic status and some evolutionary trends were recognized. The morpho-anatomy and histochemical analysis of flowers were made with fresh or fixed flowers, whose labellum was sectioned and stained with Lugol 1% and Sudan III or IV, and analyzed with light microscopy. Those analyses reveal a trend to increase labellum complexity in male flowers. It was also possible to observe a direct relation between labellum morphology and distribution of the secretory tissue. The floral scent analysis was made with the dynamic collection technic combined with GC-MS analysis. This analysis confirmed the chemical polymorphism between species, but the interspecific variability was low. Several compounds identified were previously founded in the hind tibiae of male euglossine or have its attractiveness know. Our results revealed an absence of evolution pattern or trend in the scent composition of the species. The selective pressure caused by pollinators, when choosing species to be visited, had guided the evolution of the floral biology of this genus. The morphology, the osmophore secretory tissue distribution and the floral scent are complimentary, acting together to generate specific ethological answers of the pollinators. The high specificity created by this mechanism decrease the sharing of pollinators, leading to a more efficient pollen transport and decreasing the interspecific gene flow.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPPansarin, Emerson RicardoFranken, Evelyn Pereira2017-08-01info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttp://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59139/tde-25092017-101206/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2018-07-19T17:03:58Zoai:teses.usp.br:tde-25092017-101206Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212018-07-19T17:03:58Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Biologia floral comparada do gênero Catasetum Rich. ex Kunth (Orchidaceae, Catasetinae) baseado em estudos filogenéticos
Compared floral biology of the genus Catasetum Rich. ex Kunth (Orchidaceae, Catasetinae) based in phylogenetic studies
title Biologia floral comparada do gênero Catasetum Rich. ex Kunth (Orchidaceae, Catasetinae) baseado em estudos filogenéticos
spellingShingle Biologia floral comparada do gênero Catasetum Rich. ex Kunth (Orchidaceae, Catasetinae) baseado em estudos filogenéticos
Franken, Evelyn Pereira
Evolução
Evolution
Filogenia
Floral morpho-anatomy
Floral scent
Fragrância floral
Morfo-anatomia floral
Phylogeny
title_short Biologia floral comparada do gênero Catasetum Rich. ex Kunth (Orchidaceae, Catasetinae) baseado em estudos filogenéticos
title_full Biologia floral comparada do gênero Catasetum Rich. ex Kunth (Orchidaceae, Catasetinae) baseado em estudos filogenéticos
title_fullStr Biologia floral comparada do gênero Catasetum Rich. ex Kunth (Orchidaceae, Catasetinae) baseado em estudos filogenéticos
title_full_unstemmed Biologia floral comparada do gênero Catasetum Rich. ex Kunth (Orchidaceae, Catasetinae) baseado em estudos filogenéticos
title_sort Biologia floral comparada do gênero Catasetum Rich. ex Kunth (Orchidaceae, Catasetinae) baseado em estudos filogenéticos
author Franken, Evelyn Pereira
author_facet Franken, Evelyn Pereira
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Pansarin, Emerson Ricardo
dc.contributor.author.fl_str_mv Franken, Evelyn Pereira
dc.subject.por.fl_str_mv Evolução
Evolution
Filogenia
Floral morpho-anatomy
Floral scent
Fragrância floral
Morfo-anatomia floral
Phylogeny
topic Evolução
Evolution
Filogenia
Floral morpho-anatomy
Floral scent
Fragrância floral
Morfo-anatomia floral
Phylogeny
description Catasetum é um gênero Neotropical com cerca de 130 espécies praticamente indistinguíveis quanto à morfologia vegetativa. Suas flores são primariamente unissexuais. As flores masculinas exibem uma excepcional variação morfológica e apresentam estaminódios modificados característicos deste gênero, que é tradicionalmente citado pela polinização exclusiva por abelhas euglossine. Este estudo avaliou a evolução dos principais atributos florais em Catasetum. Para isso, uma hipótese filogenética foi reconstruída utilizando matrizes individuais e combinadas de DNA nuclear e plastidial. Foram sequenciadas três regiões (ITS, rpS16 e trnL-F) para 80 espécies de Catasetum e 25 grupos externos. O gênero é monofilético e irmão de Clowesia em todas as análises. Alguns relacionamentos tiveram alto suporte. Nenhuma das classificações infragenéricas tradicionais pode ser reconhecida na filogenia. A partir deste resultado foi possível observar que a história evolutiva compreendeu várias reversões e convergências de caráter entre as espécies. O estado plesiomórfico e algumas tendências evolutivas são apresentados. As análises morfo-anatômicas e histoquímicas florais utilizaram flores frescas ou fixadas, cujo labelo foi seccionado e corado com Lugol 1% e Vermelho de Sudão III ou IV, sendo examinados através de microscopia de luz. Estas análises revelaram a tendência de aumento na complexidade do labelo apenas em flores masculinas. Também foi possível observar a relação direta entre a morfologia do labelo e a distribuição do tecido secretor. A análise de fragrâncias florais utilizou a técnica de coleta dinâmica combinada com análise via GC-MS. Essa análise confirmou o polimorfismo químico entre as espécies, embora a variabilidade interespecífica tenha sido baixa. Vários dos compostos identificados foram encontrados anteriormente na tíbia traseira de machos de euglossine ou têm sua atratividade conhecida através de estudos com iscas odoríferas. Nossos resultados revelaram ausência de padrão ou tendência evolutiva na composição das fragrâncias das espécies. A pressão seletiva causada pelos polinizadores, ao escolherem as espécies a serem visitadas, tem direcionado a evolução da biologia floral deste gênero. A morfologia, a distribuição do tecido secretor dos osmóforos e a fragrância emitida são complementares, atuando em conjunto para gerar respostas etológicas específicas dos polinizadores. A alta especificidade gerada por este mecanismo reduz o compartilhamento de polinizadores, levando ao transporte mais eficiente do pólen e diminuindo o fluxo gênico interespecífico.
publishDate 2017
dc.date.none.fl_str_mv 2017-08-01
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59139/tde-25092017-101206/
url http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59139/tde-25092017-101206/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1809091077134614528