Contributions to the biology of secretion in the Bromeliaceae
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Tese de doutorado
Título alternativo
Contribuições para a biologia da secreção em Bromeliaceae
Primeiro orientador
Membros da banca
Élder Antônio Sousa e Paiva
Aristea Alves Azevedo
Jorge Ernesto de Araújo Mariath
Adriano Valentin da Silva
Talita Mota Machado
Aristea Alves Azevedo
Jorge Ernesto de Araújo Mariath
Adriano Valentin da Silva
Talita Mota Machado
Resumo
Bromeliaceae is a Neotropical plant family with 82 genera and ca. 3,715 species whose expansion and diversification across the Neotropics occurred through adaptive radiation associated with key-features, leading to the occupation of different adaptive zones. Members of the family exhibit diverse life strategies, from terrestrial lineages in humid forests to epiphytes and lithophytes in xeric environments. The biology of secretion in the family is largely unexplored, although recent studies have demonstrated glandular function in peltate trichomes of the reproductive axis in Aechmea blanchetiana (Baker) L.B. Sm (Bromelioideae), with promising prospects.This work aimed to expand the knowledge regarding the biology of secretion in Bromeliaceae, with emphasis on the glandular function of peltate trichomes. Specific objectives include: (a) to investigate whether secretory function associated with trichomes also occurs in members of the subfamily Tillandsioideae, with descriptions of structure, ultrastructure and secretory activity; (b) to verify if scales are related to the production and release of lipophilic secretions; (c) produce a broad prospection of the secretion in inflorescence scales of Tillandsioideae; (e) to describe the occurrence, structure and aspects of the secretion in extranuptial nectaries of Pitcairnia burchellii Mez, with a brief review of the knowledge about these structures in the family. Using standard methodology for histochemistry, light microscopy and electron microscopy, the presence of secretions associated with inflorescences was found to be widespread in Tillandsioideae, with exclusively hydrophilic or mixed exudates. The secretory activity is carried out exclusively by trichomes on the adaxial face of the floral bracts. Possible functions include protection against desiccation, herbivores, pathogens, high irradiation, and interaction with pollinators or other floral visitors. Extranuptial nectaries are described for the first time in Pitcairnia and comprise a widespread homoplastic feature in bromeliads. Evolutionary and taxonomic considerations are presented, as well as directions for future research.
Abstract
Bromeliaceae é uma família de plantas neotropicais com 82 gêneros e ca. 3,715 espécies cuja expansão e diversificação pelo Neotrópico se deu por meio de radiação adaptativa associada a características-chave, as quais permitiram a ocupação de diferentes zonas adaptativas. Representantes da família exibem diversas estratégias de vida, desde linhagens terrestres em florestas úmidas até epífitas e litófitas em ambientes xéricos. A biologia da secreção na família é pouco compreendida, embora estudos recentes tenham demonstrado função glandular em tricomas peltados do eixo reprodutivo em Aechmea blanchetiana (Baker) L.B. Sm (Bromelioideae), com perspectivas promissoras. Este trabalho teve como objetivo a ampliação do conhecimento relativo à biologia da secreção em Bromeliaceae, com ênfase na função glandular dos tricomas peltados. Objetivos específicos incluem: (a) averiguar se função secretora associada aos tricomas também ocorre em membros da subfamília Tillandsioideae, com descrições da estrutura, ultraestrutura e atividade secretora; (b) verificar se os tricomas peltados estão relacionados à produção e liberação de secreções lipofílicas; (c) produzir uma ampla prospecção da secreção em escamas da inflorescência em Tillandsioideae; (e) descrever a ocorrência, estrutura e aspectos da secreção dos nectários extranupciais de Pitcairnia burchellii Mez, com breve revisão do conhecimento a respeito dessas estruturas na família. Usando metodologia padrão para histoquímica, microscopia de luz e microscopia eletrônica, verificou-se que a presença de secreção associada às inflorescências é difundida em Tillandsioideae, com exsudatos exclusivamente hidrofílicos, ou mistos. A atividade secretora ocorre, exclusivamente, em tricomas dispostos na face adaxial das brácteas florais. Possíveis funções incluem proteção contra dessecação, herbívoros, patógenos, alta irradiação, e interação com polinizadores ou outros visitantes florais. Nectários extranupciais são descritos pela primeira vez em Pitcairnia e compreendem uma característica homoplástica difundida em bromélias. Considerações evolutivas e taxonômicas são apresentadas, bem como direções para pesquisa futura.
Assunto
Bromeliaceae, Secreção, Mucilagem Vegetal, Néctar de Plantas, Resinas Vegetais, Terpenos, Tricomas, Tillandsia
Palavras-chave
colleters, extrafloral nectaries, extranuptial nectaries, mucilage, nectaries, plant-environment interactions resin, terpenes, Tillandsioideae