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metadata.dc.type: Dissertação
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Embriologia, Apomixia e Poliembrionia em Inga laurina (Sw.) Willd (Fabaceae Mimosoideae)
Other Titles: Polyembryony in Inga laurina (Sw.) Willd. (Fabaceae: Mimosoideae
metadata.dc.creator: Araújo, Nayara Augusto Vieira de
metadata.dc.contributor.advisor1: Oliveira, Renata Carmo de
metadata.dc.contributor.referee1: Oliveira, Denise Maria Trombert de
metadata.dc.contributor.referee2: Rodrigues, Clesnan Mendes
metadata.dc.description.resumo: A sistemática das Leguminosas é um tema bastante discutido, e alguns autores admitem três subfamílias que são distintas principalmente pela morfologia floral. Porém dados polínicos e embriológicos também auxiliam no posicionamento sistemático de grupos vegetais, especialmente os não monofiléticos como a tribo Ingeae. Dentre as espécies da tribo Ingeae, as do gênero Inga são caracterizadas por apresentar flores pequenas com numerosos estames que atraem os polinizadores. Apesar de essas características florais influenciarem o fluxo de pólen na polinização, muitas espécies apresentam sistemas de autoincompatibilidade para evitar ou reduzir a autofertilidade e posterior formação de frutos com sementes viáveis, dentre essas algumas do gênero Inga. Inga laurina é uma árvore comum na região do Cerrado, possui frutos do tipo legume com sementes poliembriônicas. Em muitas espécies do Cerrado, a poliembrionia está associada a eventos de poliploidia e também à apomixia, que é a reprodução assexuada via semente, influenciando a biologia da espécie. Além de vários embriões, essas sementes podem apresentar compostos fenólicos que auxiliam na proteção contra patógenos. Os objetivos deste trabalho foram descrever a ontogênese da antera e dos óvulos de I. laurina, verificar o sistema reprodutivo da espécie, descrever a origem e o desenvolvimento dos seus embriões, e quantificar a presença de compostos fenólicos nas sementes. O estudo foi realizado na área urbana de Uberlândia, MG, Brasil. Botões florais, flores e frutos em diferentes estágios de desenvolvimento foram coletados e fixados para análise anatômica e, sendo os ultimos, também utilizados para análise química. Em I. laurina, a formação da parede do microsporângio (endotécio, camada média e tapete) enquadra-se dentro do desenvolvimento do tipo Dicotiledôneo. Quatro células-mãe de micrósporo são formadas dando origem a políades de 16 grãos de pólen cada. Os óvulos são anátropos, bitegumentados, e o desenvolvimento do gametófito feminino é do tipo Polygonum. Apesar do desenvolvimento embriológico aparentemente normal, os dados mostram que I. laurina é uma espécie apomítica e pseudogâmica. Os embriões adventícios originam-se de células nucelares e se desenvolvem rapidamente podendo suprimir o embrião zigótico devido à competição por nutrientes. Os dados moleculares confirmam essa característica, mas evidenciam que embriões de origem sexuada podem eventualmente estar presentes na semente madura. A presença e a quantidade de compostos fenólicos na sarcotesta e nos embriões favorecem a proteção destes contra fungos e patógenos do ambiente, sua germinação e o estabelecimento das plântulas. O acúmulo de compostos fenólicos parece estar mais associado ao tamanho dos embriões do que com sua origem. Os resultados apresentados suportam o posicionamento mais derivado do gênero Inga dentro da tribo Ingeae, especialmente em relação às características polínicas, podendo assim contribuir o estudo da taxonômica da tribo. A ocorrência da apomixia e da poliembrionia podem ser consideradas estratégias para melhorar o sucesso reprodutivo, estabelecimento e ocupação do ambiente. Além disso, a presença dos compostos fenólicos nas sementes promovem a proteção destas favorecendo o processo de germinação e dispersão.
Abstract: The systematics of Leguminosae is a very discussed topic. Some authors admit three subfamilies that can be distinguished mainly by floral morphology, however, the pollen and embryological data may be important to define the systematic position of a plant group, especially non-clearly monophyletic ones as the Ingeae tribe. Amongst Ingeae, the genus Inga species are characterized by having small flowers with numerous stamens that attract pollinators. Although these floral characteristics influence pollen flow in pollination, many species have self-incompatibility systems to prevent or reduce the self-fertilization and subsequent formation of fruits with viable seeds, among these, some of Inga genus. Inga laurina is a common tree in the Cerrado, which bears legume fruits with polyembryonic seeds. In many species of the Cerrado, polyembryony is associated with polyploidy events and also to apomixis, the asexual reproduction by seed, which influencing the biology of the species. In addition to several embryos, these seeds can produce phenolic compounds that protect them from pathogens. The objectives of this study were to describe the anther and ovule ontogeny of I. laurina, check the breeding system of this species, describe the embryos origin and development, and quantify the presence of phenolic compounds in the seeds. The study was carried out at an urban area in Uberlândia, Minas Gerais, Brazil. Floral buds, flowers and fruits at initial development stages were collected and fixed for anatomical analysis, and the later also used for chemical analysis. In I. laurina the microsporangium wall formation (endothecium, middle layer and tapetum) falls within the development of Dicotyledonous type. Four pollen mother cells were formed that remained together to form a polyad with 16 grains. The ovules are anatropus, bitegmic and the gametophyte develops into a Polygonum type embryo sac. Despite the apparently normal early embryology, the data show that I. laurina is a pseudogamic and apomictic species. The adventitious embryos are nucellar and seem to develop more quickly and can suppress the zygotic embryo due to competition for nutrients. Molecular analyses seem to confirm this characteristic, although also indicated that sexual embryos may also develop in the mature seed. The presence and amount of phenolic compounds in embryos and sarcotesta can promote protection against fungi and environmental pathogens, the germination and the seedling establishment. Phenolic compounds seem to be associated with the size of the embryo and not with its origin. The results support a derived position of the Inga genus in Ingeae tribe, especially in relation to pollen characteristics, and this may contribute to the tribe taxonomic studies. The occurrence of apomixis and adventitious embryony can be considered a strategy to improve the reproductive success, establishment and occupation of the environment. Furthermore, the presence of phenolic compounds in seeds promotes their protection and favors the germination process and dispersion.
Keywords: Apomixia
Inga
Ontogênese
Compostos fenólicos
Apomixis
Ontogeny
Phenolic compounds and polyembryony
Biologia vegetal
Inga (Botanica)
Poliembrionia
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.initials: UFU
metadata.dc.publisher.department: Ciências Biológicas
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Biologia Vegetal
Citation: ARAÚJO, Nayara Augusto Vieira de. Polyembryony in Inga laurina (Sw.) Willd. (Fabaceae: Mimosoideae. 2015. 121 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Biológicas) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2015.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/12453
Issue Date: 24-Feb-2015
Appears in Collections:PPGBV - Mestrado em Biologia Vegetal

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