Caracterização da morfologia floral e da embriologia de espécies de Dyckia Schult. F. (pitcairnioideae - bromeliaceae) | Characterization of floral morphology and embryology of species of Dyckia Schult. F. (pitcairnioideae - bromeliaceae)

Bromeliaceae is a Neotropical family that presents enormous richness and adaptability in diverse environments; currently has about 3539 species grouped in eight subfamilies, among them Pitcairnioideae, which includes the genus Dyckia with more than 170 species. The present study had as main objectives to present a morphological analysis of the stamens in Dyckia ibicuiensis, D. polyclada LB Sm. and D. racinae LB Sm., and to describe and analyze aspects of the ginosporogenesis and the ginogametogenesis of D. ibicuiensis Strehl, including details cytological and histological findings of the ginosporângio. Considering that D. ibicuiensis is critically endangered and D. polyclada and D. racinae are in the category of insufficient data, since they do not present sufficient information to evaluate the extinction risk, the present work becomes fundamental both for better description conservation of the species. The botanical material was analyzed and processed in the Laboratório de Botânica Estrutural (LABOTE) of the Departamento de Biologia, Centro de Ciências Naturais e Exatas at the universidade federal de Santa Maria CCNE / UFSM. Flower collections and buds were carried out in the municipalities of Santa Maria and São Pedro do Sul, RS, Brazil. Morphometric analyzes of stamens were performed in random individuals, for the analysis of fibrous thickenings, the maceration of the anthers was made using a 3: 1 solution of hydrogen peroxide and glacial acetic acid. For analysis in optical microscopy the botanical material was processed according to the usual techniques for the same, it was also made analysis in fluorescence microscopy and differential and interferential contrast. To perform the histochemical tests were used: Ruthenium Red for acidic and acidic mucopolysaccharides, Aniline Blue, for cucumber, under fluorescence and Calcofluor White, in aqueous solution 0.01% for cellulose. Morphologically, the androecium of these species is differentiated by the arrangement of the stamens around the gynoecium and by the general characteristics of the anther. Stamens included, with anastomosis filaments different from the forefoot, anthers with a radial disposition around the gynoecium with curved sporangia always facing the same characterize D. ibicuiensis and D. racinae. This configuration results from fillet coning as well as special anatomical features of the anthers, such as the connective thickenings. In addition, these species are differentiated by U-shaped thickening in endothecium. Dyckia polyclada is characterized by its small, free and exserted stamens, with a very short common tube, its anthers, which are not curved or organized around the gynoecium. With the results of the gynoecium studies, it was observed that D. ibicuiensis has a superior ovary, tricarpelatte, trilocular, plurispermic with axial placentation; the stigma is triplicate of the conduplicated type spiral; the ovules are anatropous, bitegmic and crassinucellate; the integuments are of dermal origin; outer tegument is vascularized; the micropillar canal is formed by the inner integument; the gametophyte is of monosporic origin and Polygonum-type; the fibrillar apparatus is from pectic composition; septal nectaries are infralocular, labyrinthic; the chalazal appendix presents elongated cells with intracellular spaces and the obturator presents dome-shaped elongate cells and dense and vacuolated cytoplasm, covering the entire placental region. The presence of secondary metabolites in the nucelo cells was observed during meiosis, persisting during development of the gynophyte. Another striking feature in meiosis was the absence of callose around the spores during meiosis, a characteristic that has never been observed in family species. The data presented are unpublished for the species and contribute to the understanding of the taxonomic and phylogenetic relationships within the family, and for a better understanding of the reproductive process of the species as well as the delimitation of Dyckia be equally important for other species and infrageneric groupings.

Bromeliaceae é uma família neotropical que apresenta enorme riqueza e adaptabilidade em diversos ambientes; atualmente possui cerca de 3539 espécies agrupadas em oito subfamílias, entre elas Pitcairnioideae, a qual inclui o gênero Dyckia com mais de 170 espécies. A presente pesquisa teve como principais objetivos apresentar uma análise morfoanatômica dos estames em Dyckia ibicuiensis, D. polyclada L.B. Sm. e D. racinae L.B. Sm. e descrever e analisar aspectos da ginosporogênese e da ginogametogênese de D. ibicuiensis Strehl, incluindo-se detalhes citológicos e histológicos do ginosporângio. Considerando que D. ibicuiensis está criticamente ameaçada de extinção e D. polyclada e D. racinae encontram-se na categoria de dados insuficientes, pois não apresentam informações suficientes para avaliar o risco de extinção, o presente trabalho torna-se fundamental tanto para melhor descrição dos táxons quanto para conservação da espécies. O material botânico foi analisado e processado no Laboratório de Botânica Estrutural do Departamento de Biologia, Centro de Ciências Naturais de Exatas da Universidade Federal de Santa Maria CCNE/UFSM. As coletas de flores e os botões foram realizadas nos municípios de Santa Maria e São Pedro do Sul, RS, Brasil. Foram realizadas analises morfométricas de estames em indivíduos aleatórios, para a análise de espessamentos fibrosos, foi feita a maceração das anteras utilizando uma solução 3:1 de peróxido de hidrogênio e ácido acético glacial. Para análise em microscopia óptica o material botânico foi processado de acordo com as técnicas usuais para a mesma, também foi feita analise em microscopia de fluorescência e contraste diferencial e interferencial. Para a realização dos testes histoquímicos foram utilizados: Vermelho de Rutênio para mucopolissacarídeos ácidos e ácidos pécticos, Azul de Anilina, para calose, sob fluorescência e Calcofluor White, em solução aquosa 0,01% para celulose. Morfologicamente, o androceu dessas espécies é diferenciado pela disposição dos estames ao redor do gineceu e pelas características gerais da antera. Estames inclusos, com filetes antessépalos diferentes dos antepétalos, anteras com disposição radial ao redor do gineceu com esporângios curvos sempre voltados para o mesmo caracterizam D. ibicuiensis e D. racinae. Esta configuração resulta da conação do filete, bem como características anatômicas especiais das anteras, tais como os espessamentos do conectivo. Além disso, estas espécies são diferenciadas por espessamento em forma de U no endotécio. Dyckia polyclada é caracterizada por seus estames pequenos, livres e exsertos, com um tubo comum muito curto, suas anteras, que não são curvadas ou organizadas em torno do gineceu. Com os resultados dos estudos do gineceu, observou-se que D. ibicuiensis possui ovário súpero, tricarpelar, trilocular, plurispérmico com placentação axial; o estigma é trífido do tipo espiral conduplicado; os rudimentos seminais são anátropos, bitegumentados e crassinucelados; os tegumentos são de origem dérmica; tegumento externo é vascularizado; o canal micropilar é formado pelo tegumento interno; o gametófito é de origem monospórica e do tipo Polygonum; o aparelho fibrilar é de composição péctica; os nectários septais são infraloculares, labirínticos; o apêndice calazal apresenta células alongadas e com espaços intracelulares e o obturador apresenta células alongadas em forma de domo e citoplasma denso e vacuolado, revestindo toda a região placentária. A presença de metabolitos secundários nas células do nucelo foi observada durante a meiose, persistindo no decorrer do desenvolvimento do ginófito outra característica marcante na meiose foi a ausência de calose ao redor dos esporos durante a meiose, característica essa nunca observada em espécies da família. Os dados apresentados são inéditos para as espécies e contribuem para a compreensão das relações taxonômicas e filogenéticas dentro da família, e para melhor entendimento do funcionamento do processo reprodutivo das mesmas bem como na delimitação de Dyckia, sendo assim, o aumento do uso desses dados deve ser igualmente importante para outras espécies e agrupamentos infragenéricos.