Biologia Vegetal Capt VII - Plantas com Flôr
Plantas com Flôr O ciclo de vida das angiospérmicas Estrutura do óvulo e formação do ovário. Síndromas reprodutivos e sua evolução Evolução do processo reprodutivo nas Angiospérmicas. Polygonum-type e Amborella-type Endosperma: diplóide e triplóide Filogenia das Angiospérmicas Diversidade de formas e de flores
Ovulo - Gimnospérmicas 3
Ovulo Angiospérmicas Tegumento interno (2n) Megasporâng io (nucelo) Megásporo (2n) funcional (n) calaza Tegumento externo (2n) Tegumento interno (2n) Tegumento externo (2n) Megasporângio (nucelo) (2n) Micrópilo antípodas núcleos polares sinergídeas oosfera gametófito feminino (n) Saco embrionário Funículo Micrópilo 4
Saco embrionário
Óvulo de Angiospérmica
Ciclo de vida das Angiospérm icas
Evolução do endosperma e do síndroma reprodutivo gametófito Non-/to cooperative embryo pair from double fertilization Friedman, 1994, 1995, 2004
Características evolutivas do Características síndroma reprodutivo das Angiospérmicas 1ª Angiosp (20th sec) 1ª Angiosp. (actual) Maior parte Angiosp. Zea mays Amborella Grão pólen Bicelular Bicelular Bicelular Tricelular Bicelular Gametófito fem. 7 cel., 8 4 cel., 4 7 cel., 8 7 cel., 8 8 cel., 9 nucleos nucleos nucleos nucleos nucleos Endosperma Triploide Diploide Triploide Triploide Triploide Desenvol. endosperma Nuclear ou celular celular Nuclear Nuclear Nuclear Friedman & Williams, 2004. Plant Cell 16: 119-132; Friedman, 2006
1ªs Angiospérmicas Simplificação, redução de tamanho. Dupla fertilização Angiospérmicas Duplicação aparelho reprodutor Síndroma reprodutivo Gimnospérmicas Gametófito feminino (milhares de células) Gametófito feminino 4 células --- 4 núcleos Gametófito feminino 7 células --- 8 núcleos Perda de arquegónios Redução do nº células ovulíferas Eliminação do protalo Saco embrionário Endosperma diplóide Endosperma triplóide
Evolução do endosperma e do síndroma reprodutivo 1ªs Angiospérmicas Dupla Fertilização?... talvez Endosperma diplóide/triplóide - homologia embrionária? Desenvolvimento modular do gametófito feminino Friedman, 1994, 1995, 2004
Duplicação modular Friedman & Williams 2004
7 células - 8 núcleos Polygonum-type 13
Duplicação modular ANITA
Desenvolvimento do gametófito de Amborella a d, A series of three free-nuclear mitoses yields an eight-nucleate syncytium (d). e, A brief phase of cellularization creates a structure with three antipodal cells (brown) at the chalazal pole, three cells at the micropylar pole and a binucleate central cell (cc) with two polar nuclei (pn) that resembles a mature Polygonum-type female gametophyte. f, A single cell division in one of the micropylar cells produces an egg cell (yellow) and a cell that differentiates into one of the three synergids (red) characteristic of the mature eight-celled, nine-nucleate female gametophyte. The micropylar pole is at the top. Friedman (2006) 15
Flores de angiospérmicas ancestrais A - flor carpelar, Amborella trichopoda; B - flôr hermafrodita; Nuphar polysepala: C - flôr estaminal, Kadsura japonica Amborella trichopoda Nuphar polysepala Kadsura japonica Friedman & Williams 2004
Filogenia das Angiospérmicas Evidências moleculares Qui et al.. 1999
Filogenia das Angiospérmicas
O que são flores? Surridge C. Nature 432, 161 (11 November 2004) 1790, Die Metamorphose der Pflanzen (The Metamorphosis of Plants), the poet and philosopher Johann Wolfgang von Goethe 19
Óvulo, ovário e flôr óvulo Estigma Estilete Antera Filete Ovário Pépala Secção de corte Receptáculo Pedicelo Sépala
Tipos de placentação Parietal Axial Central
Milho Folhas estaminais Milho Folhas carpelares
Monocot e Dicot
Características ancestrais/derivadas Muitas flores, indefenidas em nº - O nº de peças florais elevado. Arranjo em espiral. O ovário súpero passou a ser ínfero e o perianto pouco distinto em cálice e corola. A simetria radial ou actinomórfica Sec. XX Poucas flores e em nº definido O nº de peças florais reduzido. O eixo floral encurtou-se. Fusão de peças florais. O ovário ínfero e o perianto tornou-se distinto em cálice e corola. A simetria irregular ou zigomórfica
Que características das plantas ancestrais? Sec. XXI Estudos moleculares Estudos fisiológicos Estudos ecológicos Observação e caracterização de fósseis Avaliação dos factores abióticos e bióticos árvore ou herbácea terrestre ou aquática????
Conceitos a reter Passos evolutivos na reprodução entre as gimnos e as angiospérmicas Estrutura do microgametófito e do óvulo e sua comparação com o das gimnospérmicas. A dupla fertilização nas Gnetophyta e nas Angiospérmicas e o seu significado evolutivo. O que é o desenvolvimento modular e como se explica a evolução do endosperma de diplóide para triplóide O que é uma flôr e quais as suas principais partes? Que tipo de variações existem na estrutura da flôr. A diversidade de flores As principais diferenças entre monocot e dicot.
Referências Raven, Biology of Plants - Angiosperms Capt. 19 Mauseth, Botany - Angiosperms, Capt 25 Friedman & Williams 2004. The Plant Cell 16: 119-132. Williams & Friedman. 2002. Nature 415: 522-526. Friedman. 2006. Nature 441: 337-340