Caracterización estructural de la cariópside de Gynerium sagittatum (Aubl.) P. Beauv. y Lecomtella madagascariensis A. Camus (Gynerieae, Lecomtelleae, Panicoideae)

Abstract

The Poaceae is one of the most diverse angiosperm families, recognized too, for its economic importance. The anatomic and embryologic study of the caryopsis. Including a characterization of the endosperm, embryo and fusion of the pericarp teguments have contributed to clarify the grass phylogeny. Caryopsis for ten of the thirteen Panicoideae tribes (1/3 of grass species diversity) have already been characterized. Here I evaluate two monogenetic and monospecific tribes, the Gynerieae and Lecomtelleae, pending only tribe Steyermarkochloeae. Anatomic character states were latter mapped to a chloroplast phylogenetic tree of concatenated sequences matK, ndhF and rbcL. Gynerieae have an elliptic caryopsis, punctuated hilum, however embryologic characters were not evaluated due to fruit infertility. Lecomtelleae has ovate caryopsis, with a small embryo and punctuated hilum, simple starch grains, and P-P? embryo formula. Two anatomical characters mapped to the phylogeny (mesocotyl internode elongated and scutellar cleft present) appear to be plesiomorphic, due to its presence in all subfamily tribes, sister group (Aristidoideae) and outgroup (Micrairoideae); the embrionary leaf could be synapomorphic, despite being uncharacterized for Lecomtelleae and the hilum, epiblast and starch grains did not show a clear ancestral or derived pattern. However, the phylogeny lack of resolution and low bootstrap support, impeded dilucidate the evolutionary caryopsis direction, this will probably be solved until a better supported chloroplast or nuclear phylogeny is available.

Poaceae es uno de los grupos de plantas más diversos de las angiospermas y reconocido por su importancia económica. Uno de los caracteres más importantes de las gramíneas son las cariópsides, constituidas por el endospermo, embrión y el pericarpio fusionado al tegumento. Los estudios anatómicos, embriológicos y del endospermo han contribuido a aclarar las relaciones filogenéticas de las gramíneas. De las 13 tribus que conforman a la subfamilia Panicoideae (1/3 de la diversidad de especies de la familia) se han caracterizado las cariópsides para diez; en este trabajo se presenta el estudio anatómico de las cariópsides para Gynerieae y Lecomtelleae ambas monogenéricas y monoespecíficas, quedando pendiente Steyermarkochloeae. Los caracteres anatómicos se mapearon en un cladograma de secuencias matK, ndhF y rbcL concatenadas. Gynerieae presenta una cariópside elipsoide, con hilio punteado, los caracteres embrionarios permanecen desconocidos, debido a que los frutos no eran fértiles. La cariópside en Lecomtelleae es obovada, con un embrión pequeño, hilio punteado, granos de almidón simples en el endospermo, y una fórmula embrionaria P-P?. En el mapeo de caracteres en la filogenia de cloroplasto, el mesocotilo alargado y la hendidura entre el escutelo y la coleorriza se presenta en todas las tribus de la subfamilia, también en el grupo hermano (Aristidoideae) y externo (Micrairoideae), representando caracteres plesiomórficos; la hoja embrionaria aparentemente es un carácter sinapomórfico, aún a pesar de ser desconocido para Lecomtelleae. Los diferentes estados de carácter del hilio, epiblasto y de los granos de almidón se presentan en diferentes clados de la topología. Sin embargo, el bajo soporte bootstrap y la falta de resolución, impide inferir la dirección evolutiva de los caracteres de la cariópside, probablemente se resolverán hasta que se incorporen análisis de genoma completo de cloroplasto y núcleo.