Sindroma reprodutor

Biologia Vegetal
Biologia Vegetal
Capt VII - Plantas com Flôr
Maio 06
Maria Amélia Martins-Loução
Biologia Vegetal
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
•
•
•
•
Maio 06
Maria Amélia Martins-Loução
Biologia Vegetal
Ovulo - Gimnospérmicas
Maio 06
Maria Amélia Martins-Loução
3
Biologia Vegetal
Ovulo Angiospérmicas
calaza
Tegumento
interno (2n)
Megasporâng
io (nucelo)
Megásporo
(2n)
funcional (n)
Tegumento
externo (2n)
Tegumento
externo (2n)
Tegumento
interno (2n)
antípodas
núcleos
polares
Megasporângio
(nucelo) (2n)
sinergídeas
Micrópilo
gametófito
feminino (n)
Saco
embrionário
oosfera
Funículo
Micrópilo
Maio 06
Maria Amélia Martins-Loução
4
Biologia Vegetal
Saco
embrionário
Maio 06
Maria Amélia Martins-Loução
Biologia Vegetal
Óvulo de
Angiospérmica
Maio 06
Maria Amélia Martins-Loução
Biologia Vegetal
Ciclo de
vida das
Angiospérm
icas
Maio 06
Maria Amélia Martins-Loução
Biologia Vegetal
Evolução do endosperma e do
síndroma reprodutivo
gametófito
Non-/to cooperative
embryo pair from double
fertilization
Friedman, 1994, 1995, 2004
Maio 06
Maria Amélia Martins-Loução
Biologia Vegetal
Características evolutivas do
síndroma reprodutivo das
Angiospérmicas
Características
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.
Nuclear ou
celular
Nuclear
Nuclear
Nuclear
endosperma
celular
Friedman & Williams, 2004. Plant Cell 16: 119-132; Friedman, 2006
Maio 06
Maria Amélia Martins-Loução
Biologia Vegetal
Síndroma reprodutivo
Gimnospérmicas
1ªs
Angiospérmicas
Gametófito feminino
(milhares de células)
Simplificação, redução de
tamanho.
Dupla fertilização
Gametófito feminino
4 células --- 4 núcleos
• Perda de arquegónios
• Redução do nº
células ovulíferas
• Eliminação do protalo
Saco embrionário
Endosperma
diplóide
Angiospérmicas
Duplicação aparelho
reprodutor
Maio 06
Gametófito feminino
7 células --- 8 núcleos
Maria Amélia Martins-Loução
Endosperma
triplóide
Biologia Vegetal
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
Maio 06
Maria Amélia Martins-Loução
Biologia Vegetal
Duplicação modular
Friedman & Williams 2004
Maio 06
Maria Amélia Martins-Loução
Biologia Vegetal
7 células - 8 núcleos
“Polygonum-type”
Maio 06
Maria Amélia Martins-Loução
13
Duplicação modular
Biologia Vegetal
Maio 06
ANITA
Maria Amélia Martins-Loução
Biologia Vegetal
Desenvolvimento do
gametófito de Amborella
aﾐ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)
Maio 06
Maria Amélia Martins-Loução
15
Biologia Vegetal
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
Maio 06
Maria Amélia Martins-Loução
Biologia Vegetal
Filogenia das Angiospérmicas
Evidências moleculares
Qui et al. . 1999
Maio 06
Maria Amélia Martins-Loução
Biologia Vegetal
Filogenia das Angiospérmicas
Maio 06
Maria Amélia Martins-Loução
Biologia Vegetal
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
Maio 06
Maria Amélia Martins-Loução
19
Biologia Vegetal
Óvulo, ovário e flôr
óvulo
Estigma
Estilete
Antera
Filete
Pépala
Ovário
Sépala
Secção de corte
Maio 06
Receptáculo
Pedicelo
Maria Amélia Martins-Loução
Biologia Vegetal
Tipos de
placentação
Parietal
Axial
Central
Maio 06
Maria Amélia Martins-Loução
Biologia Vegetal
Maio 06
Maria Amélia Martins-Loução
Biologia Vegetal
Milho
Folhas estaminais
Maio 06
Milho
Folhas carpelares
Maria Amélia Martins-Loução
Biologia Vegetal
Maio 06
Maria Amélia Martins-Loução
Biologia Vegetal
Maio 06
Maria Amélia Martins-Loução
Biologia Vegetal
Monocot
e
Dicot
Maio 06
Maria Amélia Martins-Loução
Biologia Vegetal
Características ancestrais/derivadas
Sec. XX
• 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
Maio 06
• 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
Maria Amélia Martins-Loução
Biologia Vegetal
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
????
Maio 06
Maria Amélia Martins-Loução
Biologia Vegetal
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.
Maio 06
Maria Amélia Martins-Loução
Biologia Vegetal
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: 522526.
• Friedman. 2006. Nature 441: 337-340
Maio 06
Maria Amélia Martins-Loução