Caracterização ecofisiológica de três espécies da tribo Tigridieae (Iridaceae, Iridoideae)

Abstract

A ecologia reprodutiva das plantas está intimamente relacionada com suas adaptações locais a diferentes condições de habitat. Investimentos na produção de sementes viáveis e em mecanismos adaptativos para promover a germinação são essenciais para garantir o sucesso reprodutivo e apresentam requerimentos ecofisiológicos específicos, cruciais para a compreensão do histórico evolutivo associado às adaptações das espécies aos seus ambientes. Apesar da importância da investigação de tais aspectos, pouco se conhece sobre características ecofisiológicas para as espécies da tribo Tigridieae (Iridaceae, Iridoideae) e como elas possivelmente interferem na manutenção e sobrevivência de seus representantes. Assim, realizamos um estudo sobre aspectos relacionados à biologia reprodutiva de três espécies pertencentes à tribo Tigridieae com registro de ocorrência para o Rio Grande do Sul: Herbertia lahue , que apresenta ampla distribuição geográfica e grande diversidade genética, fenotípica e citotípica; H. pulchella e Kelissa brasiliensis , com distribuições restritas ao domínio fitogeográfico do Bioma Pampa e na Depressão Central, sendo esta última exclusiva dos campos limpos desta região. Para avaliar suas performances reprodutivas, foram realizadas estimativas de produção e peso de sementes, análises morfológicas, testes de viabilidade e experimentos de germinação sob diferentes condições de armazenamento, temperatura e fotoperíodo. Identificamos várias diferenças significativas entre as espécies quanto às características das sementes analisadas. Nossos resultados sugerem que as sementes de Tigridieae testadas possuem dormência fisiológica, podendo ser superada através do armazenamento a seco estendido ou estratificação alternada expondo-as primeiramente a condições quentes de temperatura. Além disso, os testes de germinação mostraram que as sementes se beneficiam da fotoinibição como uma estratégia para evitar condições ambientais instáveis na superfície do solo. Em conjunto, “trade-offs” entre produção de sementes, dimensões, biomassa e exigências de germinação, foram interpretados como adaptações explicativas influenciando as espécies na ocupação de seus habitats e, portanto, em sua distribuição natural atual. Por fim, o presente estudo proporcionou um incremento quanto ao conhecimento da ecologia reprodutiva e sucesso de estabelecimento de espécies campestres nativas do bioma Pampa e poderá auxiliar na elaboração de futuros planos de manejo e estratégias de restauração eficazes que promovam a conservação de sua flora.

The reproductive ecology of plants is closely related to their local adaptations to different habitat conditions. Investments in viable seed production and in adaptive mechanisms to promote germination are essential to ensure reproductive success, which present specific ecophysiological requirements, crucial to understand the evolutionary history associated with species adaptations to their environments. Little is known about ecophysiological traits for Tigridieae (Iridaceae, Iridoideae) species and how they possibly interfere in the maintenance and survival of their representatives. We conducted a study on aspects related to the reproductive biology of three species which belong to the Tigridieae tribe with occurrence record for Rio Grande do Sul: Herbertia lahue , which presents a wide geographic distribution and great genetic, phenotypic and cytotypic diversity; H. pulchella and Kelissa brasiliensis , with distributions restricted to the phytogeographical domain of the Pampa biome and Depressão Central, were the latter is exclusive of open grasslands. To evaluate reproductive performance of these species, seed production and mass estimates, morphology analyzes, viability tests and germination experiments were performed under different storage, temperature and photoperiod conditions. We identified several significant differences among species in relation to the analyzed seed traits. Our results suggest that the seeds of Tigridieae tested have physiological dormancy which can be overcome through extended dry storage or alternate stratification after primarily exposition to higher temperature conditions. In addition, germination tests showed that seeds benefit from photoinhibition as a strategy to avoid unstable environmental conditions on the soil surface. Altogether, trade-offs between seed production, size, biomass and germination requirements were interpreted as explanatory adaptations that influence species habitat occupation, therefore, their current natural distribution. Finally, a better understanding of the reproductive ecology and success in establishment of native species of the Pampa biome can help in the elaboration of future management plans and effective restoration strategies that can promote the conservation of its flora.