title language="eng">Biología floral, sistema reproductivo y éxito reproductivo de Macroptilium fraternum (Fabaceae)

• Published in: Revista de biología tropical Vol. 51; no. 2; pp. 369 - 380
• Main Authors: Patricia S. Hoc, Susana I. Drewes, María T. Amela García
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Universidad de Costa Rica 01.06.2003
• Subjects: cleistogamy; Fabaceae; floral biology; Macroptilium; Southern distribution
• ISSN: 0034-7744; 2215-2075

Se realizaron observaciones de la biología floral y el sistema reproductivo de Macroptilium fraternum en dos poblaciones de la Argentina, con diferentes condiciones edáficas, localizadas en el extremo Sur del área de distribución de esta especie. En ambas poblaciones y en material de herbario de distintas procedencias se determinó la coexistencia en una misma planta de dos tipos florales: a) flores cleistógamas preantesis y b) flores pseudocleistógamas. Las flores cleistógamas preantesis con alas mayores de 5 mm, dispuestas en racimos pubescentes, erectos, expuestos sobre el nivel del follaje. La antesis duraba aproximadamente 5 horas en los días soleados y 9 horas en los días lluviosos, el ala derecha cubría al ala izquierda, adquiriendo la corola aspecto bilabiado, ofreciendo el ala izquierda como plataforma de aterrizaje; producían escasa cantidad de néctar (0.18 ± 0.13 µl) y no recibieron visitas de polinizadores; aproximadamente cuatro horas después del inicio de la antesis en días soleados el ovario comenzaba a crecer; en el capullo, el estigma receptivo se encontraba cubierto con granos de polen de la misma unidad floral germinando. Las flores pseudocleistógamas con alas menores de 5 mm, dispuestas en racimos breves, hirsutos y postrados, no subterráneos como en otras especies de Macroptilium. El estandarte comenzaba a desplegarse exponiendo parcialmente las alas, el limbo del ala izquierda rodeaba la quilla y nunca se desplegaba; el ala derecha comenzaba a desplegarse y a los 2 segundos se replegaba y marchitaba, inmediatamente el ovario comenzaba a crecer; la flor no ofrecía ninguna superficie donde algún visitante pudiera posarse; en los capullos el estigma estaba receptivo y con los granos de polen de la misma unidad floral emitiendo sus tubos polínicos. El éxito reproductivo relativo fue bajo (polinización natural = 8%, autopolinización espontánea = 3%), debido probablemente a la baja viabilidad polínica, el alto porcentaje de aborto de semillas y la falta de visitas de polinizadores. La producción de ambos tipos de flores no está condicionada por factores edáficos, ya que se encontraron en plantas provenientes de distintos ambientes. El estudio de la progenie de ambos tipos florales provenientes de ambas poblaciones, ha demostrado que cada uno produce una cantidad semejante de semillas aportando a la próxima generación plantas con similares características (desarrollo lento, baja resistencia a enfermedades y alta mortalidad). La ausencia de polinizadores en estas flores (en parte porque preferían visitar flores de otras especies, con mayor recompensa y en parte por la fragmentación de los habitats), estaría produciendo una depresión por autogamia en las poblaciones estudiadas; si no es preservada la variabilidad del germoplasma, estas poblaciones situadas en el extremo Sur de distribución de la especie podrían extinguirse.Observations about the floral biology and the reproductive system of Macroptilium fraternum were made in two populations in Argentina, with different edaphic conditions, situated at the southern area of distribution of the species. The coexistence of two kind of flowers in the same plant was detected in both populations and in herbarium material from other localities: a) cleistogamous preanthesis flowers and b) pseudocleistogamous flowers. The cleistogamous preanthesis flowers possesed wings longer than 5 mm and were disposed in pubescent, erect, racemes exposed above the level of the foliage. The anthesis lasted approximately 5 hours on sunny days or 9 hours on rainy days, the right wing covered the left wing, the corolla acquired a bilabiate aspect, offering the left wing as landing platform; they produced a low quantity of nectar (0.18 ± 0.13 µl); they did not receive pollinator visits; approximately four hours after the beginning of the anthesis on sunny days the ovary started to grow; in the bud, the receptive stigma was covered with germinating pollen grains from the same floral unit. The pseudocleistogamous flowers possesed wings shorter than 5 mm that were disposed in brief, hirsute and prostrate racemes, non subterranean as in other Macroptilium species; the banner started to spread exposing partially the wings, the left wing limb surrounded the keel and never spread; the right wing started to spread and after 2 seconds refolded and began to wither, the ovary began to grow immediately; the flower did not offer a surface to allow visitors to settle; in the buds the stigma was receptive and found with pollen grains from the same floral unit emiting their tubes. The relative reproductive success was low (natural pollination = 8%; spontaneous self-pollination = 3%), probably due to the low pollen viability, the high percentage of seed abortion and the lack of pollinator’s visits. The production of both flower types is not conditioned by edaphic factors, as they were found in plants belonging to different environments. Study of the progeny of both floral types in both populations has demonstrated that each one produces a similar amount of seeds contributing to the next generation with plants of similar characteristics (slow development, low resistance to infections and high mortality). The absence of pollinators in these flowers (in part because they preferred to visit flowers of other species with more reward and in part because of the fragmentation of the habitats), would be producing inbreeding depression in the studied populations; if the germplasm variability is not preserved, these populations situated at the Southern end of the distribution range of the species could become extinguished.