Variabilidade genética e biologia de Sisyrinchium micranthum CAV. (Iridaceae)

Abstract

Sisyrinchium micranthum Cav. pertence à família Iridaceae, subfamília Iridoideae, tribo Sisyrinchieae. É uma planta anual com representantes distribuídos no continente americano. No Rio Grande do Sul, observações a campo têm permitido verificar a existência de uma grande variação no porte das plantas, e na coloração das flores, sendo possível encontrar plantas de tamanho pequeno, médio e grande, e coloração violeta, rosa e amarela. Os números cromossômicos descritos na literatura para S. micranthum são de 4x = 32 e 6x = 48, relativos a espécimes coletados no Hemisfério Norte, sendo o provável número cromossômico básico x = 8. Não existem estudos abordando aspectos citogenéticos, como comportamento meiótico e fertilidade polínica, e moleculares para esta espécie. Considerando a escassez de estudos sobre a biologia e diversidade genética de Sisyrinchium micranthum e sua importância como espécie nativa, este trabalho procurou aliar técnicas de citogenética e marcadores do tipo ISSR-PCR para caracterizar as populações no Parque Estadual de Itapuã e os morfotipos presentes no Rio Grande do Sul. Foi possível verificar que as populações no Parque Estadual de Itapuã (PEI) apresentam-se bastante estruturadas com pouco fluxo gênico entre as mesmas, sendo que a maior parte da variação existente encontra-se intrapopulacionalmente. Foi registrada a ocorrência de indivíduos tetraplóides e hexaplóides no nosso Estado, tendo sido descrita pela primeira vez a presença de populações diplóides. O tipo morfológico médio é o mais freqüente, sendo este, geralmente, de número cromossômico diplóide (x = 8). A maioria das plantas examinadas mostrou comportamento meiótico regular e todos os tipos morfológicos apresentaram altas estimativas de índice meiótico e viabilidade de pólen. Os dados citogenéticos e moleculares indicam que S. micranthum apresenta populações com mais de um nível de ploidia, evidenciando ampla variação dos caracteres morfológicos, o que dificulta a identificação e classificação das plantas. Foi possível perceber a forte influência da poliploidização na diversificação desta espécie, no entanto, não foi identificado se a mesma ocorre via alo- ou autopoliploidia. Estes dados citogenéticos, moleculares e morfológicos são inéditos e mostram a importância da manutenção destas populações no sul do Brasil, a fim de conservar a variabilidade e possibilitar a continuidade no processo evolutivo da espécie.

Sisyrinchium micranthum Cav. belongs to the family Iridaceae, subfamily Iridoideae, tribe Sisyrinchieae. It is an annual plant with representatives distributed on the American continent. In Rio Grande do Sul, field observations have allowed to verify the existence of a great variation in the size of the plants and the color of the flowers. It is possible to find short, medium and tall plants, and violet, pink and yellow flower colors. The chromosome numbers described in the literature for S. micranthum are 4x = 32 and 6x = 48, involving specimens collected in the Northern Hemisphere, and the probable basic chromosome number is x = 8. There are no studies looking at cytogenetics, such as meiotic behavior and pollen fertility, and molecular aspects, for this species. Considering the scarcity of studies on biology and genetic diversity of S. micranthum and its importance as a native species, this study tried to bring together cytogenetic techniques and markers of the ISSR-PCR type to characterize the populations in the Itapua State Park (Parque Estadual de Itapuã - PEI), and the morphological types present in Rio Grande do Sul state. It could be seen that the populations in the Itapua State Park are quite structured, with little gene flow among the populations, and most of the existing variation is intrapopulational. The occurrence of tetraploid and hexaploid individuals was recorded in our State, and the presence of diploid populations was described for the first time. The medium morphological type is most frequent, and it is generally diploid (x = 8). Most of the plants examined showed regular meiotic behavior and all morphological types presented high estimates of meiotic index and pollen viability. The cytogenetic and molecular data indicate that S. micranthum presents populations with more than one level of ploidy, showing the wide variation of the morphological characters, which makes it difficult to identify and classify the plants. The strong influence of polyploidization on the diversification of this species could be perceived, but it was not identified whether it occurs by allo- or autopolyploidy. These cytogenetic, molecular and morphological data are new and show the importance of maintaining these populations in the south of Brazil in order to preserve variability and enable continuity in the evolutionary process of the species.