Análises morfométricas, biologia reprodutiva e cruzamentos interespecíficos para estudo da hibridação natural entre duas espécies de Petunia (Solanaceae)

Abstract

Muitas das observações de hibridação em plantas vêm de estudos de zonas híbridas ou áreas de mistura entre duas espécies relacionadas que incluem alguns híbridos viáveis. Tais zonas híbridas podem ser o resultado de contato secundário ou especiação em curso em simpatria ou parapatria, permitindo a colonização de nichos inexplorados pelos parentais que geralmente apresentam uma impressionante variação na morfologia floral e estas características podem influenciar o grau de isolamento reprodutivo entre as espécies, alterando qualquer um dos vários passos no isolamento pré-zigótico e pós-zigótico. O objetivo do presente trabalho foi avaliar os processos de hibridação interespecíficos, seus efeitos na integridade morfológica das espécies, na biologia reprodutiva e na correspondência de classificação genético-morfológica. Para isto foram conduzidos experimentos para caracterizar a forma da corola em populações de Petunia exserta e Petunia axillaris e seus híbridos naturais, examinar a biologia reprodutiva e classificar os indivíduos através de análises genéticas e morfológicas no gênero Petunia. Os resultados foram descritos detalhadamente nos capítulos II, III e IV que compõem esta Tese e podem ser assim resumidos. As análises morfométricas revelaram que cada espécie apresenta uma forma floral específica independente do local de coleta. Por outro lado, em duas zonas de contato, um mosaico de fenótipos florais foi observado com algumas classes híbridas muito semelhantes a ambas as espécies. Encontramos também, diferenças na compatibilidade entre indivíduos, classes e cruzamentos recíprocos, apesar da alta produção e viabilidade de sementes. Nossos resultados revelaram que a cor da corola é um bom indicador do componente genético de cada espécie e de seus híbridos, assim como a forma da corola, embora, nesta haja divergências na correspondência. Em conclusão, nossos resultados sugerem que várias gerações de híbridos ou retrocruzamentos poderiam ter originado a diversidade de formas florais nos sítios simpátricos, que a alta compatibilidade entre as linhagens pode explicar a manutenção e estabilidade das zonas híbridas aumentando a variabilidade e a introgressão simétrica entre as espécies analisadas.

Many of the hybridization observations on plants come from hybrid zone studies or mixing areas between two related species that include some viable hybrids. Such hybrid zones may be the result of secondary contact or ongoing speciation in sympatry or parapatria, allowing the colonization of unexplored niches by the parents who usually present an impressive variation in floral morphology and these characteristics may influence the degree of reproductive isolation between species, by altering any of the several steps in pre-zygotic and post-zygotic isolation. The objective of the present work was to evaluate the interspecific hybridization process, its effects on the morphological integrity of two Petunia species and the reproductive biology, emphasizing on the correspondence between genetic and morphological classification. To do this, we conducted experiments to characterize the corolla shape in populations of P. exserta and P. axillaris and their natural hybrids, from two contact zones and allopatric sites of each species, to examine the reproductive biology, and to classify the individuals through genetic and morphological analyzes in Petunia genus. The results were described in detail in chapters II, III, and IV that integrate this Thesis and can be summarized as follows. Morphometric analyses revealed that each species presents a specific floral shape independently from the collection site. On the other hands, in two contact zones, a mosaic of floral phenotypes was observed with some hybrid classes very similar to one or another species. We also found differences in the compatibility between individuals, classes, and reciprocal crosses, despite high seed production and seedling viability. Our results revealed that corolla color is a good indicator of the genetic component of each species and its hybrids, as well as the corolla shape, although some differences related to the correlation between traits.