Estruturação populacional geracional de Petunia axillaris, Petunia exserta e seus híbridos naturais na região de Guaritas, RS

Abstract

A hibridação interespecífica é um processo evolutivo que ocorre naturalmente e frequentemente em espécies de plantas, sendo um dos principais eventos promotores de diversidade em Angiospermas. Na Serra do Sudeste, Rio Grande do Sul, região central do bioma Pampa, ocorrem duas espécies do gênero Petunia (Solanaceae). Estas são plantas herbáceas, anuais, que apresentam características morfológicas associadas a diferentes polinizadores. Petunia axillaris tem flores brancas e atrai mariposas para sua polinização; Petunia exserta possui flores vermelhas e é polinizada por beija-flores. Enquanto que as plantas da primeira espécie se distribuem por todo o Pampa, a segunda espécie é endêmica da Serra do Sudeste. O microambiente em que se desenvolvem também é diferente, com P. exserta crescendo no interior de cavernas nas torres areníticas que formam a região, enquanto P. axillaris ocorre nos topos e faces das mesmas torres ou em campos abertos no restante do Pampa. Indivíduos híbridos, com coloração da corola intermediária entre as duas espécies são observados em duas torres na Serra do Sudeste. O objetivo deste trabalho foi contribuir para o entendimento do processo de hibridação entre estas espécies na região de simpatria, sua origem e consequências. Para isto foram coletadas populações isoladas das duas espécies, compostas por indivíduos de morfologia típica de cada uma, e as duas populações de coocorrência, estas em duas gerações, 2011 e 2015. Estes indivíduos foram analisados através de sua caracterização morfológica quanto à cor da corola e por seus genótipos baseados em polimorfismos de microssatélites nucleares. Os resultados obtidos indicaram que cada zona de contato apresenta constituições morfológica e genética diferentes e que em ambos eventos de hibridação recente ocorrem a cada ano. Em ambos também foram evidentes eventos de introgressão e não foi observada correlação entre a cor da flor e a composição genética dos indivíduos híbridos.

Interspecific hybridization is an evolutionary process occurring naturally and frequently in plant species, being one of the main diversity drivers in Angiosperm. In the Serra do Sudeste, Rio Grande do Sul, central region in the Pampas, two Petunia (Solanaceae) species occur in sympatry. These species are annual and herbaceous plants that display morphological characteristics associated to different pollinators. Petunia axillaris has white flowers and attracts moths, whereas P. exserta has red and hummingbird-pollinated flowers. The plants of P. axillaris are widely distributed throughout the Pampas and P. exserta is endemic to the Serra do Sudeste. The microenvironment in which these species grow is also different, with P. exserta inhabiting inside caves in arenitic towers that form the region, whereas P. axillaris occurs on top and faces of the same towers or in open fields in the rest of the Pampas. Hybrid individuals, with intermediary corolla colour (dark to pale pink), are observed in two towers in the Serra do Sudeste. The main aim of the present work was to understand the hybridization process between these species in the sympatric distribution and the origin and consequences of hybridization. For this, isolated populations of the two species were collected, composed only by typical individuals of each species, and the two co-occurrence populations, during two generations, 2011 and 2015. These individuals were analysed based on the corolla colour and polymorphisms of nuclear microsatellites. The results indicated that each contact zone has different morphological and genetic constitutions and that in both recent hybridization events occur every year. In both, introgression and ancient hybridization were detected and no correlation was observed between flower colour and the genetic composition of hybrid individuals.