Reproductive biology of endemic Solanum melissarum Bohs (Solanaceae) and updating of its current geographic distribution as the basis for its conservation in the Brazilian Cerrado

Abstract

The genus Solanum (family Solanaceae) includes more than 1400 species and has buzz-pollinated flowers with poricidal anthers. The present study aimed to describe the distribution, breeding system and pollination mechanism of Solanum melissarum, a species endemic to Brazil. The study of breeding system was conducted in an urban forest fragment in Jataí, GO. Distribution data were gathered from floristic surveys and digital plant databases. The floral morphology and the pollination mechanism were studied on through field observations and preserved flowers. The breeding system was determined through hand pollination treatments. The species has a distribution only in the Brazilian Atlantic forest coastal, and this study provides the first records of S. melissarum for the state of Goiás. The pendulous flowers have poricidal anthers close to the stigma, with membranous thecae joined by a connective bearing osmophores that attract males of Euglossa cordata bees. As they collect fragrances, the bees press the thecae and pollen is released through a bellows mechanism. Based on the hand-pollination treatments, this species is self-incompatible. Isolated forest fragments may not include enough pollinators to ensure the pollination of plants with specialized systems. However, they are essential for the conservation of species with interesting phytogeographic patterns, such as the vicariance observed in S. melissarum, and for the conservation of regional diversity.Keywords: bellows mechanism, Euglossa cordata, osmophores, self-incompatibility, fragrance collection.Biologia reprodutiva da endêmica Solanum melissarum Bohs (Solanaceae) e atualização da distribuição geográfica atual, como base para a sua conservação no Cerrado Brasileiro Resumo O gênero Solanum (família Solanaceae) inclui mais de 1400 espécies e apresenta polinização vibrátil e flores com anteras poricidas. O estudo tem o objetivo de descrever a distribuição, sistema reprodutivo e o mecanismo de polinização de Solanum melissarum, uma espécie endêmica do Brasil. O estudo da biologia reprodutiva foi conduzido em um fragmento florestal urbano em Jataí, GO. As informações de distribuição foram obtidas através de trabalhos florísticos e de banco de dados digitais de plantas. A morfologia floral e o mecanismo de polinização foram estudados através de observações diretas em campo e em flores preservadas. O sistema reprodutivo foi determinado a partir de tratamentos de polinização manual. A espécie apresentava distribuição somente na Mata Atlântica litorânea brasileira, e este estudo demonstrou o primeiro registro de S. melissarum para o estado de Goiás. As flores são pendentes e com anteras poricidas próximas ao estigma, com tecas membranosas envoltas por um conectivo giboso com osmóforos que atraem machos da abelha Euglossa cordata. Na coleta de fragrâncias, as abelhas pressionam as tecas e o polén é liberado por um mecanismo de fole. Baseado nos tratamentos de polinização manual, a espécie é autoincompatível. Fragmentos florestais isolados podem não incluir p...

Antioxidant, Hypoglycemic and Neuroprotective Activities of Extracts from Fruits Native to the Amazon Region: A Review

“…The family Solanaceae has 2,300 species, including many therapeutic (Solanum sessiliflorum Dunal) and economically important species, such as tomato, potato, and various peppers. The genus consists of herbs, shrubs, trees, lianas, or rarely epiphytes distributed throughout the world but is most abundant and widely distributed in Latin America's tropical regions, mainly found in the Amazon forest [39,40].…”

Functional anatomy reveals secretory activity in papillose anthers of a buzz‐pollinated Solanum species (Cyphomandra clade – Solanaceae)

“…Besides Solanaceae (Coelho et al . ), several species of Orchidaceae and some Araceae, Euphorbiaceae and Gesneriaceae (among others) have floral osmophores responsible for the production of perfumes that are also collected by males of Euglossini (Vogel , ; Dodson ; Dressler ; Armbruster & Webster ; Endress ; Franken et al . ).…”

FENOLOGIA REPRODUTIVA E BIOLOGIA FLORAL DE Palicourea racemosa (Aubl.) Borhidi (RUBIACEAE) EM UM FRAGMENTO FLORESTAL NO MUNICÍPIO DE ALTA FLORESTA, MATO GROSSO, BRASIL

“…No Brasil, estudos de biologia reprodutiva tendem a abranger simultaneamente vários aspectos tais como fenologia, morfologia floral, mecanismos de polinização, sistema reprodutivo e interação com visitantes florais (FERREIRA; CONSOLARO, 2013;COBRA et al, 2015;BELTRÁN-RODRÍGUEZ et al, 2015;ANDRICH et al, 2016;COELHO et al, 2017). Na Amazônia, estudos da fenologia de espécies florestais têm se revelado fundamentais para o melhor entendimento da dinâmica florestal quanto à manutenção e perpetuação de seus indivíduos, evidenciando características fenológicas únicas das espécies (CAMPOS et al, 2013;FREITAS et al, 2013).…”