Biología reproductiva en flores de Myrtillocactus geometrizans (Cactaceae) con orientación contrastante Público Deposited
En cactáceas columnares, una producción mayor de estructuras reproductivas en ramas orientadas hacia el Ecuador se ha explicado por la mayor intercepción de radiación fotosintéticamente activa (RFA), así como a la disponibilidad de recursos. Los objetivos de este estudio fueron: i) evaluar el efecto de la orientación sobre diversos aspectos de la biología reproductiva, ii) detectar la existencia de disyuntivas entre estructuras reproductivas y de atracción en las flores orientadas al norte, y iii) determinar la existencia de los efectos parentales (polen y óvulos) sobre el éxito reproductivo en flores de Myrtillocactus geometrizans con orientación contrastante. Se estudió la fenología en las ramas orientadas al norte y al sur. Los eventos del ciclo floral, visitantes florales, los caracteres reproductivos asociados con las funciones sexuales y de atracción, el éxito reproductivo y las disyuntivas entre caracteres reproductivos y de atracción se estimaron en estructuras reproductivas con orientación contrastante. Se realizaron experimentos de polinización para evaluar el efecto de la orientación en el sistema de apareamiento, y el efecto parental sobre el éxito reproductivo. Los resultados mostraron que el período de fenofase del fruto maduro fue mayor en las ramas orientadas al sur. Además, la sincronía floral, la producción de estructuras reproductivas y los caracteres florales asociados la función masculina (número de anteras y granos de polen por yema floral), femenina (número y tamaño de los óvulos y dimensiones del ovario y la cavidad ovárica) y atracción (tamaño de los pétalos) tuvieron valores más altos en las flores orientadas al sur. El inicio y el final de la función masculina y el final de la antesis, ocurrieron antes en las flores orientadas al sur. La diversidad de visitantes florales fue similar entre orientaciones contrastantes. La abundancia de los escarabajos fue mayor en las flores orientadas hacia el sur. Las flores orientadas al norte y al sur tienen un sistema de reproducción mixto, con un éxito reproductivo similar. Se encontró una disyuntiva entre la longitud floral y el diámetro de óvulos, en flores orientadas al sur. Las correlaciones positivas y significativas entre caracteres de atracción en flores de ramas orientadas al norte fueron de mayor intensidad. Por último, se detectó un efecto materno significativo sobre el número de semillas y proporción de semillas formadas en las flores del sur, polinizadas con polen del norte. Los resultados en conjunto mostraron diferencias en diversos aspectos de la biología reproductiva del cactus columnar estudiado, probablemente en respuesta a la intercepción diferencial de RFA y la disponibilidad y distribución de los recursos a distintas estructuras reproductivas en ramas con orientación contrastante. Palabras clave Ciclo floral, disyuntivas, efecto parental, estructuras florales, fenología reproductiva, radiación fotosintéticamente activa, sistema reproductivo.
In columnar cacti, a higher production of reproductive structures on branches oriented towards the Equator has been explained by their higher interception of photosynthetic active radiation (PAR) as well as resource availability. This study aimed: i) to evaluate the effect of orientation on several aspects of the reproductive biology, ii) to detect trade-offs between reproductive and attraction structures in north-facing flowers, and iii) to determine the existence of parental effects (pollen and ovules) on the reproductive success of Myrtillocactus geometrizans flowers with contrasting orientation. Phenology was studied in north- and south-facing branches. Floral cycle events, floral visitors, reproductive traits associated with sexual and attraction functions, reproductive success, and trade-offs between reproductive and attraction traits were estimated from reproductive structures with contrasting orientations. Pollination experiments were conducted to evaluate the effect of orientation on mating system, and parental effects on reproductive success. The results showed that the period of mature fruit phenophase was longer in south-facing branches. Moreover, floral synchrony, production of reproductive structures and floral traits associated with the male (number of anthers and pollen grains per floral bud), female (number and size of ovules and dimensions of both ovary and ovary cavity) and attraction (petal size) functions had higher values in south-facing flowers. The beginning and ending of the male function and the end of floral anthesis occurred earlier in south-facing flowers. The diversity of floral visitors was similar between contrasting orientations. The abundance of the beetles was greater in flowers oriented towards the south. North and south-facing flowers had a mixed mating system, with similar reproductive success. A trade-off between floral-length and ovule-diameter was found in south-facing flowers. The positive and significant correlations between attraction traits in north-facing flowers were of greater intensity. Finally, a significant maternal effect was detected on the number of seeds and seed-set in south-facing flowers pollinated with north-facing flowers pollen. Overall results showed differences in various aspects of columnar cactus reproductive biology, probably in response to the uneven PAR interception and resource availability and distribution to different reproductive traits on branches with contrasting orientation. Key words floral cycle, floral traits, mating system, parental effects, photosynthetic active radiation, reproductive phenology, trade off.
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