Interploidy hybridization in Eriotheca gracilipes and E. pubescens (Malvaceae): experimental evidence, genome and stomatal size

Abstract

Diferentes citótipos na mesma espécie têm sido associados a mudanças na reprodução das plantas, da sexualidade à apomixia, e podem explicar o isolamento entre populações e espécies. Os híbridos resultantes de cruzamentos de interploidia podem contribuir para o entendimento de como essas populações e espécies podem ter se originado e evoluído. A morfometria estomática e as análises de citometria de fluxo foram realizadas para plântulas de diferentes populações de Eriotheca estevesiae, E. gracilipes e E. pubescens, espécies arbóreas dos Cerrados do Brasil Central. Polinizações cruzadas controladas entre indivíduos de citótipos distintos de E. gracilipes (2n = 2x = 92 e 2n = 6x = 276) e entre citótipos sexuais de E. gracilipes (2n = 2x = 92) e E. pubescens (2n = 4x = 184 ) foram realizadas. Apenas uma semente viável foi obtida a partir de cruzamentos interploidias de E. gracilipes. A hibridização entre citótipos sexuais não produziu frutos. As análises do tamanho do genoma indicaram que aparentemente não havia híbridos naturais ou população de ploidia mista entre as plântulas analisadas. O tamanho dos estômatos das plântulas era consistente com os citótipos e o nível de ploidia supostos; e quando comparados com os estômatos do híbrido de interploidia viável de E. gracilipes, indicou um nível de ploidia intermediário, tetraplóide. Embora os dados tenham confirmado a possibilidade de hibridização interploidia, os citótipos pareceram relativamente estáveis e a hibridização interploidia natural parece ser menos comum em árvores Eriotheca.

Hybridization and changes in ploidy have been associated with shifts from sexuality to apomixis, and may explain isolation among populations and species. Hybrids resulting from interploidy crosses may contribute to a broader understanding of how these populations and species have originated and evolved. Stomatal morphometrics and flow cytometry analyses were carried out for seedlings from different populations of Eriotheca estevesiae, E. gracilipes and E. pubescens, a group of closely related tree species in the Central Brazilian Cerrados. Controlled cross-pollinations between individuals of different cytotypes of E. gracilipes (2n = 2x = 92 and 2n = 6x = 276) and between sexual cytotypes of E. gracilipes (2n = 2x = 92) and E. pubescens (2n = 4x = 184) were performed. Only one viable seed was obtained from interploidy crosses of E. gracilipes. The hybridization between sexual cytotypes did not produce fruits. Genome size analyses indicated that there were apparently no natural hybrids or mixed ploidy populations among the seedlings analyzed. Seedlings stomatal size was consistent with previously reported cytotypes and ploidy levels; and when compared with the stomata of the viable interploidy hybrid of E. gracilipes, indicated a tetraploid, intermediate ploidy level. Although the data suggest the possibility of interploidy hybridization, cytotypes appeared relatively stable and natural interploidy hybridization seems to be uncommon among Eriotheca trees.