Detailansicht
Development of unisexual flowers and dioecy in Schlegelia (Schlegeliaceae, Lamiales)
Lisa Maurer
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Jürg Schönenberger
DOI
10.25365/thesis.27890
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29363.57742.614253-8
Link zu u:search
(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Schlegelia parviflora (Schlegeliaceae) ist eine tropische Lianenart, bei der nun entdeckt wurde, dass diese Art zweihäusig ist, was in der Literatur bis dato unbekannt war.
Untersuchungen wurden im Februar und März 2012 rund um die Tropenstation La Gamba, Costa Rica durchgeführt. Gesammeltes Pflanzenmaterial wurde nach Wien transportiert, um unter dem Rasterelektronenmikroskop genauer untersucht zu werden.
Dabei stellte sich heraus, dass es sich bei Schlegelia parviflora tatsächlich um eine zweihäusige Art handelt, wobei in den weiblichen Blüten reduzierte, nicht-funktionelle Staubblätter (ohne Pollen) entdeckt wurden. In den männlichen Blüten gibt es zusätzlich zu den vollentwickelten Staubblättern, einen reduzierten Stempel, wobei hier die Narbe nicht rezeptiv ist und sich somit aus den männlichen Blüten keine Früchte entwickeln können.
Die morphologischen Untersuchungen ergaben, dass die durchschnittliche Kelchlänge beziehungsweise auch die Kronröhrenlänge bei weiblichen Blüten länger ist als bei männlichen Blüten, wohingegen die freien Teile der Petalen, die den Schauapparat ausmachen, bei männlichen Blüten stärker ausgeprägt sind. Hinzu kommt, dass die männlichen Infloreszenzen im Allgemeinen aus mehr Blüten bestehen als die weiblichen, was mit früheren Hypothesen zur Evolution von Diözie im Einklang ist.
Um die frühen Entwicklungsstadien der Blüten zu dokumentieren, wurden rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen wurden von Staubblättern und Stempeln gemacht, die zuvor aus weiblichen beziehungsweise männlichen Knospen mit einer Größe von 1mm bis 13 mm präpariert wurden. Die vergleichende Analyse zeigt, dass die Blüten beider Geschlechter die gleiche Blütenorganisation aufweisen und sich in frühen Entwicklungsstadien sehr ähnlich sind, sich nachfolgend aber in funktionell männliche bzw. funktionell weibliche Blüten entwickeln. Zur Blütezeit sehen weibliche Blüten allerdings aus, als wären sie normale hermaphroditische Blüten mit entwickelten Staub- und Fruchtblättern. In männlichen Blüten hingegen, ist das Gynözeum deutlich reduziert. Staubblätter in männlichen Blüten sind zweimal so lang wie die Staminodien in weiblichen Blüten. Dieser Größenunterschied kommt aber nur durch die Reduzierung der Filamentlänge zustande. Die Größe der Antheren ist in männlichen, sowohl als auch in weiblichen Blüten gleich. Eine mögliche Erklärung für die Größe der Staminodien ist, dass Bestäuber getäuscht werden sollen, die sich nicht nur Nektar als Belohnung erwarten sondern auch Pollen, der ja aber in weiblichen Blüten nicht produziert wird. Der Stempel in weiblichen Blüten ist zweimal so lang, breiter und robuster als der rudimentäre Stempel in männlichen Blüten.
Blütenbesucher wie Honigbienen, stachellose Bienen, Kolibris, Schwärmer oder Ameisen werden vermutlich durch den honigsüßen Duft, der von den weiblichen sowohl als auch von den männlichen Blüten ausgeht, angelockt. Ausgehend von meinen Beobachtungen werden Honigbienen als Bestäuber angenommen.
Abstract
(Englisch)
Schlegelia parviflora (Schlegeliaceae) is a tropical liana, a species which has been found to be dioecious, an unknown fact in the literature.
Field observations were conducted in and around the tropical Research Station La Gamba, Costa Rica in February and March 2012. Collected plant material was brought to Vienna for further investigations.
Results show that Schlegelia parviflora is indeed a dioecious plant. The androecium is reduced in female flowers and non-functional, i.e. pollen is not produced. In male flowers, the pistil is reduced and the stigma is underdeveloped, i.e. non-functional.
The results of the morphological investigations are that the calyx and the corolla tube are generally slightly longer in female than in male flowers. However, the petal lobes, which are mainly responsible for the floral display, are longer in male than in female flowers. In addition, male individuals bear generally more flowers per inflorescence than female plants, which is well in accordance with earlier hypotheses on the evolution of dioecy.
In order to document floral development, scanning electron microscope pictures were taken from stamen and pistils dissected from male and female buds 1 to 13 mm in length. The same was done for anthetic flowers. The comparative analyses show that flowers of both sexes have the same basic floral organization and are similar to each other during early developmental stages. During subsequent developmental stages a differentiation into functionally male and female flowers takes place. At anthesis, however, female flowers of Schlegelia parviflora look almost like normal hermaphroditic flowers, in which both stamens and carpels appear fully developed, whereas in male flowers the gynoecium is clearly reduced. Stamens in male flowers are twice as long as staminodes in female flowers. However, this size difference is mainly due to a reduced filament length; the anthers of male and female flowers, respectively, are almost equal in size. A possible function of these large staminodes might be to convince pollinators that they also offer a pollen reward (and not only nectar) comparable to that of male plants. Flower visitors, such as honey bees, stingless bees, hummingbirds, hawk-moths or ants are probably attracted by the honey flavoured floral scent, which is produced by male and female flowers, respectively. My observations point to honey bees as pollinators.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Schlegelia parviflora Schlegelia Schlegeliaceae Lamiales dioecy dioecious unisexual flowers floral development
Schlagwörter
(Deutsch)
Schlegelia parviflora Schlegelia Schlegeliaceae Lamiales Diözie Zweihäusigkeit zweihäusig diözisch unisexuelle Blüten Blütenentwicklung
Autor*innen
Lisa Maurer
Haupttitel (Englisch)
Development of unisexual flowers and dioecy in Schlegelia (Schlegeliaceae, Lamiales)
Paralleltitel (Deutsch)
Entwicklung unisexueller Blüten und Diözie in Schlegelia (Schlegeliaceae, Lamiales)
Paralleltitel (Englisch)
Development of unisexual flowers and dioecy in Schlegelia (Schlegeliaceae, Lamiales)
Publikationsjahr
2013
Umfangsangabe
45 S.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Jürg Schönenberger
AC Nummer
AC10812383
Utheses ID
24923
Studienkennzahl
UA | 190 | 445 | 333 |