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Doctoral Thesis
DOI
Document
Author
Full name
Luiz Henrique Martins Fonseca
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2016
Supervisor
Committee
Lohmann, Lucia Garcez (President)
Alcantara, Suzana de Fátima
Calió, Maria Fernanda Aguiar
Lahr, Daniel José Galafasse
Silva, Renato de Mello
Title in Portuguese
Filogenia, sistemática e evolução de Adenocalymma (Bignonieae, Bignoniaceae)
Keywords in Portuguese
Evolução molecular
Filogenômica
Sinopse
Abstract in Portuguese
O clado "Adenocalymma-Neojobertia" representa um dos dois principais clados da tribo Bignonieae. Ele inclui lianas, arbustos e arvoretas distribuídas por todo o neotrópico, e possui como centro de diversidade a Amazônia brasileira e a Mata Atlântica. O clado é extremamente variável em termos da morfologia e distribuição geográfica, o que o torna um desafio taxonômico para a circunscrição de espécies e gêneros. A classificação atual de Bignonieae reconhece Adenocalymma de forma ampla (82 espécies), já Neojobertia (três espécies) está entre os menores gêneros. Aqui, nós utilizamos sequenciamento de última geração (plastomas completos ou quase completos) e sequenciamento Sanger (ndhF, rpl32-trnL, PepC) para inferir a filogenia do clado "Adenocalymma-Neojobertia" utilizando uma ampla amostragem de caracteres (>88,137 pb) e taxa (90% de todas as espécies). Nossos resultados indicam que Adenocalymma é parafilético como circunscrito atualmente, com Neojobertia e Pleonotoma albiflora incluídos. Padrões de evolução morfológica foram avaliados para todo o clado utilizando métodos comparativos. Sinal filogenético e evolução pontuada foram testados e estados ancestrais inferidos para 32 caracteres. Desses, 19 caracteres possuem sinal filogenético e quatro são sinapomorfias de clados internos. Pecíolos e peciólulos articulados emergiu como potencial sinapomorfia de todo o clado "Adenocalymma-Neojobertia". Entre os caracteres que não possuem sinal filogenético, quatro caracteres com importância ecológica chamam a atenção: (i) Habito, (ii) cor da corola, (iii) forma da corola e (iv) presença de tricomas cupulares na corola. Hábito emergiu como altamente homoplástico e está potencialmente relacionado com a ocupação de novos habitats. A morfologia floral também emergiu como altamente homoplástica e evoluindo de forma pontuada, sugerindo que a cor da corola, forma da corola e a presença de tricomas cupulares na corola podem ter sido os responsáveis pela diversificação em pelo menos parte do clado. A filogenia molecular e o estudo morfológico foram então utilizados como subsídio para propor uma sinopse atualizada de Adenocalymma. A nova circunscrição do gênero proposta aqui revisa os limites das espécies e incluí todas as espécies de Neojobertia e P. Albiflora agora todas em Adenocalymma. Ao todo, estão sendo propostas quatro novas combinações, três espécies novas apresentadas e 15 novos sinônimos, fazendo com que o Adenocalymma tenha agora 74 espécies reconhecidas. Para todas as espécies reconhecidas, nós apresentamos comentários taxonômicos, comparações com espécies próximas, informação sobre o habitat, distribuição e fenologia. Além disso, mapas de distribuição e gráficos de fenologia são apresentados para todas as espécies
Title in English
Phylogeny, systematics and evolution of Adenocalymma (Bignoniae, Bignoniaceae)
Keywords in English
Molecular evolution
Phylogenomics
Synopsis
Abstract in English
The "Adenocalymma-Neojobertia" clade represents one of two main clades of tribe Bignonieae. It includes lianas, shrubs, and treelets that are distributed throughout the Neotropics, and centered in Amazonia and the Atlantic Forest of Brazil. This clade is extremely variable in terms of morphology and geography, which has led to a series of taxonomic challenges in the circumscription of species and genera. The most recent classification of tribe Bignonieae recognizes a broad Adenocalymma (82 species) and a small Neojobertia (three species). Here, we used NGS (complete and nearly-complete plastomes) and Sanger sequencing data (ndhF, rpl32-trnL, pepC) to infer a robust phylogeny of the "Adenocalymma-Neojobertia" clade based on a broad sampling of molecular characters (> 88,137 bp), and taxa (90% of the overall species diversity). Our findings indicate that Adenocalymma is paraphyletic as currently circumscribed, with Neojobertia and Pleonotoma albiflora nested herein. Patterns of morphological evolution were evaluated for the whole clade using comparative methods. Phylogenetic signal and punctuated evolution was tested and ancestral character states inferred for 32 selected characters. Of these, 19 characters have significant phylogenetic signal and four are synapomorphies of internal clades. Articulated petioles and petiolules emerged as a putative synapomorphy of the whole "Adenocalymma-Neojobertia" clade. Among the characters without phylogenetic signal, four morphological traits of ecological significance are particularly relevant: (i) plant habit, (ii) corolla color, (iii) corolla shape, and (iv) corolla cupular trichomes. Plant habit was shown to be highly homoplastic and is thought to be associated with the occupation of new environments. Flower morphology was also highly homoplastic and evolved in a punctuated manner, suggesting that corolla color, corolla shape, and corolla cupular trichomes may have been important drivers of evolution in at least portions of this clade. The molecular phylogeny and the morphological information were then used to subsidize an updated synopsis of Adenocalymma. The new circumscription of the genus proposed here revises species limits and includes all species of Neojobertia and P. albiflora within Adenocalymma. Overall, four new combinations, three new species, and 15 new synonomies are proposed, leading to 74 taxa within Adenocalymma. For each species recognized, we provided taxonomic comments, comparisons between closely related taxa, information on the habitat, distribution, and phenology. In addition, distribution maps, and phenology plots are also shown for all species
 
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Tese_LHMF_completa.pdf (95.13 Mbytes)
Release Date
2019-08-22
Publishing Date
2017-09-22
 
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