Die Chromosomenzahl 2n = 40 wurde bei ~ 90 % der zuvor analysierten Bignonieae-Arten gefunden (Tabelle SI). Wenige Arten sind 2n ≠ 40, obwohl Polyploidie in Anemopaegma ziemlich wichtig ist (Firetti-Leggieri et al. 2011, 2013), und Disploidie scheint in Mansoa wichtig zu sein. Die Prävalenz von 2n = 40 wurde auch in anderen supra-generischen Gruppen der Familie Bignoniaceae beobachtet, wie in Catalpeae und der Tabebuia Alliance Clade (Goldblatt und Gentry 1979, Piazzano 1998). Diploide Zahlen sind jedoch in anderen Kladen von Bignoniaceae variabel, wie in den Stämmen Oroxyleae (2n = 14 und 15; Goldblatt und Gentry 1979), in Tecomeae sensuOlmstead et al. (2009) (2n = 22, 36 und 38; Goldblatt und Gentry 1979, Piazzano 1998, Chen et al. 2004, Piazzano et al. 2015), in Jacarandeae (2n = 36; Cordeiro et al. 2016b) und in den Gattungen Argylia D.Don (2n = 30; Goldblatt und Gentry 1979) und Delostoma D.Don (2n = 42; Goldblatt und Gentry 1979).
Unsere Daten bestätigten frühere Aufzeichnungen der Chromosomenzahlen in Bignonieae. Fünf von sieben neuen Aufzeichnungen hatten 2n = 40 (Adenocalymma divaricatum, Amphilophium scabriusculum, Fridericia limae, F. subverticillata und Xylophragma myrianthum). Zusätzlich wird hier ein neuer Zytotyp für die Gattung Anemopaegma beschrieben, genauer gesagt für A. citrinum (2n = 60), da frühere Zählungen für diese Gattung 2n = 40 und 80 waren (Firetti-Leggieri et al. 2011, 2013). Gentry (1973) stellte fest, dass Anemopaegma aufgrund der breiten phänotypischen Plastizität einiger Arten eine der kompliziertesten Gattungen von Bignonieae ist – was mehrere Autoren dazu veranlasst hat, verschiedene Phänotypen als verschiedene Arten zu betrachten. Anemopaegma citrinum ist auf trockene Regionen Brasiliens beschränkt, während eine morphologisch nahe Art, A. chamberlaynii (Sims) Und & K. Schum., ist in Südamerika weit verbreitet (siehe Lohmann und Taylor 2014). Beide Arten zeigen große Variationen in Blatt- und Kelchformen und -größen; es ist möglich, zwischen ihnen aufgrund von Variationen in der Morphologie ihrer Blütenstände sowie den größeren Prophyllen in A. chamberlaynii (kleiner oder fehlt in A. citrinum) zu unterscheiden. Dort können auch unterschiedliche Chromosomenzahlen bei der Unterscheidung helfen, mit 2n = 40 in A. chamberlaynii (Goldblatt und Gentry 1979, Firetti-Leggieri et al. 2011) und 2n = 60 in A. citrinum. Weitere Studien, einschließlich Proben aus verschiedenen Populationen, werden noch benötigt, um festzustellen, ob Triploidie ein gemeinsames Merkmal von A. citrinum ist.
Disploidie kommt nur in Mansoa (2n = 38) in den Bignonieae vor. Diese Gattung wurde kürzlich auf der Grundlage molekularer und morphologischer Beweise neu umschrieben und umfasst nun Arten, die zuvor in Pachyptera wie Mansoa hymenaea platziert wurden, während M. difficilis lange Zeit in Mansoa platziert worden war (Lohmann und Taylor 2014). Die ähnlichen Chromosomenzahlen dieser beiden Taxa scheinen zusätzliche Beweise zu sein, die die Synonymisierung der meisten Arten von Pachyptera in Mansoa bestätigen.
Einige Arten von Anemopaegma, Dolichandra und Pyrostegia haben mutmaßliche Polyploidie. Alle bekannten polyploiden Arten von Anemopaegma stammen aus dem brasilianischen Cerrado und gehören zu einem morphologisch ähnlichen Artenkomplex namens „Anemopaegma arvense complex“ (Firetti-Leggieri et al. 2011, 2013). Einige Proben von A. arvense zeigen uns ein Kontinuum von ansonsten unterschiedlichen morphologischen Merkmalen, die auf eine Hybridisierung hindeuten können. Daher repräsentiert der 2n = 80-Datensatz wahrscheinlich Allopolyploidie (Firetti-Leggieri et al. 2011, 2013). Der hier gefundene neue Rekord von 2n = 60 bei einer Art außerhalb des „Anemopaegma arvense-Komplexes“ (A. citrinum) kann andererseits die Fusion eines regulären reduzierten Gameten (n) mit einem nicht reduzierten Gameten (2n) derselben Spezies darstellen, wodurch die hier analysierte triploide Probe erzeugt wird. Neben A. citrinum wurde 2n = 60 auch bei Pyrostegia venusta beobachtet (Joshi und Hardas 1956). Obwohl Triploide steril sind, können triploide Gameten durch regelmäßige reduzierte Gameten (n) befruchtet werden und fruchtbare Tetraploide erzeugen (Levin 2002). Die Erzeugung von Tetraploiden mit triploiden Brücken ist ein bekannter Mechanismus (siehe de Wet 1971 für eine Übersichtsstudie) und kann eine wichtige Rolle bei der Erzeugung von Polyploidie in Pflanzen spielen (Soltis et al. 2007, Mason und Pires 2015). Pyrostegya venusta zum Beispiel hat auch Aufzeichnungen von 2n = 40 (Goldblatt und Gentry 1979, Piazzano 1998) und 2n = 80 (Cordeiro et al. 2016a). Dies verstärkt die Hypothese, dass Polyploidie mit triploiden Brücken ein evolutionärer Mechanismus ist, der in Bignonieae wirkt.
Ein weiteres Beispiel für Polyploidie wurde für Dolichandra unguis-cati aufgezeichnet. Diese Art ist in feuchten und trockenen Wäldern in der neotropischen Region von den südlichen Vereinigten Staaten bis nach Argentinien weit verbreitet (Lohmann und Taylor 2014). Polyploidie ist ein sehr häufiges Merkmal invasiver Arten (siehe Beest et al. 2012 für eine Überprüfung), und Dolichandra unguis-cati ist eine wichtige invasive Art in Australien, den Vereinigten Arabischen Emiraten und Südafrika (Fonseca und Lohmann 2015). Die Aufzeichnungen von 2n = 40 und 80 für diese Art können aus Autopolyploidie resultiert haben, obwohl ihre sympatrische Verteilung mit der eng verwandten Art D. quadrivalvis, verbunden mit seiner breiten Verbreitung und seinem Potenzial als invasive Pflanze, deutet auf Allopolyploidie hin. Weitere Studien mit Reproduktionsbiologie und Populationsgenetik dieser eng verwandten Arten werden wesentlich sein, um zu verstehen, wie diese Art einen tetraploiden Karyotyp fixiert hat.
Es hat sich gezeigt, dass Fluorochrome ein leistungsfähiges zytotaxonomisches Werkzeug in der Karyotypanalyse sind. Die unterschiedlichen Färbemuster von Heterochromatin, die bei Verwendung dieser Technik aufgedeckt wurden, sind nützlich, um zwischen Pflanzengruppen mit sehr stabilen Chromosomenzahlen zu unterscheiden (Guerra 2000). Mindestens sechs verschiedene GC-reiche Bandenmuster werden in Bignonieae beobachtet, und sie sind normalerweise telomer. Chromosomentyp A ist das häufigste Muster und tritt bei 79,16% der untersuchten Arten auf. Diese große Bande kann mit nukleolaren Organisator-Regionen (NORs) verwandt sein, weil ihre Platzierung an oder in der Nähe von telomeren Teilen der Chromosomen liegt. Die Chromosomentypen B, C, D und F waren in Bezug auf Anwesenheit / Abwesenheit und Anzahl der verschiedenen Arten variabel und scheinen daher für die zytotaxonomische Analyse innerhalb der Bignonieae am besten geeignet zu sein. Chromosomentyp E war der seltenste und wurde nur bei Fridericia pubescens beobachtet. Die Variationen der Anzahl und Platzierung heterochromatischer Banden können Satelliten-DNA-Amplifikation, Retrotransposons und Co-Amplifikation von Tandem-Wiederholungen und / oder anderen transponierbaren Elementen widerspiegeln (Eickbush and Eickbush 2007, Hobza et al. 2015, Evtushenko et al. 2016). Trotz der Vielzahl von Mechanismen, die unterschiedliche Muster erzeugen können, wurden Variationen der Heterochromatinmuster verwendet, um die taxonomischen Platzierungen zahlreicher Taxa zu bestätigen. Citrus ist ein gutes Beispiel, da die sieben Chromosomentypen von Guerra (1993) und Cornélio et al. (2003) wurden häufig verwendet, um zwischen verschiedenen Exemplaren, Sorten und Hybriden zu unterscheiden – sogar Arten verwandter Gattungen (Cornélio et al. 2003, Carvalho et al. 2005, Barros e Silva et al. 2010).
Nach Guerra (2000) ist Heterochromatin nicht homogen und kann qualitativ und quantitativ zwischen Taxa variieren, was es potenziell für taxonomische Zwecke nützlich macht. Obwohl die Arten einiger Gattungen konstante Muster heterochromatischer Banden aufweisen, wie Crinum (Ahmed et al. 2004), Lycium (Stiefkens et al. 2010) und Pereskia (Castro et al. 2016) wurde keine Gattung von Bignonieae beobachtet, bei der mehr als eine Art beprobt wurde, um ein bestimmtes Bandungsmuster zu zeigen; Identische Karyotypen hingegen wurden bei Arten verschiedener Gattungen beobachtet. Der Karyotyp 2 A + 38 F wird beispielsweise von Adenocalymma imperatoris-maximilianii, Cuspidaria lateriflora, Fridericia dichotoma, F. limae und Stizophyllum riparium geteilt; der Karyotyp 4 A + 36 F wird von F. platyphylla und Amphilophium elongatum geteilt; und 2 A + 2 C + 36 F wird von F. subverticillata und Tanaecium selloi geteilt. Die häufigsten Karyotypen basieren auf Chromosomentypen A, B und F mit variabler Anzahl von Typen B und F (genauer gesagt 2 A + 2-10 B + 28-36 F). Dieser Karyotyp wird von Amphilophium crucigerum, Anemopaegma album, Dolichandra quadrivalvis, Lundia longa und Mansoa difficilis geteilt. Zusätzlich zu diesen Taxa zeigen zwei der drei polyploiden Arten (Dolichandra unguis-cati und Pyrostegia venusta) die gleichen Muster, wenn die Formel mit der Ploidenzahl multipliziert wird. Elf Arten haben exklusive Karyotypen, einschließlich Fridericia pubescens (22 B + 10 E + 8 F), mit dem exklusiven Chromosomentyp E. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass es signifikante Variationen in Heterochromatin-Banding-Mustern in der Familie Bignonieae gibt, obwohl ihr zukünftiger Nutzen von weiteren Studien abhängen wird, einschließlich mehr Proben pro Art. Breitere Studien würden es uns ermöglichen, Variationen in den Chromosomentypen von Arten mit dem Karyotyp 2 A + 2-10 B + 28-36 F besser zu verstehen (dh wenn dieser Karyotyp innerhalb derselben Art stabil ist) und sicherzustellen, dass es keine Variationen in den Karyotypen von Arten mit exklusiven Karyotypen gibt. Dies wird sicherlich eine interessante Ermittlungslinie sein.
