DISCUSSIONE
Il numero cromosomico 2n = 40 è stato trovato in ~90% delle specie di Bignonieae precedentemente analizzate (Tabella SI). Poche specie sono 2n 4 40, anche se la poliploidia è abbastanza importante in Anemopaegma (Firetti-Leggieri et al. 2011, 2013), e disploydy sembra essere importante in Mansoa. La prevalenza di 2n = 40 è stata osservata anche in altri gruppi sovragenerici della famiglia Bignoniaceae, come in Catalpeae e il clade Tabebuia alliance (Goldblatt e Gentry 1979, Piazzano 1998). I numeri diploidi sono variabili in altri cladi di Bignoniaceae, tuttavia, come nelle tribù Oroxyleae (2n = 14 e 15; Goldblatt e Gentry 1979), in Tecomeae sensuOlmstead et al. (2009) (2n = 22, 36 e 38; Goldblatt e Gentry 1979, Piazzano 1998, Chen et al. 2004, Piazzano et al. 2015), in Jacarandeae (2n = 36; Cordeiro et al. 2016b), e nel genere Argylia D. Don (2n = 30; Goldblatt e Gentry 1979) e Delostoma D. Don (2n = 42; Goldblatt e Gentry 1979).
I nostri dati corroboravano precedenti record di numeri cromosomici in Bignonieae. Cinque dei sette nuovi record avevano 2n = 40 (Adenocalymma divaricatum, Amphilophium scabriusculum, Fridericia limae, F. subverticillata e Xylophragma myrianthum). Inoltre, un nuovo citotipo è descritto qui per il genere Anemopaegma, più specificamente per A. citrinum (2n = 60), poiché precedenti conteggi per quel genere erano 2n = 40 e 80 (Firetti-Leggieri et al. 2011, 2013). Gentry (1973) ha osservato che Anemopaegma è uno dei generi più complicati di Bignonieae a causa dell’ampia plasticità fenotipica di alcune specie – che ha portato diversi autori a considerare diversi fenotipi come specie diverse. Anemopaegma citrinum è limitato alle regioni secche del Brasile, mentre una specie morfologicamente vicina, A. chamberlaynii (Sims) Bureau & K. Schum., è ampiamente distribuito in Sud America (vedi Lohmann and Taylor 2014). Entrambe le specie mostrano ampie variazioni nelle forme e dimensioni delle foglie e dei calici; è possibile distinguerli a causa delle variazioni nella morfologia delle loro infiorescenze così come le profille più grandi in A. chamberlaynii (più piccole o mancanti in A. citrinum). Ci diversi numeri cromosomici possono anche aiutare a distinguere tra loro, con 2n = 40 in A. chamberlaynii (Goldblatt e Gentry 1979, Firetti-Leggieri et al. 2011) e 2n = 60 in A. citrinum. Ulteriori studi, compresi campioni provenienti da diverse popolazioni, saranno ancora necessari per determinare se la triploidia è una caratteristica comune in A. citrinum.
Disploidy si trova solo in Mansoa (2n = 38) nelle Bignonieae. Questo genere è stato recentemente ri-circoscritto sulla base di prove molecolari e morfologiche e ora include specie precedentemente collocate in Pachyptera, come Mansoa hymenaea, mentre M. difficilis era stato a lungo collocato in Mansoa (Lohmann e Taylor 2014). I numeri cromosomici simili di questi due taxa sembrano rappresentare ulteriori prove che confermano la sinonimizzazione della maggior parte delle specie di Pachyptera in Mansoa.
Alcune specie di Anemopaegma, Dolichandra e Pyrostegia hanno una poliploidia putativa. Tutte le specie poliploidi conosciute di Anemopaegma provengono dal Cerrado brasiliano e appartengono a un complesso morfologicamente simile di specie chiamato “Complesso Anemopaegma arvense” (Firetti-Leggieri et al. 2011, 2013). Alcuni campioni di A. arvense ci mostrano un continuum di caratteristiche morfologiche altrimenti distinte, che possono indicare l’ibridazione. Pertanto, il record 2n = 80 rappresenta probabilmente l’allopoliploidia (Firetti-Leggieri et al. 2011, 2013). Il nuovo record trovato qui di 2n = 60 in una specie al di fuori del” complesso Anemopaegma arvense ” (A. citrinum), d’altra parte, può rappresentare la fusione di un gamete ridotto regolare (n) con un gamete non ridotto (2n) della stessa specie, generando il campione triploide qui analizzato. Oltre a A. citrinum, 2n = 60 è stato osservato anche in Pyrostegia venusta (Joshi e Hardas 1956). Anche se i triploidi sono sterili, i gameti triploidi possono essere fecondati da gameti regolari ridotti (n) e generare tetraploidi fertili (Levin 2002). La generazione di tetraploidi che coinvolgono ponti triploidi è un meccanismo ben noto (vedi de Wet 1971 per uno studio di revisione) e può svolgere un ruolo importante nella generazione di poliploidia nelle piante (Soltis et al. 2007, Mason e Pires 2015). Pyrostegya venusta, ad esempio, ha anche record di 2n = 40 (Goldblatt e Gentry 1979, Piazzano 1998) e 2n = 80 (Cordeiro et al. 2016 bis). Ciò rafforza l’ipotesi che la poliploidia che coinvolge ponti triploidi sia un meccanismo evolutivo che agisce in Bignonieae.
Un altro esempio di poliploidia è stato registrato per Dolichandra unguis-cati. Questa specie è ampiamente distribuita nelle foreste umide e secche nella regione neotropicale, dagli Stati Uniti meridionali attraverso l’Argentina (Lohmann e Taylor 2014). La poliploidia è una caratteristica molto comune delle specie invasive (vedi Beest et al. 2012 per una revisione), e Dolichandra unguis-cati è un’importante specie invasiva in Australia, Emirati Arabi Uniti e Sud Africa (Fonseca e Lohmann 2015). I record di 2n = 40 e 80 per questa specie possono essere il risultato di autopoliploidia, anche se la sua distribuzione simpatrica con la specie strettamente correlata D. quadrivalvis, associato alla sua ampia distribuzione e potenziale come pianta invasiva, suggerisce l’allopoliploidia. Ulteriori studi che coinvolgono la biologia riproduttiva e la genetica delle popolazioni di queste specie strettamente correlate saranno essenziali per capire come quella specie ha fissato un cariotipo tetraploide.
I fluorocromi hanno dimostrato di essere un potente strumento citotassonomico nell’analisi del cariotipo. I modelli di colorazione distinti di eterocromatina rivelati quando si utilizza questa tecnica sono utili per distinguere tra gruppi vegetali con numeri cromosomici molto stabili (Guerra 2000). Almeno sei diversi modelli di banda ricchi di GC sono osservati in Bignonieae, e di solito sono telomerici. Il cromosoma di tipo A è il modello più comune, che si verifica nel 79,16% delle specie studiate. Questa grande banda può essere correlata alle regioni dell’organizzatore nucleolare (NORs) perché il loro posizionamento a, o vicino a, porzioni telomeriche dei cromosomi. I tipi di cromosomi B, C, D e F erano variabili in termini di presenza/assenza e numeri tra le diverse specie, e quindi sembrano essere i più adatti per l’analisi citotassonomica all’interno delle Bignonieae. Il cromosoma di tipo E era il più raro, essendo stato osservato solo in Fridericia pubescens. Le variazioni dei numeri e dei posizionamenti delle bande eterocromatiche possono riflettere l’amplificazione del DNA satellitare, i retrotrasposoni e la co-amplificazione di ripetizioni tandem e / o altri elementi trasponibili (Eickbush e Eickbush 2007, Hobza et al. 2015, Evtushenko et al. 2016). Nonostante la moltitudine di meccanismi in grado di produrre modelli diversi, le variazioni nei modelli di eterocromatina sono state utilizzate per confermare i posizionamenti tassonomici di numerosi taxa. Citrus è un buon esempio, come i sette tipi di cromosomi descritti da Guerra (1993) e Cornélio et al. (2003) sono stati ampiamente utilizzati per distinguere tra diversi esemplari, cultivar e ibridi – anche specie di generi correlati (Cornélio et al. 2003, Carvalho et al. 2005, Barros e Silva et al. 2010).
Secondo Guerra (2000), l’eterocromatina non è omogenea e può variare qualitativamente e quantitativamente tra i taxa, rendendolo potenzialmente utile per scopi tassonomici. Anche se le specie di alcuni generi hanno modelli costanti di bande eterocromatiche, come Crinum (Ahmed et al. 2004), Lycium (Stiefkens et al. 2010), e Pereskia (Castro et al. 2016), nessun genere di Bignonieae che ha avuto più di una specie campionata è stato osservato per dimostrare un particolare pattern di bande; cariotipi identici, d’altra parte, sono stati osservati in specie di generi distinti. Il cariotipo 2 A + 38 F, ad esempio, è condiviso da Adenocalymma imperatoris-maximilianii, Cuspidaria lateriflora, Fridericia dichotoma, F. limae e Stizophyllum riparium; il cariotipo 4 A + 36 F è condiviso da F. platyphylla e Amphilophium elongatum; e 2 A + 2 C + 36 F è condiviso da F. subverticillata e Tanaecium selloi. I cariotipi più comuni sono basati sui cromosomi tipi A, B e F, con numeri variabili di tipi B e F (più specificamente 2 A + 2-10 B + 28-36 F). Questo cariotipo è condiviso da Amphilophium crucigerum, Anemopaegma album, Dolichandra quadrivalvis, Lundia longa e Mansoa difficilis. Oltre a questi taxa, due delle tre specie poliploidi (Dolichandra unguis-cati e Pyrostegia venusta) mostrano gli stessi schemi quando la formula viene moltiplicata per il numero di ploidy. Undici specie hanno cariotipi esclusivi, tra cui Fridericia pubescens (22 B + 10 E + 8 F), con il cromosoma esclusivo di tipo E. I nostri risultati suggeriscono che ci sono variazioni significative nei modelli di banding eterocromatina nella famiglia Bignonieae, anche se la loro futura utilità dipenderà da ulteriori studi, inclusi più campioni per specie. Studi più ampi ci consentirebbero di comprendere meglio le variazioni nei tipi cromosomici delle specie con cariotipo 2 A + 2-10 B + 28-36 F (cioè se questo cariotipo è stabile all’interno della stessa specie) e contribuirebbero a garantire che non vi siano variazioni nei cariotipi delle specie con cariotipo esclusivo. Questa sarà certamente una linea investigativa interessante da seguire.
