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Biologia Vegetal

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Capt VII - Plantas com Flôr

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• Sindroma da polinização. Evolução de mutualismos.

• Hibridação e mecanismos de autoincompatibilidade

• A importância dos meristemas e das células estaminais.Células estaminais das plantas

• Diferenciação vs desdiferenciação

• Noção de totipotência

• Filotaxia. Plastocrono

Plantas com Flôr

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A evolução dos Mutualismos• Benefícios—não podem ser obtidos na ausência do parceiro:

nutrientes, transporte, protecção• Custos—investimentos na atracção, substancias de

recompensa, energia e tempo para a obtenção da recompensa• Tanto os custos como os benefícios afectam a reprodução e a

sobrevivência• Beneficios e custos tendem a ser dependentes da densidade

populacional• Feedback positivos entre mutualistas• Feedback negativos para assegurar a estabilidade

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Yucca filamentosa

Polinização por lepidópteros

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Simbiosemutualista

Ficus (Figueira)Blastophaga (vespídeo)

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Mecanismos deautoincompatibilidade

• Monoicia vs dioicia• Monoicia

– Separação de flores– Dicogamia

• Autoincompatibilidade genética– Gametofítica - Poaceae (determinado pelo seu próprio

genótipo haplóide)– Esporofítica - Brassicaceae (determinado pelo

genótipo da planta mãe)

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Biologia VegetalFigure 1 Model for SRK-mediated self-incompatibility in Brassica, stemming fromthe work of Takasaki et al.1. A pollen grainfrom a plant with S1S3 genotype carries twodifferent S haplotype determinants, SCR 1and SCR3, in the pollen coat. When thispollen grain makes contact with the stigmaof a plant with S1S 2 genotype, both pollendeterminants are released and taken into thewall of a papillar cell (the epidermal cell ofthe stigma). There, SCR 1 interacts with theextracellular domain of SRK1, setting off acascade of biochemical reactions (of whichphosphorylation of ARC1 is the only oneknown). The end result is inhibition ofpollen germination. Although SRK1 isshown as a dimer, this may not be its activeform. SCR1 is probably (but not certainly)the ligand of SRK 1. Possible interactionsbetween SRK and SLG, as proposed byTakasaki et al., are not shown.

TEH-HUI KAO1 AND ANDREW G. MCCUBBINNature 403, 840 - 841 (24 February 2000)

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Adaptação das plantas• Hibridação

– mecanismo evolutivo, diversificação– taxa mais resilientes– Dinâmica evolutiva e interacções interspecíficas

• Poliploidia– 40% dicot e 60% monocot– Dinâmica evolutiva sem barreira geográfica– Maior variabilidade genética

• Reprodução assexuada• Persistência dos propágulos

– Dormência, banco de sementes no solo

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Conceitodas célulasestaminais

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Origem embrionária dosmeristemas primários

Weigel and Jurgens, 2002. Nature 415: 751-753

MONOPTEROS (MP)WUSCHEL (WUS)CLAVATA (CLV)

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Meristema radicular

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O arranjo das folhas e flores

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Fibonacci• Fibonacci foi quem mais contribuiu na transição para o sistema indo-árabe que ainda

hoje utilizamos.

• "Líber Abaci" - Fibonacci explica como usar a numeração árabe e como efectuarcálculos. Surgem alguns problemas, um dos quais é o célebre "O problema dos coelhos".

• Quantos pares de coelhos podem ser gerados de um par de coelhos em um ano?

• 1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144

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Os números de Fibonacci naFilotaxia.

Neste exemplo, temos cinco folhas e duasvoltas. Cada volta é entendida como umarotação de 360º para que uma folha possa sesobrepôr à outra. Para que isto ocorra, cadaângulo deverá ser igual a (2x360º)/5 = 144º.

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Biologia Vegetal A secção de ouro(1-τ)360º = 137º30’

τ = 0.618

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Conceitos a reter

• Os mutualismos estritos. Feedbacks positivos e negativos.Causas e consequências na estabilização das espécies

• Os factores presentes nas angiospérmicas que mais permitirama sua adaptação a novas condições ambientais, pouca extinçãoe grande diversificação

• A adaptação das plantas e sua diversificação em termos dehibridação, desenvolvimento de produtos secundários

• Células estaminais das plantas. O que são.• Diferenciação vs desdiferenciação: regulação genética.• Noção de totipotência e sua comparação com os animais.• Filotaxia e plastocrono. Seu significado

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Referências

• Raven, Biology of Plants - Angiosperms Capt.19

• Mauseth, Botany - Angiosperms, Capt 25• Friedman & Williams 2004. The Plant Cell 16:

119-132.• Williams & Friedman. 2002. Nature 415: 522-

526.• Friedman. 2006. Nature 441: 337-340