ELECCIÓN DE ENDEMISMOS. FLORES Y SISTEMAS SEXUALES
Elección de taxones. Antecedentes bibliográficos
En esta actividad del primer objetivo se seleccionan endemismos macaronésicos que representan síndromes reproductivos (según sistemas sexuales y de auto-incompatibilidad) susceptibles de erosión en el éxito reproductivo o generación de progenie, como primera causa de fallo reproductivo por la desaparición de determinados individuos debido a causas ambientales naturales o antrópicas.
Se elegirán preferentemente aquellas especies amenazadas o no amenazadas pero con sistema reproductivo desconocido que presenten poblaciones naturales en espacios de la Red Natura 2000, Laurisilva y/o Reservas de la Biosfera.
Se consideran prioritarios:
● Géneros y especies según sistemas sexuales (dioecia, monoecia, hermafroditismo y/o diclinia con sus variantes) con poblaciones en ecosistemas de laurisilva (Semele, Laurus, Salix, Ocotea, Persea, Bencomia, Gymnosporia, Picconia, Phyllis, etc.) y/o en otros espacios de la Red Natura 2000 (Echium, Bencomia, Dendropoterium, Marcetella, Rumex, Plocama, Kunkeliella, Silene, Athamanta, Gonospermum, Euphorbia, etc), o bien géneros emblemáticos con sistema reproductivo inexplorado (ej.Visnea). Merece destacar el caso especial del género endémico canario Neochamaelea (Cneoraceae), único representante macaronésico de un complejo sistema sexual poco frecuente en las angiospermas (duodicogamia, heterodicogamia y androdioecia), como vía hacia la dioecia funcional.
● Géneros y especies con posibles sistemas de auto-incompatibilidad con flores heteromórficas (SSI-He: Jasminum y Limonium) o sistemas de auto-incompatibilidad con flores homomórficas y alelos S de incompatibilidad diferentes: SSI-Ho (esporofítico: Parolinia, Sinapidendron, Argyranthemum, Gonospermum, etc.), GSI (gametofítico: a confirmar en Dracaena, Helianthemum, Bencomia, Canarina, Azorina, Musschia, etc.) y LSI auto-incompatibilidad de acción tardía (Lotus, Spartocytisus, etc.)
Es importante destacar en este objetivo el carácter relevante de la actividad destinada a la búsqueda exhaustiva de antecedentes bibliográficos como filogenias moleculares (debido al carácter predictivo de la historia evolutiva de los rasgos morfológicos y fisiológicos de la flor), biología reproductiva, descripciones originales, corología, etc.
Poblaciones naturales. Caracterización, fenología estacional y muestreo (flores, frutos, semillas)
Esta actividad está destinada a la caracterización de las poblaciones naturales seleccionadas, con toma de datos sobre: localización (coordenadas UTM, altitud), piso de vegetación, orografía, inventario florístico, talla poblacional, posible fragmentación (natural o antrópica), variables ambientales y posibles factores de amenaza.
● En cada visita poblacional se determina la fenología estacional o ciclo vital (periodo vegetativo y reproductivo) y se toman imágenes del estado fenológico de las plantas (crecimiento vegetativo, floración y/o fructificación). Al mismo tiempo, se identifican los distintos fenotipos sexuales (flores hermafroditas o unisexuales: femeninas y masculinas), o de incompatibilidad (individuos con flores hermafroditas pin-thrum, pap-cob), evaluándose la relación de sexos o morfos (ratio).
● Se marcan los individuos seleccionados detallando su posición (GPS) y se lleva a cabo un muestreo no destructivo de inflorescencias, botones florales, flores, frutos y semillas, así como material de hojas para los estudios de diversidad genética y pliegos de Herbario testigo de las recolecciones.
● En el laboratorio, el material reproductivo recolectado se almacena en un ultracongelador (-80ºC) y/o en etanol 70% en el caso de botones y flores para biometrías, o bien en sobres de celulosa para las flores utilizadas en estudios palinológicos y los frutos y/o semillas (hasta su almacenamiento definitivo en los Bancos de Semillas). Los pliegos testigos de las recolecciones se depositan en los Herbarios de las instituciones participantes.
● Siempre que sea posible, en las especies sujetos de estudio se identificarán los riesgos ambientales (climáticos) que pueden afectar a la floración y fructificación de los distintos fenotipos (sexuales o de incompatibilidad), detectando la fragilidad o vigor de los individuos en las distintas fases del Ciclo Vital: floración, fructificación, formación y germinación de semillas o supervivencia de plántulas.
Caracterización micro-morfológica. Flores, frutos y semillas
Para la caracterización micro-morfológica y funcional de las FLORES, según sistemas sexuales (masculinas, femeninas o hermafroditas) o sistemas de auto-incompatibilidad (flores pin-thrum, pap-cob), se realizan observaciones y captación de imágenes tanto en la población natural como en el laboratorio [1].
● Dentro de esta actividad se elaboran distintas preparaciones testigo de los verticilos florales ―cáliz (sépalos), corola (pétalos), androceo (estambres) y gineceo (pistilos)―, así como de frutos y semillas, para su observación y captación de imágenes en las lupas o estéreo-microscopios, Microscopio Óptico (MO) y Microscopio Electrónico de Barrido (MEB):
i) Montaje de fichas con flores diseccionadas para estudios biométricos (escáner y/o lupa)
ii) preparaciones microscópicas en lámina delgada (porta y cubreobjetos) para observación al MO del androceo (anteras y polen), gineceo (ovarios, óvulos, papilas estigmáticas), cromosomas, etc.
iii) preparaciones microscópicas en portamuestras cilíndricos de aluminio (stubs) para la observación al MEB de muestras florales, principalmente del androceo (polen) y gineceo (papilas estigmáticas), frutos y semillas.
● Merece destacar la importancia de los estudios micro-morfológicos y la captación de imágenes florales con significado fisiológico y funcional. En este sentido se considera sumamente importante la observación e interpretación de algunos elementos florales del androceo (polen) o del gineceo (papilas estigmáticas), así como las imágenes obtenidas a partir de tinciones especiales que revelan la viabilidad del polen y receptividad estigmática (tubos polínicos en gineceos, etc). En algunos casos es necesario confrontar el estado funcional de las flores mediante el seguimiento de fructificación en determinados individuos, con el fin de identificar algunos de los fenotipos sexuales y/o de señalar los posibles indicadores de erosión o de vigor.
Con distintos programas informáticos de análisis de imágenes (IPP, NisElements, etc) se obtienen los datos y biometrías de los distintos elementos de las flores, frutos y semillas (cuantitativos y cualitativos) que posteriormente se evaluarán estadísticamente.