RESUMO
All non-Mimosoid nodulated genera in the legume subfamily Caesalpinioideae confine their rhizobial symbionts within cell wall-bound 'fixation threads' (FTs). The exception is the large genus Chamaecrista in which shrubs and subshrubs house their rhizobial bacteroids more intimately within symbiosomes, whereas large trees have FTs. This study aimed to unravel the evolutionary relationships between Chamaecrista growth habit, habitat, nodule bacteroid type, and rhizobial genotype. The growth habit, bacteroid anatomy, and rhizobial symbionts of 30 nodulated Chamaecrista species native to different biomes in the Brazilian state of Bahia, a major centre of diversity for the genus, was plotted onto an ITS-trnL-F-derived phylogeny of Chamaecrista. The bacteroids from most of the Chamaecrista species examined were enclosed in symbiosomes (SYM-type nodules), but those in arborescent species in the section Apoucouita, at the base of the genus, were enclosed in cell wall material containing homogalacturonan (HG) and cellulose (FT-type nodules). Most symbionts were Bradyrhizobium genotypes grouped according to the growth habits of their hosts, but the tree, C. eitenorum, was nodulated by Paraburkholderia. Chamaecrista has a range of growth habits that allow it to occupy several different biomes and to co-evolve with a wide range of (mainly) bradyrhizobial symbionts. FTs represent a less intimate symbiosis linked with nodulation losses, so the evolution of SYM-type nodules by most Chamaecrista species may have (i) aided the genus-wide retention of nodulation, and (ii) assisted in its rapid speciation and radiation out of the rainforest into more diverse and challenging habitats.
Assuntos
Chamaecrista , Filogenia , Floresta Úmida , Simbiose , Chamaecrista/fisiologia , Chamaecrista/genética , Chamaecrista/crescimento & desenvolvimento , Brasil , Ecossistema , Rhizobium/fisiologia , Nodulação/fisiologia , Evolução Biológica , Fixação de NitrogênioRESUMO
Chamaecrista rotundifolia is a legume of high yield and nutritional value for livestock; however, it presents high seed dormancy. The aim of this study was to evaluate dormancy-breaking methods and the influence of soil texture on seedling emergence and initial development of C. rotundifolia. The experiment was performed in a greenhouse in a split-plot design with five replications. There were three treatments including dormancy-breaking techniques with immersion of the seeds in (1) hot water at 80°C for 30 s followed by 12 h in water at room temperature (25 °C; HW); (2) water at room temperature (25 °C) for 24 h (EW); and (3) hydrochloric acid (0.05 mol L-1) for 15 min (HA) (4) and a control group with no seed intervention, disposed in the main plots in randomized blocks. Seeds were cropped in two types of soil as subplots. Seedling emergence was evaluated daily to calculate the percentage emergence and emergence speed index. Plant performance was evaluated (21 days after sowing) through measurements of mass and length of components. Chamaecrista rotundifolia showed a high degree of dormancy in the seeds, and the treatment using HW had greater efficiency in seedling emergence (p < 0.01) and emergence speed index (p < 0.05). Total dry mass was superior in sandy soil (p < 0.05). Soil texture and dormancy treatments influenced the initial performance of plants, which performed better in sandy soil.
A Chamaecrista rotundifolia é uma leguminosa com alto valor nutritivo e boa produção para a pecuária, no entanto apresenta elevada dormência em suas sementes. O objetivo desta pesquisa foi avaliar os métodos de superação de dormência e a influência da textura do solo na emergência das plântulas e desempenho inicial. O experimento foi realizado em casa de vegetação, em delineamento com parcelas subdivididas e cinco repetições. Os tratamentos consistiram em técnicas de superação de dormência com a imersão das sementes em (1) água quente a 80°C por 30 s, seguida pela imersão em água a temperatura ambiente por 12 h; (2) imersão em água a temperatura ambiente (25 °C) por 24 h e (3) imersão em ácido clorídrico (0,05 mol L-1) por 15 min, e um grupo controle (sem intervenção nas sementes) disposto nas parcelas em blocos casualizados. As sementes foram cultivadas em dois solos como subparcelas. Foi avaliada a emergência diária das mudas para calcular o percentual e o índice de velocidade de emergência. Aos 21 dias após a semeadura, o desempenho da planta foi avaliado por meio de medidas e massa dos componentes. O tratamento com água quente apresenta maior eficiência em promover a emergência de plântulas (p<0,01) e no índice de velocidade de emergência (p<0,05). O total de massa seca se destacou em solo arenoso (p<0,05). A textura do solo influencia os tratamentos de superação de dormência nos parâmetros de desempenho inicial das plantas, sendo observado melhor desempenho em solo arenoso.
Assuntos
Características do Solo , Chamaecrista/crescimento & desenvolvimento , Dormência de Plantas , Solos Argilosos , Solos Arenosos , Ecossistema AmazônicoRESUMO
A Chamaecrista rotundifolia é uma leguminosa com alto valor nutritivo e boa produção para a pecuária, no entanto apresenta elevada dormência em suas sementes. O objetivo desta pesquisa foi avaliar os métodos de superação de dormência e a influência da textura do solo na emergência das plântulas e desempenho inicial. O experimento foi realizado em casa de vegetação, em delineamento com parcelas subdivididas e cinco repetições. Os tratamentos consistiram em técnicas de superação de dormência com a imersão das sementes em (1) água quente a 80°C por 30 s, seguida pela imersão em água a temperatura ambiente por 12 h; (2) imersão em água a temperatura ambiente (25 °C) por 24 h e (3) imersão em ácido clorídrico (0,05 mol L-1) por 15 min, e um grupo controle (sem intervenção nas sementes) disposto nas parcelas em blocos casualizados. As sementes foram cultivadas em dois solos como subparcelas. Foi avaliada a emergência diária das mudas para calcular o percentual e o índice de velocidade de emergência. Aos 21 dias após a semeadura, o desempenho da planta foi avaliado por meio de medidas e massa dos componentes. O tratamento com água quente apresenta maior eficiência em promover a emergência de plântulas (p<0,01) e no índice de velocidade de emergência (p<0,05). O total de massa seca se destacou em solo arenoso (p<0,05). A textura do solo influencia os tratamentos de superação de dormência nos parâmetros de desempenho inicial das plantas, sendo observado melhor desempenho em solo arenoso.
Chamaecrista rotundifolia is a legume of high yield and nutritional value for livestock; however, it presents high seed dormancy. The aim of this study was to evaluate dormancy-breaking methods and the influence of soil texture on seedling emergence and initial development of C. rotundifolia. The experiment was performed in a greenhouse in a split-plot design with five replications. There were three treatments including dormancy-breaking techniques with immersion of the seeds in (1) hot water at 80°C for 30 s followed by 12 h in water at room temperature (25 °C; HW); (2) water at room temperature (25 °C) for 24 h (EW); and (3) hydrochloric acid (0.05 mol L-1) for 15 min (HA) (4) and a control group with no seed intervention, disposed in the main plots in randomized blocks. Seeds were cropped in two types of soil as subplots. Seedling emergence was evaluated daily to calculate the percentage emergence and emergence speed index. Plant performance was evaluated (21 days after sowing) through measurements of mass and length of components. Chamaecrista rotundifolia showed a high degree of dormancy in the seeds, and the treatment using HW had greater efficiency in seedling emergence (p < 0.01) and emergence speed index (p < 0.05). Total dry mass was superior in sandy soil (p < 0.05). Soil texture and dormancy treatments influenced the initial performance of plants, which performed better in sandy soil.