Distyly and variation in floral traits in natural populations of Psychotria ipecacuanha (Brot.) Stokes (Rubiaceae)

Abstract

Psychotria ipecacuanha is a perennial, medicinal herb that grows in clusters in the understory of humid, shady areas of the Atlantic Rain Forest of southeastern Brazil. The present study characterized the variation in floral traits among 35 clusters from three natural populations of this plant species. Field observations showed that the clusters are isomorphic, that is, a given cluster will either set long-styled or short-styled flowers. Stigmas and anthers are reciprocally placed in each morph, a dimorphism characteristic of distyly. The populations are isoplethic, that is, a given population exhibits an equilibrium 1:1 ratio of floral morphs. Morphometric analyses revealed that anther length, stigma length, corolla diameter, and pollen grain diameter were consistently greater in short-styled flowers, regardless of the population investigated. Significant differences for floral traits in the short-styled morph were found among populations. Floral traits in the long-styled morph also showed some significant differences among populations, but not for stigma height and corolla length. Controlled pollinations carried out in natural populations showed that fruit production was higher after inter-morph pollination. Nevertheless, observations of pollen tube growth in style, and also fruit production after spontaneous self-pollination and intra-morph pollination, indicated partial intramorph compatibility in this plant species.

Psychotria ipecacuanha é uma espécie medicinal que se desenvolve em agregados perenes, denominados reboleiras, em áreas úmidas e sombrias no sub-bosque da Floresta Atlântica. O presente trabalho caracterizou a variação de atributos florais em 35 reboleiras de três populações naturais desta espécie. Observações de campo mostraram que as reboleiras são isomórficas, isto é, apresentam apenas uma forma floral (brevistila ou longistila). Estigmas e anteras estão posicionados reciprocamente em cada forma floral, um dimorfismo característico de distilia. As populações são isopléticas, isto é, apresentam razão equilibrada (1:1) entre as formas florais. Análises comparativas da morfometria floral revelaram que, independente da população investigada, as flores brevistilas apresentaram maiores médias de comprimento da antera, comprimento do estigma, diâmetro da corola e diâmetro do grão de pólen. Flores brevistilas apresentaram diferenças interpopulacionais significativas com relação aos atributos florais investigados. Flores da forma longistila também apresentaram diferenças interpopulacionais significativas, exceto quanto à altura dos estigmas e ao comprimento da corola. Polinizações controladas conduzidas em condições naturais mostraram que a produção de frutos foi maior após polinização legítima. Porém, observações de crescimento de tubos polínicos juntamente com a produção de frutos após autopolinização espontânea e polinização ilegítima sugerem que a espécie apresenta compatibilidade parcial intraforma.