Lorentziella (Gigaspermaceae, Bryophyta) nuevo para Chile, y lectotipificación del género

The genus Lorentziella is reported for the first time for Chile based on multiple collections done between the months of July and September 2016. New information is given about the ecology of this taxon and its global known distribution, as well as a distribution map. A lectotype for the genus Lorentziella is here selected and the genus authorship is correctedLorentziella (Gigaspermaceae, Bryophyta) nuevo para Chile, y lectotipificación del género. El género Lorentziella es reportado por primera vez para Chile sobre la base de múltiples colecciones realizadas durante los meses de julio y septiembre de 2016. Se entrega información acerca de la ecología de la especie y su distribución mundial conocida, así como un mapa de distribución. Un lectotipo para el género Lorentziella es aquí seleccionado y se corrige la autoría del nombre

La frecuencia estomática e intercambio de gases difieren en dos especies de Blechnum (Pteridophyta, Blechnaceae) con distinto rango ecológico

In Chilean temperate forest, the fern Blechnum chilense has a wide ecological breath, but occur mainly in full sun habitats,while Blechnum mochaenum is restricted only to shady sites. We evaluated if the species with different ecological breathbehave similarly in their anatomical and physiological traits. Maximal photosynthetic rate (Amax), Stomatal conductance(gs), evapotranspiration (E), and SLA (specific leaf area) were measured in situ in 20 individuals of each fern species.Additionally, we estimated the stomatal density (SD), stomatal index (SI), and stomatal size in leaves of each sampledindividual. B. mochaenum, the shade-tolerant species, had lower SD, SI, A, and E, and higher stomatal size and SLA than B.chilense. Higher stomatal frequency could result in greater gas exchange in open sites for B. chilense. The leaf physiologyof these fern species seems to depend partially on their stomatal traits.En el bosque templado de Chile, el helecho Blechnum chilense se encuentra principalmente en lugares abiertos y soleados,mientras que el helecho Blechnum mochaenum está restringido a lugares sombríos. En este estudio se evalúa si ambasespecies de Blechnum, de lugares abiertos y sombreados, se comportan de manera similar respecto de sus rasgos anatómicosy fisiológicos, y si existe diferencia en la correlación entre estos rasgos. Se midió la tasa fotosintética máxima (Amax),conductancia estomática (gs), evapotranspiración (E) y SLA (área foliar específica) in situ en 20 individuos de cada especiede helecho. Adicionalmente, se estimó la densidad estomática (SD), el índice estomático (SI) y el tamaño de los estomas enhojas de cada individuo muestreado. Blechnum mochaenum, la especies sombra-tolerante, presentó menor SD, SI, Amax yE, y mayor tamaño de estomas y SLA que B. chilense. Una frecuencia estomática mayor podría resultar en una mayor tasade intercambio de gases en los sitios abiertos para B. chilense. La fisiología de las hojas de estas especies de helechos parecedepender, en parte, de las características estomáticas

La infección con fitoplasmas altera los rasgos morfo-anatómicos y fisiológicos de Ugni molinae Turcz

The “murtilla” (Ugni molinae Turcz., Myrtaceae), present in Contulmo Natural Monument (Araucanía Region, Chile), is affected by witches’ broom disease, caused by the presence of a phytoplasma in the sieve tubes of the phloem. This phytoplasma affects plants morphoanatomically, producing evident symptoms. Infected branches show reddening of leaves and general dwarfism. In the present study, we compared morphoanatomically and physiologically branches (modules) of murtilla with and without symptoms of witches’ broom disease. This was done in order to quantitatively evaluate the actual effect of the infection on adult plants. We cut branches of similar age, with and without symptoms, where we measured fluorescence, chlorophyll content, specific leaf area, stem size, pith size, and vessel size and number. We also measured fruit traits in symptomatic and asymptomatic plants. We did not found differences in the Fv/Fm (maximun efficiency of the PSII) and total chlorophyll content between symptomatic and asymptomatic modules. However, symptomatic modules had lower pith area, vessel size, and leaf area, and dry weight than asymptomatic modules. Infected plants also had less fruits per plant and with less total soluble solutes (TSS) in the fruits compared to healthy plants, although average individual fruit weight was similar between symptomatic and asymptomatic plants. Witches’ broom disease affects the anatomy, morphology, and quality and quantity of fruits of murtilla plants. However, the disease does not seem to affect some physiological parameters. The murtilla in Chile has high economical potential as an edible fruit and in the cosmetic and pharmaceutical industry. Future studies should focus on the vector of the disease and the possible effects of the infection on other commercially-relevant traits.La murtilla (Ugni molinae Turcz., Myrtaceae), presente en el Monumento Natural Contulmo (Región de la Araucanía, Chile), se encuentra afectada por la enfermedad “escoba de bruja”, causada por la presencia de un fitoplasma en los tubos cribosos del floema. Este fitoplasma afecta morfoanatómicamente a las plantas, produciendo síntomas apreciables a simple vista. Las ramas afectadas presentan enrojecimiento de las hojas y enanismo generalizado. En este estudio se compararon morfoanatómica y fisiológicamente ramas de murtilla (módulos) con y sin síntomas de la enfermedad escoba de bruja. Esto con el objetivo de evaluar cuantitativamente el efecto real de la infección en plantas adultas. Se extrajeron ramas de edad similar, con y sin sintomatología, donde se evaluaron parámetros de fluorescencia, contenido de clorofila, área foliar específica, tamaño de tallos, área de médula del tallo y tamaño y número de vasos. Además se evaluaron las características de los frutos de plantas sintomáticas y asintomáticas. No se encontraron diferencias significativas en el Fv/Fm (eficiencia máxima del PSII) y contenido total de clorofilas entre módulos asintomáticos y sintomáticos. Sin embargo, los módulos sintomáticos presentan menor área de medula, tamaño de vasos, área foliar y peso seco que módulos asintomáticos. Las plantas enfermas, además, presentaron menos frutos por planta y con menos sólidos solubles totales (SST) que las plantas sanas, aunque el peso individual promedio de los frutos no varió entre plantas con y sin síntomas. La enfermedad escoba de bruja afecta la anatomía y morfología de las plantas de murtilla y la calidad y cantidad de los frutos, sin embargo, la enfermedad no parece afectar algunos parámetros fisiológicos. La murtilla en Chile tiene un alto potencial económico como alimento y en la industria cosmética y farmacéutica, por lo que futuros estudios debiesen considerar el vector de transmisión y los efectos que podría producir esta enfermedad en otras características de interés comercial

Diferencias anatómicas, fisiológicas y químicas entre poblaciones de Pseudocyphellaria flavicans (Hook. f. & Taylor) Vain. de Chile

Environmental conditions can affect lichen morphology, physiology and chemistry. Some functional traits; like thickness of thalluslayers, photosystems condition, and presence of photoprotective and antioxidant compounds are key to colonizing new sites, and canchange depending on light and moisture availability. In the present study, we compared the morphology, physiology and chemistry ofthe native Chilean lichen Pseudocyphellaria flavicans from two Coastal populations (Nahuelbuta and Contulmo, Araucanía district),and one Andean population (Ralco, Bío-Bío district). Ralco is a more closed secondary forest, and can show dryer periods comparedto Nahuelbuta and Contulmo. We found differences in thalli anatomy between populations. Ralco individuals had thinner uppercortex than Nahuelbuta individuals. Contulmo individuals had similar upper cortex thickness compared to the other two populations.We also found differences in the response of the maximal efficiency of the PSII (Fv/Fm) to desiccation and in the in situ valuesmeasured. We did not find differences between populations in the chemical traits. The differences between populations could beattributed to differences in local environmental conditions, namely moisture and light.Las condiciones ambientales afectan la morfología, fisiología y química de los líquenes. Ciertos rasgos funcionales, como el grosorde las distintas capas del talo, estado de los fotosistemas, y presencia de compuestos fotoprotectores y antioxidantes son claves paracolonizar nuevos sitios y pueden variar dependiendo de la disponibilidad de luz y humedad. En este trabajo se comparó la morfología,fisiología y química de individuos del liquen nativo de Chile Pseudocyphellaria flavicans de dos poblaciones de la Cordillera de laCosta (Nahuelbuta y Contulmo, Región de la Araucanía) y una de la Cordillera de los Andes (Ralco, Región del Bío-Bío). Ralco es unbosque más cerrado y presenta periodos más secos, comparado con Nahuelbuta y Contulmo. Se encontraron diferencias significativasen la anatomía del talo entre poblaciones. Los individuos de Ralco presentaron una corteza superior más delgada en relación con losde Nahuelbuta. Los individuos de Contulmo presentaron una corteza similar a las otras dos poblaciones. También se encontrarondiferencias en las curvas de respuesta de la eficiencia máxima del PSII (Fv/Fm) a la desecación y los valores medidos in situ. No seencontraron diferencias entre poblaciones en las variables químicas medidas. Las diferencias entre poblaciones podrían atribuirse adiferencias en las condiciones ambientales locales, principalmente humedad y luminosidad

Patrones latitudinales de distribución de las Pteridófitas en Chile continental

Chilean vegetation has been described based on dominant trees and shrubs, giving little attention to less conspicuous plants such as pteridophytes sensu lato (ferns and lycophytes). These plants have different ecological demands and reproductive strategies than woody plants and are excellent tools to recognize vegetation zones. In the present study we analyze the distributional patterns of the 124 pteridophyte taxa occurring in continental Chile, regarding species richness and habitat preferences distribution. Using Jaccard’s similarity index and grouping analysis, we obtained 5 pteridophyte zones that are significantly different from each other. Species richness distribution showed unimodal pattern with latitude, increasing from 17º S toward south up to a maximal value at 40º S and abruptly decreasing southward. These patterns are coincident with the habitat preference where the xerophytic species tend to decrease with latitude. In contrast, epiphytic pteridophytes increased with latitude, as temperate forests appear. Terrestrial hygrophytic species were present in all areas, but showed a southward increase. These distributions suggest an important role of the precipitation patterns, which is considered a limiting resource for pteridophytes’ life cycleLa vegetación de Chile se ha descrito basada en los árboles y arbustos dominantes, prestando poca atención a plantas menos conspicuas como las pteridófitas sensu lato (helechos y licófitas). Estas plantas tienen diferentes demandas ecológicas y estrategias reproductivas que lasplantas leñosas y son excelentes herramientas para reconocer zonas vegetacionales. En este estudio, analizamos los patrones de distribución de 124 taxa de pteridófitos de Chile continental, en particular, la distribución de la riqueza de especies y las preferencias de hábitat de lasmismas. Usando el índice de similitud de Jaccard y análisis de agrupamiento se obtuvieron 5 zonas pteridofíticas significativamente diferentesentre sí. La distribución de la riqueza específica mostró una tendencia unimodal con la latitud, aumentando desde los 17º S hasta llegar a unvalor máximo a los 40º S, declinando abruptamente hacia el sur. Estos patrones coinciden con el tipo de hábitat, donde las especies xerofíticastienden a disminuir con la latitud. En contraste, los pteridófitos epífitos incrementan con la latitud, al aparecer los bosques templados. Lasespecies higrofíticas terrestres se encuentran presentes en todas las áreas, pero aumentan hacia el sur. Estas distribuciones sugieren unimportante rol de los patrones de precipitación, factor considerado como limitante para el ciclo de vida de las pteridofitas.

Hongos orquidioides del género-forma Rhizoctonia asociados a las raíces de Chloraea cuneata Lindl. de la Araucanía, Chile

Chloraea cuneata es una orquídea endémica de Chile en Peligro Crítico de Extinción. Se aislaron e identificaron hongos orquidioides apartir de pelotones ubicados en células corticales de sus raíces pertenecientes al género-forma Rhizoctonia, teleomorfo Thanatephorus(multinucleado), los que podrían ser usados en iniciativas de conservación.Chloraea cuneata es una orquídea endémica de Chile en Peligro Crítico de Extinción. Se aislaron e identificaron hongos orquidioides apartir de pelotones ubicados en células corticales de sus raíces pertenecientes al género-forma Rhizoctonia, teleomorfo Thanatephorus(multinucleado), los que podrían ser usados en iniciativas de conservación

Inducción de trepado en Ipomoea purpurea (L.) Roth.: umbral de la respuesta e inducción por volátiles y por daño por caracoles

Twining in some Convolvulaceae can be induced by leaf damage and jasmonic acid application. This induced response is believed to reduce the likelihood of future leaf damage and it is limited by drought. This response has been detected in the Convolvulaceae family using artifi cial damage. The mechanisms and ecological implications of this response are still unknown. In this study was tested if the induced twining requires a threshold level and if it is induced by volatiles and/or by snail damage. Three separated greenhouse experiments were conducted in order to test the induced twining in Ipomoea purpurea (Convolvulaceae) by applying different levels of artifi cial damage (0, 1, 5, 10 perforations to the leaves), volatiles (ground leaves) and natural damage by snails. Plants receiving the two higher damage levels twined faster than the individuals exposed to the two lower damage levels. Plants exposed to grounded leaves (volatiles) twined faster than control plants. Finally, twining was induced by snail damage more than in undamaged plants. Most growth traits did not change in any treatment. Twining in I. pupurea can be induced by artifi cial or natural damage, and also by volatiles emitted by damaged leaves of neighbor plants, making the induced twining an ecologically relevant response.El trepado en algunas Convolvulaceae puede ser inducido por el daño foliar y por la aplicación de ácido jasmónico. Esta respuesta inducida se cree que reduce la probabilidad de daño futuro a las hojas y está limitada por la sequía. Se ha detectado esta respuesta en la familia Convolvulaceae usando daño artificial. Los mecanismos y las implicancias ecológicas de esta respuesta aún se desconocen. En este trabajo, se evaluó si la inducción de trepado requiere un nivel umbral de daño y si se puede inducir por volátiles y/o por daño por caracoles. Se realizaron tres experimentos independientes donde se registró la inducción de trepado en Ipomoea purpurea (Convolvulaceae) aplicando diferentes niveles de daño (0, 1, 5, 10 perforaciones a las hojas), volátiles (hojas molidas) y daño natural por caracoles. Las plantas expuestas a los dos más altos niveles de daño artifi cial se enroscaron más rápido que las expuestas a los dos niveles menores de daño. Las plantas expuestas a hojas molidas (volátiles) se enroscaron más rápido que las plantas control. Finalmente, el trepado se indujo con el daño por caracoles, siendo más rápido que en las plantas no dañadas. La mayoría de los rasgos de crecimiento no se alteraron en ningún tratamiento. El trepado en I. purpurea puede ser inducido por daño artifi cial o natural, como también por volátiles emitididos por hojas dañadas de plantas vecinas, convirtiendo la inducción de trepado en una respuesta inducida ecológicamente relevante

Biological interactions and simulated climate change modulates the ecophysiological performance of Colobanthus quitensis in the Antarctic ecosystem

Most climate and environmental change models predict significant increases in temperature and precipitation by the end of the 21st Century, for which the current functional output of certain symbioses may also be altered. In this context we address the following questions: 1) How the expected changes in abiotic factors (temperature, and water) differentially affect the ecophysiological performance of the plant Colobanthus quitensis? and 2) Will this environmental change indirectly affect C. quitensis photochemical performance and biomass accumulation by modifying its association with fungal endophytes? Plants of C. quitensis from King George Island in the South Shetland archipelago (62°09′ S), and Lagotellerie Island in the Antarctic Peninsula (65°53′ S) were put under simulated abiotic conditions in growth chambers following predictive models of global climate change (GCC). The indirect effect of GCC on the interaction between C. quitensis and fungal endophytes was assessed in a field experiment carried out in the Antarctica, in which we eliminated endophytes under contemporary conditions and applied experimental watering to simulate increased precipitation input. We measured four proxies of plant performance. First, we found that warming (+W) significantly increased plant performance, however its effect tended to be less than watering (+W) and combined warming and watering (+T°+W). Second, the presence of fungal endophytes improved plant performance, and its effect was significantly decreased under experimental watering. Our results indicate that both biotic and abiotic factors affect ecophysiological performance, and the directions of these influences will change with climate change. Our findings provide valuable information that will help to predict future population spread and evolution through using ecological niche models under different climatic scenarios

Tolerancia a la desecación en Dendroligotrichum dendroides (Brid. ex Hedw.) Broth. de dos poblaciones de Chile con precipitación contrastante

Mosses are poikilohydrous non-vascular plants, usually with some degree of desiccation tolerance. Dendroid mosses have conducting tissues that make them analogous to vascular plants. Functional studies on these mosses, however, are scarce. Dendroligotrichum dendroides is a dendroid moss that occurs in Chile in the understory of temperate forests where it can be exposed to summer drought. We studied desiccation tolerance and rehydration capacity on D. dendroides from two populations with contrasting precipitation. We sampled plants from the northern part of their distribution (Contulmo, Araucanía district; lower precipitation), and from a southern population in Katalapi (Los Lagos district; higher precipitation). We measured relative water content and maximum efficiency of the PSII (Fv/Fm) in plants exposed to desiccation and rehydration. Plants from both populations showed desiccation tolerance and were able to recover their Fv/Fm after rehydration. However, the northern population lost water more slowly and recovered the Fv/Fm to higher values compared to the southern population. The northern population can be exposed to summer droughts. The southern population receives rain throughout the year. These differences could be attributed to local adaptation to the precipitation regimens of each site. Further studies are needed to unveil the physiological and biochemical mechanisms underlying the desiccation tolerance of D. dendroides.Los musgos son plantas no vasculares poiquilohídricas, usualmente con algún grado de tolerancia a la desecación. Los musgos dendroides tienen tejidos conductores que los hacen análogos a las plantas vasculares. Sin embargo, los estudios funcionales en estos musgos son escasos. Dendroligotrichum dendroides es un musgo dendroide que crece en Chile en el sotobosque del bosque templado, donde puede exponerse a sequía estival. En este trabajo se estudia la tolerancia a la desecación y la capacidad de rehidratación en D. dendroides de dos poblaciones con diferente precipitación. Muestreamos plantas de la parte norte de su distribución (Contulmo, Región de la Araucanía; baja precipitación), y de la parte sur en Katalapi (Región de Los Lagos; alta precipitación). Se midió el contenido relativo de agua y la eficiencia máxima del PSII (Fv/Fm) en plantas expuestas a desecación y rehidratación. Las plantas de ambas poblaciones mostraron tolerancia a la desecación y fueron capaces de recuperar el Fv/Fm luego de la rehidratación. Sin embargo, la población del norte perdió agua más lento y recuperó su Fv/Fm a valores mayores comparado con la población del sur. La población norte puede estar expuesta a períodos de sequía en verano. La población del sur recibe lluvia durante todo el año. Estas diferencias podrían atribuirse a adaptación local a los distintos regímenes de precipitación de cada sitio. Más estudios se requieren para entender los mecanismos fisiológicos y bioquímicos que subyacen la tolerancia a la desecación en D. dendroides