Phylogeny of Lantana, Lippia, and related genera (Lantaneae: Verbenaceae)

Premise: Lantana and Lippia (Verbenaceae) are two large Linnean genera whose classification has been based on associated fruit traits: fleshy vs. dry fruits and one vs. two seed-bearing units. We reconstruct evolutionary relationships and the evolution of the two fruit traits to test the validity of these traits for classification. Methods: Previous studies of plastid DNA sequences provided limited resolution for this group. Consequently, seven nuclear loci, including ITS, ETS, and five PPR loci, were sequenced for 88 accessions of the Lantana/Lippia clade and three outgroups. Results: Neither Lantana nor Lippia is monophyletic. Burroughsia, Nashia, Phyla, and several Aloysia species are included within the clade comprising Lantana and Lippia. We provide a hypothesis for fruit evolution and biogeographic history in the group and their relevance for classification. Conclusions: Fleshy fruits evolved multiple times in the Lantana/Lippia clade and thus are not suitable taxonomic characters. Several sections of Lantana and Lippia and the small genera are monophyletic, but Lippia section Zappania is broadly paraphyletic, making circumscription of genera difficult. Lippia sect. Rhodolippia is a polyphyletic group characterized by convergence in showy bracts. Species of Lantana sect. Sarcolippia, previously transferred to Lippia, are not monophyletic. The clade originated and diversified in South America, with at least four expansions into both Central America and the Caribbean and two to Africa. The types species of Lantana and Lippia occur in small sister clades, rendering any taxonomy that retains either genus similar to its current circumscription impossible.Fil: Lu Irving, Patricia. University of Washington; Estados UnidosFil: Bedoya, Ana M.. University of Washington; Estados UnidosFil: Salimena, Fátima R. G.. Universidade Federal de Juiz de Fora; BrasilFil: dos Santos Silva, Tânia R.. Universidade Estadual de Feira de Santana; BrasilFil: Viccini, Lyderson F.. Universidade Federal de Juiz de Fora; BrasilFil: Bitencourt, Cássia. Universidade Estadual de Feira de Santana; BrasilFil: Thode, Verônica. Universidade Federal do Rio Grande do Sul; BrasilFil: Cardoso, Pedro H.. Universidade Federal Do Rio de Janeiro. Museu Nacional; BrasilFil: O'Leary, Nataly Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Botánica Darwinion. Academia Nacional de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto de Botánica Darwinion; ArgentinaFil: Olmstead, Richard. University of Washington; Estados Unido

Flowering, germination and rooting of cuttings of Lippia L. (Verbenaceae)

Lippia species from Cadeia do Espinhaço (MG, Brazil), were collected and established at the Botanical Experimental Station, Juiz de Fora, MG. The flowering of plants was evaluated in both natural and controlled conditions. Germination test was accomplished with seeds obtained from natural conditions. The rooting of cuttings was evaluated in plants cultivated in the Botanical Experimental Station. The majority of species blossomed either in the dry or in the rainy seasons. Only one species blooms in both seasons. At controlled conditions, the flowering period increased in species that flourish in the summer. Some species presented better germination with fresh collected seeds while others when the seeds were stored, evidencing both viability loss and seed dormancy. GA3 stimulates the germination in some species, while it inhibited or not influenced on others. Some species germinate better in the darkness, while others under white light. Some of them germinate in the light or in the darkness. Adventitious roots formation in cuttings of wild species was very low and did not vary in response to season variation and auxin concentration. On the other hand, rooting of cuttings of L. alba (Mill.) N.E. Br. varied in response both to season variation and to auxin types and concentration. This is the first report on physiological reproductive aspects of endemic Lippia species from the Cadeia do Espinhaço. The results indicate the possibility to use seeds in the propagation of wild Lippia species and, they also show that reproduction through conventional vegetative propagation techniques presents quite reduced efficiency.Plantas de dez espécies de Lippia foram coletadas na Cadeia do Espinhaço, MG, Brasil e cultivadas em canteiros em Juiz de Fora, MG. A época de florescimento das espécies de Lippia foi observada nos ambientes de origem e em canteiro. A germinação foi testada com sementes coletadas em ambiente natural. Os materiais estabelecidos ex situ foram avaliados quanto ao enraizamento de estacas. As análises das plantas em ambiente natural e das cultivadas em canteiro evidenciaram que a maioria das espécies estudadas apresenta floração no período seco (inverno), enquanto um menor número, no chuvoso (verão). Uma única espécie floresceu nessas duas estações. Em cultivo controlado, o período de floração das espécies com floração característica no verão foi aumentado. Algumas espécies germinaram melhor quando recém coletadas enquanto outras quando armazenadas, evidenciando a ocorrência de perda de viabilidade e de dormência. O GA3 estimulou a germinação em algumas espécies, enquanto inibiu ou não apresentou efeitos sobre outras. Sementes de algumas espécies germinaram melhor no escuro, enquanto de outras sob luz branca, existindo ainda espécies que germinaram tanto na luz quanto no escuro. O enraizamento das estacas das espécies não domesticadas de Lippia foi muito baixo, independente da estação do ano e da concentração da auxina. O enraizamento em estacas de L. alba (Mill.) N.E. Br. variou em resposta à época de coleta das estacas e quanto ao tipo e à concentração das auxinas utilizadas. Os resultados do presente trabalho constituem os primeiros relatos envolvendo a reprodução de espécies de Lippia endêmicas da Cadeia do Espinhaço. Eles indicam a possibilidade de utilização das sementes na propagação das plantas desse gênero e também evidenciam que a reprodução das plantas das espécies não domesticadas de Lippia através de técnicas convencionais de propagação assexuada apresenta eficiência bastante reduzida

Karyological studies in Brazilian species of Lippia L. (Verbenaceae)

The genus Lippia (Verbenaceae) comprise around 160 species spread out mainly in South and Central Americas with few African species, some of them with potential medicinal use. Brazil is one the most important centers of diversity with approximately 75% of the species described so far. Innumerous species are endemic and poorly studied especially at a cytological level. Here, chromosomal length, karyomorphology and chromosome asymmetry of twelve Brazilian species of Lippia were evaluated [L. alba (Miller) N.E.Brown, L. diamantinensis Glaz., L. florida Cham., L. hermanioides Cham., L. lacunosa Mart. & Schauer, L. lupulina Cham., L. pohliana Schauer, L. pseudothea (St. Hil) Schauer, L. rosella Moldenke, L. rotundifolia Cham., L. rubella Moldenke and L. sidoides Cham.]. The analysis suggested that the genus has a variable chromosome number (from 2n = 20 to 2n = 56) originated by dysploidy and polyploidy. This is the first description of chromosome morphology for 11 of the 12 Lippia species studied.<br>O gênero Lippia (Verbenaceae) possui cerca de 160 espécies distribuídas principalmente nas Américas Central e do Sul com poucas espécies Africanas, algumas delas com potencial uso medicinal. O Brasil é um dos mais importantes centros de diversidade com aproximadamente 75% das espécies descritas. Inúmeras espécies são endêmicas e pouco estudadas, principalmente a nível citológico. Aqui, o comprimento cromossômico, a cariomorfologia e a assimetria cromossômica de doze espécies brasileiras de Lippia foram avaliados [L. alba (Miller) N.E.Brown, L. diamantinensis Glaz., L. florida Cham., L. hermanioides Cham., L. lacunosa Mart. & Schauer, L. lupulina Cham., L. pohliana Schauer, L. pseudothea (St. Hil) Schauer, L. rosella Moldenke, L. rotundifolia Cham., L. rubella Moldenke e L. sidoides Cham.]. As análises sugeriram que o gênero tem um número cromossômico variável (de 2n = 20 a 2n = 56) originado por disploidia e poliploidia. Esta é a primeira descrição da morfologia cromossômica para 11 das 12 espécies de Lippia estudadas