Systematics of the Neotropical Genus Leptodactylus Fitzinger, 1826 (Anura: Leptodactylidae): Phylogeny, the Relevance of Non-molecular Evidence, and Species Accounts

A phylogeny of the species-rich clade of the Neotropical frog genus Leptodactylus sensu stricto is presented on the basis of a total evidence analysis of molecular (mitochondrial and nuclear markers) and non-molecular (adult and larval morphological and behavioral characters) sampled from > 80% of the 75 currently recognized species. Our results support the monophyly of Leptodactylus sensu stricto, with Hydrolaetare placed as its sister group. The reciprocal monophyly of Hydrolaetare and Leptodactylus sensu stricto does not require that we consider Hydrolaetare as either a subgenus or synonym of Leptodactylus sensu lato. We recognize Leptodactylus sensu stricto, Hydrolaetare, Adenomera, and Lithodytes as valid monophyletic genera. Our results generally support the traditionally recognized Leptodactylus species groups, with exceptions involving only a few species that are easily accommodated without proposing new groups or significantly altering contents. The four groups form a pectinate tree, with the Leptodactylus fuscus group diverging first, followed by the L. pentadactylus group, which is sister to the L. latrans and L. melanonotus groups. To evaluate the impact of non-molecular evidence on our results, we compared our total evidence results with results obtained from analyses using only molecular data. Although non-molecular evidence comprised only 3.5% of the total evidence matrix, it had a strong impact on our total evidence results. Only one species group was monophyletic in the molecular-only analysis, and support differed in 86% of the 54 Leptodactylus clades that are shared by the results of the two analyses. Even though no non-molecular evidence was included for Hydrolaetare, exclusion of that data partition resulted in that genus being nested within Leptodactylus, demonstrating that the inclusion of a small amount of non-molecular evidence for a subset of species can alter not only the placement of those species, but also species that were not scored for those data. The evolution of several natural history and reproductive traits is considered in the light of our phylogenic framework. Invasion of rocky outcrops, larval oophagy, and use of underground reproductive chambers are restricted to species of the Leptodactylus fuscus and L. pentadactylus groups. In contrast, larval schooling, larval attendance, and more complex parental care are restricted to the L. latrans and L. melanonotus groups. Construction of foam nests is plesiomorphic in Leptodactylus but their placement varies extensively (e.g., underground chambers, surface of waterbodies, natural or excavated basins). Information on species synonymy, etymology, adult and larval morphology, advertisement call, and geographic distribution is summarized in species accounts for the 30 species of the Leptodactylus fuscus group, 17 species of the L. pentadactylus group, eight species of the L. latrans group, and 17 species of the L. melanonotus group, as well as the three species that are currently unassigned to any species group.Se presenta una filogenia del género Leptodactylus, un ciado neotropical rico en especies, basada en análises combinados de datos moleculares (marcadores nuclear y mitocondriales) y no moleculares (caracteres de la morfología de adultos y larvas así como de comportamiento) se muestrearon > 80% de las 75 especies reconocidas. Los resultados apoyan la monofília de Leptodactylus sensu stricto, con Hydrolaetare como su grupo hermano. La monofília recíproca de Hydrolaetare y Leptodactylus no requiere considerar a Hydrolaetare como un subgénero o sinónimo de Leptodactylus sensu lato. Se reconocen Leptodactylus sensu stricto, Hydrolaetare, Adenomera y Lithodytes como géneros monofiléticos válidos. Los resultados en general resuelven los grupos tradicionalmente reconocidos de Leptodactylus, con excepciones de algunas especies que son reasignadas sin la necesidad de proponer nuevos grupos o alterar significativamente el contenido de los grupos tradicionales. Los cuatro grupos de especies forman una topología pectinada donde el grupo de L. fuscus tiene una posición basal, seguido por el grupo de L. pentadactylus que es el grupo hermano al clado formado por los grupo de L. latrans y L. melanonotus. Se estimó el impacto de los datos no moleculares en los resultados, comparándose los resultados de evidencia total con los de los análises de datos moleculares solamente. Los datos no moleculares representan un 3.5% de la matriz de evidencia total, pero estos datos tuvieron un impacto significativo en los resultados del análisis de evidencia total. En el análisis estrictamente molecular solamente un grupo de especies resultó monofilético, y el apoyo difirió en 86% de los 54 ciados de Leptodactylus compartidos entre los dos análises. A pesar que datos no moleculares no fueron incluidos para Hydrolaetare, la exclusión de evidencia no molecular resultó en el género estar dentro de Leptodactylus, demostrando que la inclusión de evidencia no molecular pequeña para un subgrupo de especies altera no solamente la posición topológica de esas especies, sino tambien de las especies para las cuales dichos datos no fueron codificados. La evolución de patrones de historia natural y reprodución se evalúan en el contexto filogenético. La invasión de afloramientos rocosos y la construción de cámaras de reprodución subterraneas está limitada a los grupos de Leptodactylus fuscus y L. pentadactylus, mientras que la oofagia larval está restringida al grupo de L. pentadactylus. Por otro lado, los cárdumenes larvales, la proteción del cárdumen, y otros comportamientos parentales complejos carecterizan al clado formado por los grupos de especies de L. latrans y L. melanonotus. Los resúmenes de especies incluyen información de sinonimias, etimología, morfología de adultos y larvas, cantos, y distribución geográfica para las 30 especies del grupo de Leptodactylus fuscus, 17 especies del grupo L. pentadactylus, ocho especies del grupo de L. latrans, 17 especies del grupo de L. melanonotus, así como para las tres especies que actualmente no se encuentran asociadas a ninguno de los grupos de especies.Taran Grant was supported by Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Proc. 307001/2011-3 and Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo Proc. 2012/10000-5

Susceptibility of leguminous green manure species to Rhizoctonia solani and Sclerotium rolfsii

We studied the susceptibility of species used as green manure in common bean fields to root rot (Rhizoctonia solani) and southern blight (Sclerotium rolfsii). Seeds of Crotalaria breviflora, Canavalia ensiformis, Cajanus cajan, Dolichos lablab, Stizolobium cinereum, S. aterrimum, and the bean cvs. "Pérola", "Valente" and "Carnaval" were sown in soil infested by either R. solani AG-4 or S. rolfsii in greenhouse. The emergence of D. lablab seedlings in soil infested by R. solani dropped to 62%. C. breviflora, C. ensiformis and cv. "Valente" presented the lowest root rot severity. The pathogen S. rolfsii drastically reduced seedling emergence in all species; no C. cajan and S. cinereum seedling emerged. All plant species presented high southern blight severity. We conclude that leguminous crops are not suitable as green manure for areas of bean cultivation with high R. solani and S. rolfsii populations

Redução do inóculo inicial de Sclerotinia sclerotiorum em soja cultivada após uso do sistema Santa Fé Reduction of Sclerotinia sclerotiorum initial inoculum in soybean grown after the use of the Santa Fé system

O objetivo deste trabalho foi avaliar a efetividade do sistema Santa Fé na redução do inóculo inicial de Sclerotinia sclerotiorum, agente causal do mofo-branco em soja. O experimento foi realizado em Jataí, GO, nas safras de 2007/2008, 2008/2009 e 2009/2010, em lavoura comercial infestada naturalmente pelo patógeno. Foram feitas avaliações quanto ao número de escleródios germinados na superfície do solo, e quanto ao número de apotécios e estipes do patógeno. Utilizou-se o delineamento experimental de blocos ao acaso, em arranjo fatorial (2x4), com quatro repetições. Os tratamentos consistiram do sistema Santa Fé (milho + Urochloa ruziziensis) e do milho solteiro implantados na safrinha, em março de 2008 e 2009. Além disso, estudaram-se também quatro diferentes épocas de avaliação da germinação dos escleródios e produção de apotécios e estipes. Verificou-se que o sistema Santa Fé aumentou a proporção de escleródios menores que 2 mm, considerados de menor infectividade, e favoreceu a redução do inóculo inicial por meio da germinação de escleródios e formação de apotécios na entressafra, o que reduziu o número de escleródios germinados e o número de apotécios em pleno florescimento durante os cultivos da soja. O sistema Santa Fé pode reduzir o inóculo inicial de S. sclerotiorum, e pode ser utilizado no manejo do mofo-branco da soja.<br>The objective of this work was to evaluate the effectiveness of Santa Fé system on reduction of the initial inoculum of Sclerotinia sclerotiorum, the causal agent of white mold in soybean. The experiment was carried out in Jataí, GO, Brazil, during 2007/2008, 2008/2009 and 2009/2010 growing seasons, in a commercial field naturally infested with the pathogen. Evaluations were done for number of sclerodia germinated on the soil surface, and for the pathogen number of apothecia and stipes. The experimental design was a randomized block, in a 2x4 factorial arrangement with four replicates. The treatments comprised the Santa Fé system use (maize + Urochloa ruziziensis), and maize as a single crop, both sown at the "safrinha" period (March 2008 and 2009). Furthermore, four evaluation dates of sclerotium germination and apothecium and stipe production were studied. The Santa Fé system increased the proportion of sclerotia smaller than 2 mm, considered as of lower infectivity, and promoted the reduction of the initial inoculum through the germination of sclerotia and the development of apothecia between the soybean growing seasons, what reduced the germinated sclerotia and the number of apothecia in the full flowering stage during soybean growing seasons. Santa Fé system can reduce the initial inoculum of S. sclerotiorum, and it may be used for the management of white mold in soybean

Variação do tamanho de sementes de plantas daninhas e sua influência nos padrões de emergência das plântulas Weed seed size variation and its influence on seedling emergence patterns

Estudos relacionados ao tamanho de sementes e sua influência no processo germinativo de plantas daninhas são necessários devido à grande importância das espécies e à escassez de informações relacionadas à produção de sementes dessas plantas. Dessa forma, este trabalho objetivou estudar a variação do tamanho de sementes de 12 espécies de plantas daninhas e a emergência de duas dessas espécies semeadas em diferentes profundidades. Foi mensurado o peso unitário de 200 sementes por espécie de planta daninha selecionada e estabelecidas curvas de distribuição das frequências não acumuladas para o peso das sementes das espécies, utilizando-se o modelo de Gompertz. Após a classificação por tamanho (pequenas, médias e grandes), sementes de Ipomoea purpurea e Brachiaria decumbens foram semeadas em campo, em canteiros de 1,2 m², em diferentes profundidades no solo (2, 4, 6, 8 e 10 cm) de cada tratamento (profundidade); efetuaram-se quatro repetições. De maneira geral, no primeiro estudo, os resultados indicaram que não há como se referir ao peso de sementes das espécies de plantas daninhas estudadas considerando-se apenas a média dessa característica, devido à variação que pode ser encontrada. Essa grande variação no tamanho das sementes pode estar associada, também, a variações nos padrões de emergência, o que foi verificado no segundo estudo para a espécie I. purpurea. O índice de velocidade de emergência para I. purpurea foi maior para 4 cm de profundidade nas sementes pequenas, 8 cm nas sementes médias e de 6 a 10 cm de profundidade nas sementes grandes.<br>Studies on seed size and its influence on the process of weed germination are needed because of the importance of the species and scarcity of information regarding these plants'seed production. Thus, this study aimed to investigate the seed size variation of twelve weed species and the emergence of two of these species planted at different depths. The unit weight of 200 seeds was measured per weed species selected and non-accumulated frequency distribution curves were established for the weight of the species seeds, using the Gompertz model. After classification based on size (small, medium, and large) seeds of Ipomoea purpurea and Brachiaria decumbens were sown in field plots of 1.2 m² at different soil depths (2, 4, 6, 8, and 10 cm) of each treatment (depth); four repetitions were carried out. In general, the first study’s results indicated that one cannot refer to the weight of the seeds of the weed species studied considering only the mean of this feature, due to the large variation that can be found. This great variation in seed size may be associated with variations in the emergence patterns, verified in the second study on the species I. purpurea. The emergence speed index of I. purpurea was greater at 4 cm depth in the small seeds, 8 cm, in the medium seeds and from 6 to 10 cm depth in the large seeds