Biología de la reproducción de las especies de Spartina presentes en las marismas del Golfo de Cádiz

• Autores: María Dolores Infante Izquierdo
• Directores de la Tesis: Jesús Manuel Castillo Segura (dir. tes.), Adolfo Francisco Muñoz Rodríguez (dir. tes.), Francisco Javier Jiménez Nieva (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Huelva ( España ) en 2020
• Idioma: español
• Número de páginas: 217
• Títulos paralelos:
  • Reproductive biology of Spartina species present in salmartshes of the Gulf of Cádiz
• Tribunal Calificador de la Tesis: Francisco Ruiz Muñoz (presid.), Alfredo Emilio Rubio Casal (secret.), Armel Salmon (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ciencia y Tecnología Industrial y Ambiental por la Universidad de Huelva
• Materias:
  • Ciencias de la vida
    • Biología vegetal (botánica)
      • Ecología vegetal
      • Taxonomía vegetal
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Arias Montano
• Resumen
  • español

    El objetivo principal de esta tesis es estudiar la biología reproductiva de los taxones de Spartina presentes en las marismas del Golfo de Cádiz (Suroeste de la Península Ibérica): la especie nativa S. marítima (Curtís) Fernald, la invasora S. densiflor a Brongn, la invasora S. patens (Aiton) Muhl., y los híbridos recíprocos y transgresivos entre S. densiflora y S. marítima: S. x onubensis Sánchez Gullón, MD Infantey B. Gallego subsp. onubensis y S. x onubensis subsp. tartessiana Sánchez Gullón, B. Gallego y M.O. Infante. La presente tesis incluye siete estudios sobre estos taxones en marismas del Golfo de Cádiz: Nuestros resultados muestran características discriminatorias de las poblaciones de los híbridos interespecíficos de S. marítima y S. densiflora que se pueden utilizar para distinguirlos de sus especies parentales y entre sí. A partir de estos hallazgos y la verificación de especímenes tipo, describimos dos nuevos nothotaxa, S. x onubensis subsp. onubensis y S. x onubensis subsp. tartessiana, y desarrollar claves taxonómicas para la identificación de los cuatro taxones estudiados. S. marítima produjo un número moderado de cariopsis altamente viables, y el porcentaje de espiguillas con todos los estambres exentos se correlacionó positivamente con el porcentaje de cariopsis maduras. Encontramos variaciones interanuales en los rasgos reproductivos de S. densiflora, los cuales también se diferenciaron entre los hábitats. Nuestros resultados indican que ninguno de los híbridos ni S. patens produjeron ninguna cariopsis madura. S. marítima y S. densiflora presentaron protoginia y son autocompatibles. La producción de frutos de S. marítima se asoció de forma positiva con el solapamiento de sexos en sus inflorescencias. Las bajas tasas de fructificación que presenta S. marítima en comparación con S. densiflora se explican por algunas desventajas en su sistema de reproducción sexual, como sus bajas tasas de dispersión de polen que reducen la posibilidad de cruzamiento, y su bajo grado de solapamiento de las dos fases sexuales en una inflorescencia lo cual reduce las posibilidades de geitonogamia. Las semillas de Spartina almacenadas en condiciones de humedad mantuvieron la viabilidad durante meses, mientras que las semillas almacenadas en seco rápidamente perdieron viabilidad. Las espiguillas de S. densiflora mostraron una mayor capacidad que S. marítima para flotar. La especie nativa S. marítima no estableció bancos de semillas transitorios o persistentes, mientras que la invasora S. densiflora estableció bancos de semillas transitorios principalmente en zonas elevadas de la marisma. La germinación de S. marítima y S. densiflora se inhibió y retrasó a altas salinidades. S. densiflora fue más tolerante a la salinidad en la germinación que S. marítima. S. densiflora fue capaz de germinar en condiciones de hipersalinidad y su porcentaje de germinación disminuyó a salinidades más altas en comparación con S. marítima. En cambio, S. marítima mostró una mayor tolerancia a la salinidad en relación con el crecimiento de las plántulas. Se observaron diferentes resultados en relación con la elevación de las mareas de las poblaciones. El porcentaje de germinación de S. marítima y S. densiflora no se vio afectado por ningún metal a ninguna de las concentraciones testadas (Cu, Zn y Ni de O a 2000 µM). Sin embargo, las plántulas de S. marítima fueron más tolerantes a los metales que las de S. densiflora. Comparando nuestros resultados con las concentraciones de metales en el campo, esperamos que el desarrollo de plántulas de la invasora S. densiflora pueda verse afectado en la mayoría de las áreas contaminadas con metales en los estuarios del Odie! y del Tinto.

  • English

    The main objective of present work was to study the reproductive biology of the Spartina taxa present in the salt marshes of the Gulf of Cádiz (Southwest lberian Península): native Spartina marítima (Curtís) Fernald., invasive Spartina densiflora Brongn., invasive Spartina patens (Aiton) Muhl., and the reciproca! transgressive hybrids between S. densif/ora and S. marítima: Spartina x onubensis Sánchez Gullón, M.O. Infante & B. Gallego subsp. onubensis and Spartina x onubensis subsp. tartessiana Sánchez Gullón, B. Gallego & M.O. Infante . Present PhO dissertation includes seven studies about these taxa in salt marshes along the Gulf of Cádiz: Our results document discriminating trait variables from populations of interspecific hybrids from Spartina marítima and S. densiflora that can be used to distinguish them from their parental species and each other. From these findings and the verification of type specimens, we describe two new nothotaxa, Spartinax onubensis subsp. onubensis and Spartina x onubensis subsp. tartessiana, and develop taxonomic keys for identification of the tour studied taxa. Spartina marítima was able to set moderate numbers of highly viable caryopses, and the percentage of spikelets with ali their stamens exerted was positively correlated with the percentage of mature caryopses. We found interannual variation for reproductive traits of S. densiflora which also differed among habitats. Our results indicate neither hybrid nor S. patens produced any mature caryopses. Spartina marítima and S. densiflora , presented protogyny, and were self-compatible. S. marítima fruit-set was associated positively with sexes overlap in its inflorescence. The lower rates of fruit set that presents S. marítima in comparison with S. densif/ora are explained by sorne disadvantages in its sexual breeding system such as its low rates of pollen dispersa! that reduced the chance of crossing, and its low degree of overlap between the two sexual phases in an inflorescence that reduced the chances of geitonogamy. Wet-stored Spartina seeds were able to maintain viability for months, while seeds under dry storage rapidly lost viability. S. densiflora spikelets showed greater ability than S. marítima to remain afloat. Native S. marítima did not establish transient or persistent seed banks, while invasive S. densiflora established transient seed banks. The germination of Spartina marítima and S. densiflora was inhibited and delayed at high salinities. S. densiflora was more tolerant of salinity at germination than S. marítima. S. densif/ora was able to germinate at hypersalinity and its germination percentage decreased at higher salinities compared to S. marítima. In contrast, S. marítima showed higher salinity tolerance in relation to seedling growth. Contrasting results were observed with differences in the tidal elevation of populations. Germination percentage of Spartina marítima and S. densiflora was not affected by any metal at any tested concentration (Cu, Zn and Ni from O to 2000 µM). S. marítima seedlings were more tolerant to metals than S. densiflora. Comparing our results to metal concentrations in the field, we expect invasive S. densiflora seedling development may be impacted in most metal-polluted areas in Odiel and Tinto Estuaries.