Phenotypic plasticity in Passiflora suberosa L.(Passifloraceae): induction and reversion of two morphs by variation in light intensity / Plasticidade fenotípica em Passiflora suberosa L. (Passifloraceae): indução e reversão de duas formas pela variação na intensidade luminosa

ABSTRACT

Leaf morphology may vary considerably even within a branch of Passiflora suberosa plants. Leaves are of a typical green type in shaded areas, but in open fields turn into violet, and apparently have greater thickness and trichome density. The proximate causes and the adaptive meaning, if any, for the existence of the violet morph are still unknown. By cultivating P. suberosa clones under two light regimes (total and partial exposure to sunlight), we consecutively induced (first year) and then reversed (second year) the appearance of the violet morph. We evaluated the corresponding changes in morpho-anatomic and chemical leaf characteristics. Plants that were grown under partial sunlight had a greater size and did not alter their green color, but those grown under total sunlight changed into violet, were smaller in size and their leaves were tougher, thicker, and had a greater number of trichomes. The violet morph had increased anthocyanins and phenolic derivatives. It also showed cellular hypertrophy, a greater number of cell layers in the mesophyll, and a lignified pericycle. Since these morphs are interchangeable by changing light conditions, we inferred that they are not determined by genotypic diversity, but are mainly a result of a physiological response to light stress, and thus part of P. suberosa phenotypic plasticity.

RESUMO

A morfologia das folhas de Passiflora suberosa pode variar consideravelmente mesmo dentro dos ramos de um dado espécime. P. suberosa ocorre tipicamente em áreas sombreadas e as folhas são verdes. Porém, em áreas abertas, onde há maior incidência de luz solar, as folhas são de coloração roxa, aparentemente mais duras e com grande densidade de tricomas. As possíveis causas e o significado adaptativo da manifestação destas características ainda são desconhecidas. Com base no cultivo de clones de P. suberosa sob dois regimes de luz solar (incidência total e parcial), nós consecutivamente induzimos (primeiro ano) e então revertemos (segundo ano) o aparecimento da forma roxa. As mudanças nas características morfológicas e químicas das formas verde e roxa foram avaliadas. As plantas que foram cultivadas sob incidência parcial de luz solar apresentaram maior tamanho dos ramos e não alteraram a cor verde das folhas. As plantas que foram cultivadas sob incidência total dos raios solares apresentaram coloração roxa, maior dureza, espessura e pilosidade. A forma roxa apresentou alto teor de antocianinas e derivados fenólicos. As plantas exibiram hipertrofia celular, maior número de camadas celulares no mesofilo e lignificação do periciclo. Considerando que as formas são intercambiáveis perante a mudança na intensidade luminosa, nós inferimos que elas não resultam da diversidade genotípica, mas sim de uma resposta fisiológica ao estresse luminoso e, dessa forma, parte da plasticidade fenotípica de P. suberosa.