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Journal of Plant Taxonomy and Geography
Volume 44, 1990 - Issue 2
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Festuca arundinacea Schreber (Gramineae) in Italy: morphological, anatomical, karyological and biochemical analyses

Festuca arundinacea Schreber (Gramineae) in Italia: analisi morfologiche, anatomiche, cariologiche e biochimiche

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Pages 255-270 | Accepted 12 Jun 1990, Published online: 14 Apr 2013
 

Summary

With the aim of improving the knowledge of the taxonomic characters which are peculiar to the species and of filling in the gap concerning the distribution of subspecies and/or varieties in Italy, forty-four natural populations of Festuca arundinacea coming from stations with different geographic-ecological characteristics were studied. Fifty plants per population, grown together in the same environment, were examined karyologically and for their morpho-biometrical characters, some anatomical features of their leaves and the patterns of the storage proteins of the caryopsis.

All plants were found to be hexaploid (2n = 42) with the same gross structure of the chromosome pairs. Within all the populations, a high variability of morpho-biometrical char- acters was observed and the distributions according to their frequencies or values were unimodal in all instances.

Correlations among characters, when not obvious, were either non-existent or very low. No definite gradient was observed studying the regression of morpho-biometrical characters of the populations on both the altitude and the latitude of their stations of origin. Quite similar results were obtained when analysing the anatomical features of the leaves; plants differing in these features coexisted in most populations and correlations with any morpho-biometrical character were not discernible. Practically the same patterns were obtained in all the populations analysing the storage proteins in the caryopsis by sodium dodecylsulphate-polyacrylamide gel electrophoresis.

It is concluded that all hexaploid entities of F. arundinacea studied form one hologamodeme and have to be ranked under F. arundinacea subsp. arundinacea. On account of the variability of characters observed, the conflicting systematic assessment within F. arundinacea may be called into question and appears to need a careful revision.

Nell'intento di approfondire la conoscenza degli elementi tassonomici che caratterizzano la specie e di precisare la distribuzione sul territorio nazionale delle sue sottospecie e varietà, sono state studiate quaranta-quattro popolazioni naturali di Festuca arundinacea con stazioni aventi differenti caratteristiche geografico-ecologiche. Di cinquanta piante per popolazione, allevate insieme nel medesimo ambiente, sono stati analizzati i caratteri morfo-biometrici, alcuni caratteri anatomici delle foglie, il numero e la struttura dei cromosomi, le proteine di riserva della cariosside.

Tutte le piante sono state trovate essere esaploidi (2n = 42) ed avere cariotipi comparabili.

A parte pochi caratteri (parte alta del culmo liscia e primi internodi dell'infiorescenza scabri, glume diseguali, presenza di rizomi a due anni dalla messa a dimora), trovati eguali in pressochè tutte le piante in tutte le popolazioni, una alta variabilità di caratteri sia morfologici (colore della vegetazione, presenza di ciglia sulle auricole, aspetto della pannocchia, forma dell'apice del lemma, presenza della resta) che biometrici (una serie molto ampia di rilevamenti effettuati sia sull'apparato vegetativo che su quello riproduttivo) è stata riscontrata entro tutte le popolazioni. La loro distribuzione secondo le frequenze o i valori quantitativi dei caratteri si è sempre dimostrata unimodale, cio che indica come la variazione di ciascuno di essi sia continua entro il campione studiato. Al di là di alcune abbastanza ovvie, solo scarse e molto deboli correlazioni sono dimostrabili fra i vari caratteri morfobiometrici. Nessun definito gradiente è stato evidenziato analizzando la regressione dei caratteri presi in considerazione suli' altitudine e sulia latitudine delle stazioni di origine delle popolazioni. Risultati del tutto simili sono stati ottenuti studiando i caratteri anatomici delle foglie (numero delle nervature, loro forma esterna, presenza e disposizione del tessuto sclerenchimatico): anche essi si sono dimostrati largamente variabili nelle piante di ciascuna popolazione ed in certi casi perfino in una stessa foglia. Nessuna correlazione significativa è stata determinata né fra i caratteri anatomici né fra questi e quelli morfo-biometrici o i parametri geografici delle stazioni. L'analisi delle proteine della cariosside, effettuata in condizioni denaturanti mediante elettroforesi su gel di poliacrilammide, non ha dimostrato evidenti differenze fra le popolazioni.

Si conclude che tutte le entità esaploidi di F. arundinacea studiate costituiscono un unico ologamodemo e devono essere incluse in F. arundinacea subsp. arundinacea. L'incostanza e la continuity di variazione dei caratteri morfo-biometrici ed anatomici su cui è basato il non univoco assetto sistematico all'interno di F. arundinacea sembrano mettere in discussione la sua credibilità ed indicano la necessity di una attenta revisione.

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