Seed production and seed quality of the dune-building grass Panicum racemosum Spreng

Abstract

Seeel production, poIlination requirement, seed characteristics relateel to quality and the relationship between number anel mass of seeds were examineel for Panicum racemosum in three successional populations in so uthern Brazilian coastal dunes. The seed prod uction lVas generaIly low and eleclined further betlVeen the frontal dunes anel the backelunes, elropping from 4.05 seeds per panicle in the former to 1.8 seeds in the latter. HOlVever fettility (% fettile florets) eliel not differ among the three habitats. Plants cross-poIlinateel in a glasshouse showeel an in crease in seeel proeluction to 4 1.4 seeels compared to no seed production in self-poIlinated plants. Caryopses varied in mass from 3.2 to 12.2 mg lV ith a mean of 7.98 mg. A strong negative correlation was found between mean individual seed mass and the total number of seeds per panide in a natural population. However, this relation ship elid not persist in seeds proeluceel by cultivated plants in the glassho use. The causes of 101V seed production appear to be mainly poIlen se lf-incompatibility and additionally competition for nutrients between sexual reproduction and aIlocation to donal growth. Under conditions of nutrient shOltage, Panicllll1 raCell10SlIII1 probably aIlocates resources more to cIonal growth and to fewer, but weIl-endowed seeds. This would pennit emergence from deeper burial sand, faster growth and greater s urvival of seeellings.

A produção de sementes, polinização, características das sementes e a relação entre o número e peso de senlentes foram examinadas em três populações de Panicum racemosum ao longo de um gradiente nas dunas costeiras no sul do Brasil. A produção de sementes foi pequena e decresceu ao longo do gradiente, diminuindo de 4,05 sementes por espiga nas dunas frontais para 1,8 sementes por espiga nas dunas mais estáveis. Entretanto não ocorreram diferenças na feitilidade entre as populações. Plantas cultivadas em casas de vegetação e que foram polinizadas cruzadamente mostraram um aumento na produção de sementes (4 1,4 sementes) em comparação com as plantas auto-polinizadas (nenhuma semente). As sementes variaram em relação à massa de 3,2 a 12,2 mg com uma média de 7,98 mg. Uma forte correlação negativa foi encontrada entre a massa individual das sementes e o número total de sementes por espiga nas sementes coletadas nas dunas frontai s. As causas da baixa proelução de sementes parecem ser principalmente devido à incompatibilidade do pólen na auto polinização e, devido à competição por nutrientes entre a reprodução sexuada e crescimento vegetativo. Em condições de deficiencia em nutrientes, provavelmente Panicum racemosum utiliza mais recursos em crescimento vegetativo e baixa produção de sementes, mas de boa qualidade. Isto, poderia permitir que as plântulas originadas destas sementes possam emergir de maiores profundidades na areia, terem maior crescimento e sobrevivência.