A quebra evolutiva da heterostilia do polimorfismo floral cruzado é um exemplo clássico em plantas de uma transição de sistema de acasalamento. Em prímulas (Primula), evidências comparativas indicam que o caminho do cruzamento para a autofecundação ocorreu em várias ocasiões, mas pouco se sabe sobre os mecanismos ecológicos que impulsionam essa transição ou suas consequências genéticas populacionais. Shuai et al. demonstrar que no sub-alpino P. oreodoxa, uma espécie endêmica do sudoeste da China, o aumento da elevação está associado a uma deterioração no serviço de polinizadores, aumento da endogamia e redução da diversidade genética nas populações.

Flores de Primula oreodoxa com diversos insetos visitantes.
Flores de Primula oreodoxa com diversos visitantes insetos. (A) Planta com flores; (B) habitat da população TTS; (C) Pieris melete (Pieridae); (D) Bombus (Bombidae); (E) Syrphidae; (F) Bombyliidae.

Catorze populações em toda a gama de P. oreodoxa foram amostrados, e as frequências de morfologia e características florais foram registradas. Polimorfismo em loci de microssatélites e variação de DNA de cloroplasto (cpDNA) foram usados ​​para quantificar a estrutura genética da população e as relações genéticas entre as populações. Polinizações controladas e estudos de crescimento e fertilidade do tubo polínico foram conduzidos para determinar o status de compatibilidade das populações e sua facilidade de autopolinização autônoma. Finalmente, as taxas de visitação de polinizadores de língua longa e curta a populações distílicas e homostílicas em diferentes elevações foram comparadas para determinar se o aumento da elevação estava associado à deterioração no serviço do polinizador.

Em contraste com a maioria das espécies heterostilas, tanto os morfos distílicos quanto os homostilos de P. oreodoxa são altamente autocompatíveis, mas apenas os homóstilos têm a facilidade de autopolinização autônoma. Os homóstilos produzem significativamente mais frutos e sementes após a polinização aberta do que os morfos distílicos. A visitação por polinizadores de língua longa foi significativamente menor em populações homostílicas, e as taxas gerais de visitação de insetos diminuíram com a elevação. A diversidade genética foi significativamente menor em populações homostílicas, com evidências de aumento da endogamia em altitudes mais elevadas. Os padrões de variação do cpDNA foram consistentes com múltiplas transições de distilia para homostilia e fluxo gênico limitado entre as populações.

Essas mudanças resultam da disseminação de variantes autopolinizadoras (homostilos) dentro das populações. Os resultados deste estudo sustentam a hipótese de que a perda múltipla de polimorfismo floral em P. oreodoxa distílica está associada ao serviço polinizador insatisfatório, com homóstilos se beneficiando da garantia reprodutiva como resultado da autopolinização autônoma.

Este papel faz parte a edição especial sobre morfologia e adaptação. O acesso é GRATUITO por um período limitado até o final de janeiro de 2018. O acesso será gratuito a partir de novembro de 2018.