Is LEAFY a useful marker gene for the flower-inflorescence boundary in the Euphorbia cyathium?

Abstract

The flower-like reproductive structure of Euphorbia s.l. (Euphorbiaceae) is widely believed to have evolved from an inflorescence, and is therefore interpreted as a special type of pseudanthium, termed a cyathium. However, fuzzy morphological boundaries between the inflorescence, individual flowers, and organs have fuelled the suggestion that the cyathium does not merely superficially resemble a flower but could actually share developmental genetic pathways with a conventional flower. To test this hypothesis, immunolocalizations of FLORICAULA/LEAFY (LFY), a protein associated with floral identity in many angiosperm species, were performed in developing cyathia of different species of Euphorbia. Expression of the LFY protein was found not only in individual floral primordia (as predicted from results in the model organisms Arabidopsis and Anthirrhinum), but also in the cyathium primordium and in the primordia of partial male inflorescences. These results provide further evidence that the evolution of floral traits in pseudanthial inflorescences often involves expression of floral development genes in the inflorescence apex. This finding blurs the conventional rigid distinction between flowers and inflorescences.

Nectar regulation in Euphorbia tithymaloides L., a hummingbird‐pollinated Euphorbiaceae

“…More commonly, it is monoecious with unisexual flowers grouped in highly organised, tight inflorescences called cyathia, which acts as a ‘blossom’ functional unit for pollination (Webster ; Prenner & Rudall ; Prenner et al . ). Each blossom is, in effect, protogynously hermaphroditic: the pistillate flower develops prior to the male flowers (Prenner & Rudall ).…”

Euphorbia venkatarajui sp. nov. (Euphorbiaceae) from Eastern Ghats of Andhra Pradesh, India

“…The morphological diversity of members in this genus includes geophytes, herbs, shrubs, understory and canopy trees, and a host of succulent and xerophytic forms (Dorsey et al 2013). Nevertheless, the genus is characterized by the presence of its distinctive morphological synapomorphy, the cyathium, a unique type of inflorescence that looks superficially like a typical dicot flower (Steinmann and Porter , Prenner and Rudall , Prenner et al , Horn et al ). The genus is well known for its succulent species, which resemble cacti.…”

Estudo ontogenético da redução floral em Euphorbiaceae e das estruturas secretoras associadas: anatomia e evolução

“…A literatura é escassa no estudo dos pseudantos, sendo a maior parte dos estudos voltados para a tribo Euphorbieae , Narbona et al 2008, Cacho et al. 2010, Prenner et al 2011, Prenner et al 2011b, praticamente não havendo estudos ontogenéticos para os pseudantos das demais subfamílias de Euphorbiaceae.…”

“…O tipo de pseudanto mais conhecido da família é o ciátio, presente em Euphorbia e que já foi alvo de diversos estudos , Narbona et al 2008, Cacho et al 2010, Prenner et al 2011, entre outros); contudo, destacam que os pseudantos não estão apenas restritos à Euphorbieae, mas também ocorrem em Dalechampia e Pera, ambos localizados anteriormente em Acalyphoideae, mas que agora são considerados filogeneticamente distantes, o que enfatiza a importância do desenvolvimento floral em Euphorbiaceae, visto que os pseudantos surgiram mais de uma vez na família, sendo um caso de evolução convergente.…”

“…A literatura é escassa no estudo dos pseudantos, sendo a maior parte dos estudos voltados para a tribo Euphorbieae , Narbona et al 2008, Cacho et al. 2010, Prenner et al 2011, Prenner et al 2011b, praticamente não havendo estudos ontogenéticos para os pseudantos das demais subfamílias de Euphorbiaceae.Muitos destes estudos registraram a ocorrência de perianto completo ou vestigial em pseudantos, no entanto a formação da constrição é frequentemente verificada nestas inflorescências.Dentre as espécies analisadas por , Euphorbia myrsinites (subtribo Euphorbiinae, considerada mais derivada) apresenta formação da constrição apenas em flores estaminadas e em fase de antese, sendo esta constrição a delimitação entre o filete e o pedicelo, além de atuar como uma zona de abscisão após a abertura das anteras, processo similar ao descrito para D. meridionalis e E. sipolisii. …”