1. Il Fiore Prof.ssa Tiziana Lombardi Dpt. Scienze Agrarie, Alimentari e Agroambientali

2. Il fiore Struttura tipica delle Angiosperme * Germoglio a crescita DEFINITA che porta foglie modificate sia fertili dette sporofilli sia sterili dette antofilli Deputato alla protezione degli organi riproduttori maschili e/o femminili (sede della riproduzione sessuale) Nel corso dell’evoluzione della vita sulla Terra compare piuttosto recentemente I reperti fossili più antichi e soprattutto alcune indagini sui pollini fanno pensare ad un periodo compreso tra 190 – 140 milioni di anni fa (giurassico – cretaceo) * Antophyta - phylum costituito da circa 300.000 specie

3. Se tutta la storia della Terra fosse concentrata in un’ora le piante a fiore esisterebbero da 90 secondi Il “Liaoning ancient fruit”, uno tra i più antichi fossili di fiore, risalente a circa 145 milioni di anni fa La comparsa delle piante a fiore determinò profondi cambiamenti che a partire da c.a. 90 milioni di anni fa (quando si affermarono sugli altri gruppi dominanti all’epoca come le Gimnosperme e le Felci) trasformarono i paesaggi naturali di cui divennero le più importanti protagoniste Da giardino Giapponese a Giardino all’Inglese Il gruppo ancestrale delle Angiosperme non è ancora stato individuato Esistono diverse Angiosperme con caratteristiche arcaiche come Ninfee o le Magnolie mentre Asteracee e Orchidee sono esempi di piante con fiore molto specializzate

4. Dal punto di vista ontogenetico il fiore deriva da un apice meristematico del germoglio che perde la sua capacità di allungarsi e la sua potenzialità vegetativa (meristema determinato) Il passaggio da meristema vegetativo a meristema infiorescenziale, o direttamente fiorale, è anche sotto stretto controllo di fattori endogeni (geni promotori o repressori, ormoni come le GA, citochinine, altri metaboliti come saccarosio o poliammmine e età della pianta)

5. Ciò avviene durante la stagione di crescita e a seguito di un segnale ambientale (durata del giorno, temperatura …) che modifica il metabolismo dell’apice

6. Fattori influenzanti esterni la transizione fiorale FOTOPERIODO - durata del giorno rispetto alla notte Ci sono piante che fioriscono solamente quando la lunghezza del giorno supera un certo valore minimo, queste piante vengono chiamate LONGIDIURNE (16 ore di luce ed 8 di buio). Piante BREVIDIURNE fioriscono quando le ore di luce sono inferiori a 8 (giorno corto) e le ore di buio sono superiori a 16. Le piante neutrodiurne o indifferenti fioriscono indipendentemente dalla lunghezza del giorno/notte. VERNALIZZAZIONE - esposizione della pianta per tempi più o meno lunghi a basse temperature Questo permette, ad es., ad una pianta di fiorire solo in primavera cioè dopo aver superato il freddo invernale, quando le condizioni ambientali sono più favorevoli alla crescita della pianta. La vernalizzazione controlla oltre la fioritura anche il numero di foglie prodotte. Il processo è quantitativo perchè maggiore è l ’ esposizione al freddo più veloce è la fioritura. Il sito di percezione del freddo è il meristema apicale vegetativo

7. Come possono essere inseriti i fiori sulla pianta? fiori solitari riuniti in infiorescenze di diverso tipo (vd.) fiori terminali - al termine del fusto o di ramificazioni fiori ascellari – all’ascella delle foglie fiori peduncolati - con peduncoli più o meno sviluppati fiori sessili - direttamente inseriti sull’asse

8. Peduncolati e ascellari Sessili e ascellari

9. Sessili Apicale o terminale

10. Infiorescenze – in alcuni casi i fiori possono riunirsi in gruppi a formare delle infiorescenze che possono avere struttura e dimensioni diverse

11. Infiorescenze scorpioidi (tipica delle Borraginaceae)

12. Infiorescenza racemosa Infiorescenza a SPADICE con SPATA (tipo Calla)

13. Infiorescenza a Ciazio (Tipica delle Euphorbaceae) Infiorescenza a CAPOLINO (tipica delle Asteraceae)

14. Struttura del fiore moderno il “fiore perfetto” Procedendo dall’esterno all’interno sono distinguibili 1. la porzione sterile (antofilli: SEPALI E PETALI) + 2. la porzione fertile (organi sessuali: STAMI E PISTILLI) Entrambe posizionate sul ricettacolo o talamo PISTILLI Antera Filamento SEPALI (+ sepali = CALICE) PETALI (+ petali = COROLLA) STAMI Stimma Stilo Ovario ovulo RICETTACOLO

15. Il numero base di“pezzi”per parte (calice, corolla o porzione fertile) varia da 3 a 4-5 o multipli di questi tale parametro può essere molto utile per la classificazione della specie e in particolare per la distinzione tra le due classi di Angiosperme Monocotiledoni e Dicotiledoni 3 (+ multipli) Monocotiledoni 4 o 5 Dicotiledoni Tipi di fiori in base al numero degli elementi trimeritetrameri o pentameri

16. Tipi di fiori in base alla disposizione dei pezzi sul ricettacolo 2 modalità di inserzione SPIRALATA I PEZZI DELLO STESSO TIPO (PETALI, SEPALI, PISTILLI, STAMI) SONO INSERITI SU PIANI DIFFERENTI DESCRIVENDO UNA SPIRALE VERTICILLATA I PEZZI DELLO STESSO TIPO SONO DISPOSTI SU UNO STESSO PIANO DETTO VERTICILLO (F. VERTICILLATI)

17. Tipi di fiori in base al tipo di organi sessuali 2 situazioni FIORI ERMAFRODITI O MONOCLINI con pistilli e stami sul ricettacolo FIORI UNISESSUALI O DICLINI o con pistilli o con stami (f. femminili o f. maschili) vd. specie dioche e monoiche

18. Porzione sterile FUNZIONE 1. protezione 2. vessillare (elemento di attrazione per gli animali per favorire l’impollinazione) In un fiore moderno “perfetto” la porzione sterile è costituita da SEPALI generalmente verdi che nel loro complesso formano il CALICE PETALI di varia struttura, colore e dimensione (possono anche mancare!!) formanti la COROLLA

19. Cont. Porzione sterile Gli elementi della parte sterile possono essere differenti per colore, consistenza, dimensione, forma e modalità di inserzione sull’asse del fiore Possono essere presenti e ben riconoscibili entrambi gli elementi (calice e corolla) oppure no  FIORI PERIANZIATI con sepali e petali (se presenti!!!) ben distinti (un gran numero di Dicotiledoni)  FIORI PERIGONIATI con un solo tipo di elemento o TEPALI (Monocotiledoni - es. Tulipa, ) In alcuni casi i fiori presentano elementi estremamente ridotti o nulli (vd. fiori del grano)

20. TEPALI Perigonio 6 pezzi – classe?

21. Perianzio Calice SEPALI Corolla PETALI

22. Cont. Porzione sterile Sia i petali che i sepali (quando esistono) possono essere tra loro completamente separati DIALIPETALI DIALISEPALI fusi insieme anche per una minima parte GAMOPETALI GAMOSEPALI In base alla forma e alla simmetria dei fiori si distinguono FIORI REGOLARI – ATTINOMORFI a simmetria raggiata (più piani di simmetria) FIORI IRREGOLARI – ZIGOMORFI a simmetria irregolare (1 piano di simmetria) http://www.actaplantarum.org/morfologi a/morfologia5c.php

23. Esempi di famiglie in base a simmetria e concrescimento degli elementi sterili (riferimento ai petali o tepali) C. ATTINOMORFI  Solanaceae  Malvaceae  Ericaceae D. ZIGOMORFI  Labiatae  Scrophulariaceae  Asteraceae A. ATTINOMORFI Brassicaceae Rosaceae Geraniaceae B. ZIGOMORFI Leguminosae dialipetali gamopetali

24. Fare attenzione!

25. Fiori attinomorfi dialipetali

26. Brassicaceae (Cruciferae)

27. Brassicaceae (= Cruciferae)

28. Rosaceae Potentilla Prunus

29. Ranunculaceae Ranunculus

30. Fiori Attinomorfi gamopetali

31. Solanaceae ? Provare a riconoscere la specie

32. Campanulaceae

33. Attenzione alle specie di Campanulaceae! In qualche caso il fiore presenta una gamopetalia meno evidente

34. Fiori zigomorfi dialipetali

35. Leguminosae Fiore papilionaceo Frutti: Legumi

36. Leguminosae (= Papilionaceae, Phaseolaceae) vessillo Ali (2) Carena (2) Stami diadelfi

37. Violaceae

38. Sezione del fiore di Viola sp.

39. F. zigomorfi gamopetali

40. Scrophulariaceae Linaria sp. Attenzione ad alcune specie di Scrophulariaceae con fiore apparentemente regolare

41. Scrophulariaceae Verbascum Veronica

42. Labiatae (= Lamiaceae) Fiore bilabiato

43. Fiore ligulato del raggio Fiore tubuloso del disco Compositae (= Asteraceae ) Schema del fiore tubuloso a simmetria raggiata Ovario inf. Antere fuse Cichorium intybus – capolino con un solo tipo di fiori (ligulati) Helianthus annuus – capolino con entrambi i tipi di fiori fiori GAMOPETALI riuniti in infiorescenze dette capolini possono essere di due tipi differenti: ligulati o tubulosi Per approfondimenti vd file sulle Asteraceae

44. Porzione fertile La porzione fertile del fiore è costituita dagli elementi che portano e proteggono gli organi riproduttori maschili e femminili Apparato riproduttore maschile (ANDROCEO) STAMI Apparato riproduttore femminile (GINECEO) PISTILLI stimma stimma stilo ovario Antera Filamento ovulo

45. Androceo - Stami Gli stami costituiti da una parte assile o filamento, e dalla porzione fertile vera e propria o antera contenente gli organi deputati alla produzione dei granuli pollinici (vd. Ciclo delle Angiosperme) possono essere diversi per numero lunghezza posizione sul ricettacolo concrescimento inserzione dell’antera sul filamento

46. Cont. stami possono avere lunghezze diverse es. Brassicaceae in cui i 6 stami sono divisi in 2 più corti esterni e 4 più lunghi interni (tetradinami); es. Labiatae in cui si hanno 2 stami lunghi esterni e due stami corti interni (didinami) tutti liberi saldati per i soli filamenti saldati per le antere es. le Asteraceae in cui l’androceo è formato da 5 stami che hanno antere fuse ma filamenti liberi monoadelfi - 1 solo gruppo es. Malvaceae diadelfi - 2 gruppi uguali per il numero di stami o diversi - es. Leguminosae in cui si hanno 10 stami distribuiti in 9 (fusi) +1 (libero) Il numero è molto variabile da 1 a infinito (+ di 10)

47. stimmi stami 10 stami (9 +1, DIADELFI) stami + di 10 (MONOADELFI)

48. 6 stami (4 lunghi + 2 brevi, TETRADINAMI) 4 stami (2 lunghi + 2 brevi, DIDINAMI) Es. Brassicaceae Es. Labiatae 6 stami (4 lunghi + 2 brevi, TETRADINAMI)

49. Stami SINANDRI (fusione delle antere attorno allo stilo e filamenti liberi) Es. Asteraceae

50. Malvaceae Leguminosae

51. Gineceo - Pistilli I pistilli sono costituiti da una parte (stimma + stilo) deputata sia alla cattura del polline che al passaggio del tubetto pollinico con i gameti maschili, fino all’oosfera (stimma + stilo) e dalla parte basale (ovario) in cui si trovano gli ovuli o l’ovulo Evolutivamente derivano dalla trasformazione di 1 o + foglie modificate dette CARPELLI (mono o pluricarpellari) Se si tratta di più carpelli possiamo avere due situazioni carpelli fusi - Ovari SINCARPICI carpelli liberi - Ovari APOCARPICI

52. Esempi di ovari tricarpellari 3 carpelli liberi 3 pistilli distinti 3 carpelli fusi 1 pistillo composto Esempi di fusione dei carpelli

54. Tipi di ovari Ai fini della determinazione delle specie è utile riuscire ad individuare la posizione degli ovari rispetto al ricettacolo e soprattutto alle altri parti fiorali si distinguono ovario SUPERO fiore ipogino ovario INFERO fiore epigino ovario SEMIINFERO fiore perigino nel caso di ovario supero il ricettacolo del fiore sarà convesso nel caso di ovario infero il ricettacolo sarà concavo nel caso di ovario semiinfero il ricettacolo sarà quasi piano

55. Tipi di ovario Viene fatto riferimento anche la fiore(*) * *

56. Fare attenzione a casi in cui non è presente un vero calice OVARIO INFERO

57. Altro esempio di ovario infero - Asteraceae calice ovario

58. Anche un ovario nascosto, infossato può essere supero! Ovario supero

59. Esempio di schema per lo studio delle famiglie FamigliaFioreGineceoAndroceoFrutto LeguminosaeZigomorfoDialipetaloPentameropapilionaceo Ovario monocarpellare supero General.. 10 stami diadelfi (9+1) legume Brassicaceae???? Asteraceae???? Solanaceae???? …………………….. ? Provate voi e ricordatevi di individuare le specie di interesse applicato per ogni famiglia ( con il loro binomio)

60. http://www.facebook.com/groups/botanypisa/photos/ http://www.actaplantarum.org/acta/schede.php http://luirig.altervista.org/flora/taxa/floraindice.php http://www.dipbot.unict.it/frame/botsistit.htm