Evolution of the cambial variant and the secondary phloem in Bignonieae (Bignoniaceae)

Lianas de Bignoniaceae são reconhecidas por apresentarem uma variação cambial em seus caules, que promove a formação de cunhas de floema que interrompem o xilema. Uma grande diversidade de formas anatômicas foram descritas para esta variação, assim como o floema resultante dela também foi descrito como sendo distinto do floema normal presente concomitantemente nestes caules. Entretanto, nada se sabe sobre a origem, evolução e diversificação das características anatômicas neste grupo. Por essa razão, o presente estudo teve como objetivo uma análise anatômica dos caules de Bignonieae num contexto filogenético, com o intuito de lançar hipóteses para a evolução da diversidade anatômica na tribo. Para tanto, foi realizada uma análise anatômica caulinar de 54 espécies de Bignonieae, representantes dos 21 gêneros atualmente reconhecidos. Nossos resultados apontam que, não obstante a grande diversidade anatômica presente nos caules de Bignonieae, todas compartilham estágios comuns de desenvolvimento, seguidos de adições terminais que promoveram o aumento da complexidade em seus caules. Além disso, vimos que as diferenças entre o floema normal e o variante tem aumentado ao longo da evolução e está presente em todos os tipos celulares do floema. Vimos ainda que o floema secundário em Bignonieae evolui em direções opostas em diferentes linhagens da tribo, evidenciando que a evolução do floema não segue uma única direção, mas várias. Por fim, este estudo demonstra que análises anatômicas dentro de um contexto filogenético são primordiais por permitirem um maior entendimento dos processos que promoveram a evolução e diversificação dos grupos.Lianas in Bignoniaceae are well known for presenting a cambial variant in their stems, which develops into phloem wedges that deep furrows the xylem. An enormous diversity of anatomical forms were described as resulting from this cambial variant, as well as the phloem produced by the cambial variant was described as being distinct from the regular phloem concurrently present in these stems. However, nothing is known about the origin, evolution, and diversification of the anatomical traits in this group. Therefore, the present study aimed to provide an anatomical analysis of the stems of Bignonieae (Bignoniaceae) within a phylogenetic framework, in order to address questions on the evolution of anatomical diversity in this tribe. For that reason, here we analyzed the stems of 54 species of Bignonieae, representative of the 21 genera currently known for the tribe. Our results show that, despite the great anatomical diversity present in the stems of Bignonieae, all of them share common developmental stages, which are then followed by subsequent terminal additions that are though to have promoted an augment in the complexity of these stems. Furthermore, our results indicate that the differences found between regular and variant phloem is increasing along time and is present in all cell types of the phloem. Moreover, we found that the secondary phloem in Bignonieae is evolving in opposite directions in distinct lineages of the tribe, evidencing that the evolution of the phloem is not constraint to a single line of specialization. In conclusion, this study demonstrates the importance of anatomical analyses within a phylogenetic framework, allowing for the detection of the processes that have been involved in the evolution and diversification of plant groups