FRUIT SET, MATING, AND ANDROMONOECY IN POLANISIA DODECANDRA SUBSP. RIOGRANDENSIS (CLEOMACEAE)

Abstract

Abstract Andromonoecy, a sexual system in which individuals have both bisexual and male flowers, is rare in angiosperms as a whole, but fairly common in Cleomaceae. We conducted greenhouse experiments on how fruit maturation and self- vs. cross-fertilization affect male flower production in Polanisia dodecandra (L.) DC. subsp. riograndensis. When we prevented fruit maturation, plants produced only bisexual flowers, but when we allowed fruit maturation, plants produced alternating zones of bisexual and male flowers. This is the first documentation of andromonoecy in P. dodecandra subsp. riograndensis. Our results support the resource limitation hypothesis for the origin and maintenance of andromonoecy, but not the alternative dichogamy and architectural effects hypotheses. Polanisia dodecandra subsp. riograndensis has a mixed mating system. Self-pollination did not result in slower transitions from bisexual to male flowers, but for the initial zone of bisexual flowers, selfed fruits weighed less than crossed fruits. Andromonoecy is likely widespread in North American cleomids, and we urge field botanists to be mindful of floral sex when observing and collecting. Resumen La andromonoecia, un sistema sexual en el que las plantas individuales tienen flores tanto bisexuales como masculinas, es poco común en las angiospermas como conjunto, pero bastante común en las Cleomaceae. Realizamos experimentos en invernadero investigando cómo la maduración de la fruta, y la auto-fertilización vs. la fertilización cruzada, afectan la producción de flores masculinas en Polanisia dodecandra (L.) DC. subsp. riograndensis. Cuando prevenimos la maduración de la fruta, las plantas produjeron solo flores bisexuales. Pero cuando permitimos la maduración de la fruta, las plantas produjeron zonas alternas de flores masculinas y bisexuales. Esta es la primera documentación de andromonoecia en P. dodecandra subsp. riograndensis. Nuestros resultados apoyan la hipótesis de limitación de recursos en el origen y mantenimiento de la andromonocia, pero no las hipótesis alternativas de dicogamia y efectos arquitectónicos. Polanisia dodecandra subsp. riograndensis tiene un sistema de apareamiento mixto. La autopolinización no resultó en transiciones más lentas de flores bisexuales a masculinas, pero en la zona inicial de flores bisexuales las frutas autofecundadas pesan menos que las cruzadas. Es probable que la andromonoecia esté muy extendida en los cleomidos de América del Norte, e instamos a los botánicos de campo a que tengan en cuenta el sexo floral durante sus estudios de observación y recolección.