Interactive seed and mucilage identification key for Lamiaceae in Portugal

Abstract

O Herbário da Universidade de Coimbra possui uma vasta coleção de sementes, iniciada nos anos 60 e que agora encontra-se largamente expandida. Foram descritos os caracteres macromorfológicos, incluindo produção de mucilagem das núculas de Lamiaceae da flora nativa portuguesa, no contexto do projeto a longo termo de identificação de sementes online de toda a flora nativa de Portugal.Os macrocaracteres selecionados para esta investigação foram tamanho das núculas, forma, cor, presença e posição da cicatriz de abscissão, padrão e brilho da superfície da núcula, e presença e tamanho da mucilagem depois de hidratação.A investigação macromorfológica teve o auxílio de um estéreo-microscópio de alta performance (Leica MZ9.5). O tamanho das núculas foi medido usando o Digimizer 4.7.0.Para a avaliação da presença e tamanho da mucilagem, cinco núculas de cada espécie foram pesadas a seco e posteriormente imersas em água durante 24 horas e então pesadas novamente. Um segundo teste numa amostra menor foi realizado para avaliar a rapidez de hidratação e pontos de saturação em espécies representativas de cada espécie.A investigação macromorfológica forneceu dados que permitiram a construção de uma chave de identificação interativa e mostrou eficiência na identificação das núculas até ao nível de género e espécie, demonstrando a grande importância dos macrocaracteres externos para a identificação de núculas desta família.A avaliação da mucilagem confirmou a presença de mucilagem em 47% das Nepetoideae estudadas e incluiu avaliações para muitas espécies nunca avaliadas anteriormente. Os nossos resultados realçaram a elevada variabilidade da presença e importância da mucilagem nesta subfamília, até dentro dos géneros, com importantes implicações taxonómicas e ecológicas.

The Herbarium of the University of Coimbra holds a vast Seed Collection which was initiated in the 60’s and is now greatly expanded. We described the macromorphological characters, including mucilage production of nutlets from the Lamiaceae portuguese native flora, in the framework of the long-term Herbarium project for the online identification of the seeds of the entire Portuguese native flora.The macrocharacters chosen for this investigation were nutlet size, shape, colour, presence and position of abscission scar, nutlet surface pattern and gloss, and mucilage presence and size after hydration. The macromorphological investigation was supported by a high-performance stereomicroscope (Leica MZ9.5). Nutlet size was measured using Digimizer 4.7.0. For the assessment of mucilage presence and size, five nutlets of each species were dry-weighed and subsequently immersed in water for 24 hrs and then weighed again. A second test in a smaller subset of samples was made to assess the speed of hydration and saturation point of a representative species from each subfamily.The macromorphological investigation provided with data that allowed to construct a nutlet interactive key and proved its efficiency in the identification of nutlets to the genus and species level, demonstrating the large importance of external macromorphological characters for nutlet identification within this family. Mucilage assessment confirmed the presence of mucilage in 47% of the studied Nepetoideae and included assessments for several species which had never been evaluated before. Our results highlighted the large variability of the presence and importance of mucilage in this subfamily, even within genus, with important taxonomical and ecological implications.