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Open Access Systematics and Phylogeny of Neotropical Riverweeds (Podostemaceae: Podostemoideae)

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New World Podostemaceae (riverweeds) comprise approximately 135 species in 21 genera, most of which are of tropical distribution, shed pollen in monads, and belong to subfamily Podostemoideae. We undertook a phylogenetic study of Neotropical Podostemoideae using molecular (ITS, rbcL, trnL) and morphological data, to assess the monophyly of genera and their interrelationships. Extensive taxon sampling (38 taxa in 15 genera) revealed that the large genera Apinagia and Marathrum are not monophyletic as currently circumscribed, although several species of the former comprised a clade that could be delimited morphologically by the shared character of upright stems (i.e. anchored to the substrate only basally). Marathrum species were split geographically, with Central and South American taxa resolving in different clades. Oserya also comprised two geographically disparate clades, with the type species belonging to the South American clade. To establish the monophyly of Oserya, we erected a new genus Noveloa to accommodate the Central American species N. coulteriana and N. longifolia . The Central American Marathrum clade included the monotypic Vanroyenella, which we transferred to that genus as Marathrum plumosum . The genera Castelnavia and Rhyncholacis were monophyletic in our analyses; C. multipartita f. pendulosa was elevated to species rank as Castelnavia pendulosa . The monotypic Lonchostephus resolved within Mourera, with which it shares a number of morphological features that are found also in Tulasneantha (also monotypic), but which otherwise are unique in Podostemaceae. We recommend that Lonchostephus and Tulasneantha be merged with Mourera and provide the new combination Mourera monadelpha for the latter. Finally, an unexpected clade of morphologically diverse genera, including members of Apinagia, Jenmaniella, Lophogyne, Marathrum, and Monostylis, resolved with strong support but uncertain morphological integrity, as sister to all ingroup taxa except Mourera. However, nomenclatural changes in this group have not been made, pending additional taxon sampling and procurement of further molecular and morphological evidence.

Portuguese
As Podostemaceae (flor-da-cachoeira) do Novo Mundo compreendem cerca de 135 espécies em 21 gêneros, a maioria de distribuição tropical, com pólen em mônades, pertencentes à subfamília Podostemoideae. Realizamos o estudo filogenético de Podostemaceae Neotropicais utilizando dados moleculares (ITS, rbcL, trnL) e morfológicos, a fim de avaliar o monofiletismo dos gêneros e suas relações filogenéticas. Uma extensa amostragem de táxons (38 táxons de 15 gêneros) revelou que os amplos gêneros Apinagia e Marathrum, não são monofiléticos com a atual circunscrição, embora diversas espécies do primeiro, formem um clado que pode ser delimitado morfologicamente por compartilhar o caráter presença de caule ereto (i.e.ancorado ao substrato apenas na base). Espécies de Marathrum foram separadas geograficamente, com os táxons da América Central e do Sul agrupadas em clados diferentes. Oserya também compreende dois clados distintos geograficamente, com a espécie tipo pertencente ao clado da América do Sul. Com o intuito de estabelecer o monofiletismo em Oserya, nós elegemos um novo gênero ( Noveloa ) para acomodar as espécies da América Central ( N. coulteriana e N. longifolia ). O clado Marathrum da América Central, incluiu o gênero monotípico Vanroyenella, que nós transferimos para aquele gênero como Marathrum plumosum . Os gêneros Castelnavia e Rhyncholacis são monofiléticos em nossa análise; C. multipartita f. pendulosa foi elevada à posição de espécie como Castelnavia pendulosa . O gênero monotípico Lonchostephus foi incluído em Mourera, com o qual compartilha diversos caracteres morfológicos também encontrados em Tulasneantha (também monotípico), que, no entanto, são únicos em Podostemaceae. Recomendamos que Lonchostephus e Tulasneantha sejam unidos com Mourera e propomos a nova combinação: Mourera monadelpha para esta última. Finalmente, um clado inesperado de gêneros morfologicamente distintos, incluindo membros de Apinagia, Jenmaniella, Lophogyne, Marathrum e Monostylis, uniram-se com forte suporte, mas de integridade morfológica incerta, como grupo irmão de todo o grupo interno, exceto Mourera. Entretanto, mudanças nomenclaturais neste grupo não foram realizadas, dependendo de uma amostragem de táxons adicionais e maiores evidências moleculares e morfológicas.

48 References.

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Keywords: AQUATIC PLANTS; ITS; MALPIGHIALES; RIVER-RAPIDS; TAXONOMY; TRNL

Document Type: Research Article

Publication date: January 1, 2011

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