Existem algumas espécies que não podem ser classificadas pelos critérios padrões nem como C3 nem como C4, por terem características de ambos os grupos. A descoberta destes vegetais estimulou a hipótese de que as plantas C4 sejam uma evolução recente a partir de plantas C3 (APEL, 1994). Este comportamento intermediário foi primeiramente notado por BJÖRKMAN et al. (1971) que obteve híbridos entre espécies de Atriplex C3 e C4, cujos F1 e F2 resultaram em plantas com uma gama de atividades da PEP-case e vários graus de desenvolvimento da anatomia “Kranz”. No gênero Mollugo, que possui espécies C3 e C4, a espécie Mollugo verticillata é considerada intermediária C3-C4, apresentando ácidos C3 e C4 como primeiros produtos da fotossíntese, nível intermediário de fotorrespiração e bainha perivascular contendo cloroplastos. Outros exemplos são no gênero Panicum, a espécie Panicum milioides, e no gênero Moricandia, a espécie Moricandia arvensis, também consideradas plantas intermediárias C3-C4 com anatomia “Kranz”, sem efeito inibidor do O2 e atividade da PEP-case superior à das plantas C3 (EDWARDS & WALKER, 1983).
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