Variable patterns of seed maturation and abortion in Alliaria petiolata (Brassicaceae)

We investigated variation in ovule development within and among fruits in garlic mustard, Alliaria petiolata (M. Bieb.) Cavara & Grande. Individuals were sampled at 14 sites in North America. On average, 94% of ovules showed evidence of fertilization and development. The majority of ovules (mean 68%; range 53.2-82.5%) reached seed maturity. Patterns of seed maturation and abortion varied nonrandomly within and among fruits. In sites in Tennessee, Kentucky, and Ontario, resource limitation seemed to be an important determinant of seed production, as fruits initiated nearest the base of an infructescence were significantly more likely to produce mature seeds than distally located fruits. Also the probability of seed maturation within individual fruits decreased significantly from the pedicellar to the stylar ends. In contrast, for individuals from Ohio sites, the probability of maturing seeds was greatest for centrally located fruits within an infructescence as well as for centrally located ovules within fruits, indicating a greater influence of pollen limitation in addition to resource limitation. We conclude that it could be misleading to infer traits of a species as a whole based on observed patterns of seed maturation in a single site or region. Rather such patterns may reflect prevailing conditions and selection pressures at a local, or regional, scale. Resume : Les auteurs ont examine la variation du developpement de l'ovule a l'interieur et entre les fruits de l'Alliaria petiolata (M. Bieb.) Cavara & Grande (ail-moutarde). Ils ont echantillonne des individus provenant de 14 sites en Amerique du Nord. Globalement, 94% des ovules montraient des signes de fecondation et de developpement. La majorite des ovules ont atteint (en moyenne 68%; ecart 53,2 a 82,5%) la maturite. Les patrons de maturation des graines et d'avortement varient de facon non-aleatoire a l'interieur et entre les fruits. Sur les sites du Tennessee, du Kentucky et de l'Ontario, la limitation en ressources semble etre un important facteur determinant pour la production des graines, puisque les fruits se formant tout pres de la base de l'infructescence sont significativement plus enclins a produire des graines mures que les fruits se formant en position distale. De plus, la probabilite de maturation des graines a l'interieur du fruit individuel diminue significativement de l'extremite pedicellaire en allant vers celle du style. Au contraire, chez les individus provenant des sites de l'Ohio, la probabilite que les graines murissent est plus elevee pour les fruits localises au milieu, a l'interieur de l'infructescence, aussi bien que pour les ovules localisees centralement a l'interieur du fruit, ce qui indique une plus grande influence d'une pollinisation limitee en plus de la limitation en ressources. Les auteurs concluent qu'il pourrait etre trompeur de deduire les caracteres d'une espece dans son ensemble en ne se basant sur les patrons de maturation des graines, a partir d'une seule station ou region. De tels patrons peuvent au contraire refleter les conditions et les pressions selective prevalant a l'echelle locale ou regionale. Mots cles : Alliaria petiolata, Brassicaceae, ail-moutarde, avortement ovulaire, maturation des graines, patrons. (Traduit par la Redaction) Susko and Lovett-Doust 1686