Pollination effects on patterns of ovule fate in Hesperis matronalis (Brassicaceae)

We examined ovule positional effects on patterns of ovule development within linear fruits of the invasive weed, dame's rocket, Hesperis matronalis L. Fruits were collected from two sites in southwestern Ontario, Canada. The majority of ovules within fruits were aborted early in development. Emergent patterns of ovule abortion and seed matura- tion within fruits were nonrandom and dependent on ovule position. The probability of seed maturation within individual fruits decreased significantly from basal to distal ends, suggesting an intrafruit resource gradient. Self-pollinated flowers at one site produced fruits with a similar pattern of seed maturation as was found for open-pollinated plants. However, cross- pollinated flowers produced fruits in which the pattern of seed maturation was reversed; more seeds were matured at the distal ends rather than the basal ends of fruits, indicative of a fertilization gradient. Analysis of pollen-tube growth showed that ovule failure may not be attributed to pollen limitation. For seeds produced via hand-pollinations, we found no rela- tionship between seed mass and seedling biomass, although seeds from self-pollinations germinated more readily than did seeds from cross-pollinations. While patterns of ovule fate in H. matronalis can be manipulated by pollen source, the ef- fects of such patterns on plant fitness are yet to be determined. Resume´ : Les auteurs ont examinel'effet du positionnement de l'ovule sur les patrons du developpement de l'ovule dans les fruits lineaires d'une adventice envahissante, l'Hesperis matronalis L. Ils ont recolteles fruits sur deux sites du sud- ouest de l'Ontario, au Canada. La majoritedes ovules des fruits avortent tot au cours du developpement. Les patrons emer- gents d'avortement des ovules et de la maturation des graines ne sont pas aleatoires et dependent de la position des ovules. La probabilitede maturation d'une graine dans les fruits individuels diminue significativement des regions basales vers les regions distales, ce qui suggere l'effet d'un gradient de ressources al'interieur du fruit. Les fleurs autofecondees sur un site produisent des fruits avec un patron de maturation des graines, similaire acelui qu'on trouve chez les plantes apollini- sation ouverte. Cependant, les fleurs apollinisation croisee produisent des fruits dans lesquels le patron de maturation des graines est inverse´; on trouve plus de graines matures aux extremites distales qu'aux extremites basales des fruits, ce qui indique un gradient de fertilisation. L'analyse de la croissance des tubes polliniques montre que l'echec des ovules pourrait ne pas provenir d'une limitation en pollen. Chez les graines issues d'une pollinisation manuelle, il n'y a pas de relation en- tre la grosseur des graines et la biomasse des plantules, bien que les graines issues d'auto-pollinisations germent plus faci- lement que ne le font les graines issues de pollinisations croisees. Alors que le patron du sort des ovules chez l'H. matronlais peut etre manipulepar la source de pollen, les effets de tels patrons sur l'adaptation des plantes reste a de´- terminer. Mots-cles: avortement, Hesperis matronalis ,d eveloppement ovulaire, effets de positionnement, effets de pollinisation, sud-ouest de l'Ontario.