Morfoanatomia da flor de cinco espécies de Galipea Aubl. e seu significado na evolução de flores tubulosas entre as Rutaceae neotropicais

A maioria dos gêneros da subtribo neotropical Galipeinae (tribo Galipeeae, Rutoideae) tem flores tubulosas, com várias formas e graus de conação e adnação. Galipea e outros gêneros na subtribo apresentam apenas duas anteras férteis mais cinco ou mais estaminódios, o que é intrigante porque na tribo predominam flores pentâmeras isostêmones. Visando elucidar a condição anatômica dessas características e estabelecer estados acurados para caracteres em análises filogenéticas, um estudo morfoanatômico de flores de cinco espécies de Galipea foi realizado, buscando os padrões de vascularização, posição, e união dos segmentos da flor. Destacam-se os resultados: 1) um tubo floral genuíno se forma no terço basal da flor por conação dos filetes e adnação desse tubo estaminal às pétalas; 2) as pétalas são distalmente coerentes umas às outras e aderentes aos filetes por meio de entrelaçamento de tricomas densos - um caso de pseudossimpetalia; 3) dentre as cinco (às vezes seis) estruturas tratadas como estaminódios, apenas as três externas são de fato homólogas a estames esterilizados, as demais surgem como ramificações adaxiais das pétalas; 4) os carpelos são peltados, congenitalmente conatos axial e lateralmente da base do ovário até o nível das placentas, e no estilete e estigma; na zona mediana e superior do ovário eles são unidos apenas posgenitalmente, com a epiderme diferenciada de carpelos contíguos e suturas evidentes na região ventral de cada carpelo; 5) a vascularização do disco sugere origem receptacular. As implicações desses dados para o entendimento da evolução das flores tubulosas em Galipea e grupos relacionados são discutidas.

Molecular systematics of Thorea (Rhodophyta, Thoreales) species in Brazil

This study aimed to evaluate species level taxonomy and phylogenetic relationship among Thorea species in Brazil and other regions of the world using two molecular markers - RUBISCO large subunit plastid gene (rbcL) and nuclear small-subunit ribosomal DNA (SSU rDNA). Three samples of Thorea from Brazil (states of Mato Grosso do Sul and São Paulo) and one sample from Dominican Republic (DR) were sequenced. Analyses based on partial sequences of rbcL (1,282 bp) and complete sequences of SSU (1,752 bp) were essentially congruent and revealed that Thoreales formed a distinct monophyletic clade, which had two major branches with high support, representing the genera Thorea and Nemalionopsis. Thorea clade had four main branches with high support for all analyses, each one representing the species: 1) T. gaudichaudii C. Agardh from Asia (Japan and Philippines) - this clade occurred only in the rbcL analyses; 2) T. violacea Bory from Asia (Japan) and North America (U.S.A. and DR); 3) T. hispida (Thore) Desvaux from Europe (England) and Asia (Japan); 4) a distinct group with the three Brazilian samples (sequence identity: rbcL 97.2%, 1,246 bp; SSU 96.0-98.1%, 1,699-1,720 bp). The Brazilian samples clearly formed a monophyletic clade based on both molecular markers and was interpreted as a separate species, for which we resurrected the name T. bachmannii Pujals. Morphological and molecular evidences indicate that the Thoreales is well-resolved at ordinal and generic levels. In contrast, Thorea species recognized by molecular data require additional characters (e.g. reproductive and chromosome numbers) to allow consistent and reliable taxonomic circumscription aiming at a world revision based on molecular and morphological evidences.

Origin of successive cambia on stem in three species of Menispermaceae

The lianas observed in this study, Abuta convexa (Vell.) Diels, Abuta imene (Mart.) Eichler, and Chondrodendron platiphyllum (A. St.-Hil.) Miers, all have successive cambia in their stems. The terminology applied to stem histology in species with successive cambia is as diverse as the interpretations of the origins of this cambial variant. Therefore, this study specifically investigates the origin of successive cambia through a developmental analysis of the above-mentioned species, including an analysis of the terminology used to describe this cambial variation. For the first time, we have identified several developmental stages giving rise to the origins of successive cambia in this family. First, the pericycle originates in 1-3 layers of conjunctive tissue. After the differentiation of the first ring, the conjunctive tissue undergoes new divisions, developing approximately 10 rows of parenchyma cells. In the middle portion, a layer of sclereids is formed, again subdividing the conjunctive tissue into two parts: internal and external. New cambia originate in the internal part, from which new secondary vascular strands will originate, giving rise to the second successive vascular ring of the stem. The external part remains parenchymatous during the installation of the second ring and will undergo new periclinal division, repeating the entire process. New cambia will originate from the neoformed strands, which will form only rays. In the literature, successive cambia are formed by a meristem called "diffuse lateral meristem."However, based on the species of Menispermaceae studied in this report, it is demonstrated that the diffuse lateral meristem is the pericycle itself.

A contribution to the phytogeography of Brazilian campos: an analysis based on Poaceae

Twenty areas from eight Brazilian states were compared according to a list of 224 species of Poaceae. In order to determinate affinity patterns between the areas, a binary matrix was submitted to cluster and ordination analysis. The patterns found were then faced to climate and geographic position. The scores corresponding to the areas obtained from the cluster analysis showed a strong correlation to temperature. The scores corresponding to the species suggest a gradient that associates distribution patterns to the photosynthetic pathway (C3 or C4). The current results suggest that the traditional classification of the Southern American grasslands might require some modification in order to be broadly applicable in the Brazilian context.

Ensaio in vitro da enzima nitrato redutase e efeito da disponibilidade de nitrato e fosfato em variantes pigmentares de Hypnea musciformis (Wulfen) J. V. Lamour. (Gigartinales, Rhodophyta)

A enzima nitrato redutase (NR) catalisa a redução do nitrato a nitrito e controla a taxa de assimilação do nitrato. O ensaio in vitro da nitrato redutase foi otimizado para a linhagem selvagem (marrom, MA) e para a linhagem deficiente em ficoeritrina (verde-clara, VC) de Hypnea musciformis. As duas linhagens foram cultivadas em temperatura de 23 ± 2°C, fotoperíodo de 14 horas, irradiância de 60-90µmol fótons m-2s-1, e meio composto por água do mar esterilizada (30ups) enriquecida com a solução de von Stosch na concentração de 50% (VSES/2). As condições ótimas de ensaio para ambas as linhagens foram: 40µM de NADH; 10min de incubação do extrato bruto (EB) e 100µL de EB. A atividade ótima da NR ocorreu em 4 e 2mM de nitrato para a linhagem VC e MA, respectivamente. As linhagens VC e MA apresentaram, respectivamente, constante aparente de Michaelis-Menten (K M) para NADH de 0,2068 e 0,0837 µM, e K M para nitrato de 0,0492 e 0,0294mM. Os resultados indicam que a NR da linhagem MA tem maior afinidade pelo substrato do que a NR da linhagem VC de H. musciformis. Os experimentos para avaliar os efeitos da disponibilidade de nitrato (5 a 105µM) e nitrato e fosfato (0,5 a 25,5µM, com a relação N:P de 4:1) mostraram que a atividade da NR das linhagens VC e MA não aumentou com a adição de nitrato no meio, o que pode estar relacionado com o estado nutricional dessas algas. A atividade da NR foi maior nos tratamentos com adição de fosfato do que naqueles com adição de apenas nitrato, indicando que esse nutriente é importante para os processos metabólicos relacionados a atividade da NR.

Respostas fisiológicas de plantas amazônicas de regiões alagadas às mudanças climáticas globais

Conforme previsões do último relatório do IPCC (Intergovernmental Panel of Climatic Change) em 2007, até meados deste século haverá um aumento na concentração de CO2 na atmosfera podendo chegar a 720 μmol mol-1. Consequentemente haverá uma elevação da temperatura de até +3 °C, o que ocorrerá em conjunto com mudanças no padrão de precipitação. O mesmo relatório sugere que isto poderá acarretar uma substituição gradual da floresta tropical por vegetação similar a uma savana na parte oriental da Amazônia, porém nada é conclusivo. Diante dessas possibilidades, pergunta-se - Como as espécies de árvores que compõem as regiões de alagamento da Amazônia irão responder às alterações climáticas por vir? Apesar dessas previsões serem pessimistas, o alagamento ainda ocorrerá por vários anos na Amazônia e é de grande importância compreender os efeitos do alagamento sobre as respostas fisiológicas das plantas num contexto das mudanças climáticas. Os principais efeitos sobre a sinalização metabólica e hormonal durante o alagamento são revisados e os possíveis efeitos que as mudanças climáticas poderão ter sobre as plantas amazônicas são discutidos. As informações existentes sugerem que sob alagamento, as plantas tendem a mobilizar reservas para suprir a demanda de carbono necessário para a manutenção do metabolismo sob o estresse da falta de oxigênio. Até certo limite, com o aumento da concentração de CO2, as plantas tendem a fazer mais fotossíntese e a produzir mais biomassa, que poderão aumentar ainda mais com um acréscimo de temperatura de até 3 °C. Alternativamente, com o alagamento, há uma diminuição geral do potencial de crescimento e é possível que quando em condições de CO2 e temperatura elevados os efeitos positivo e negativo se somem. Com isso, as respostas fisiológicas poderão ser amenizadas ou, ainda, promover maior crescimento para a maioria das espécies de regiões alagáveis até o meio do século. Porém, quando a temperatura e o CO2 atingirem valores acima dos ótimos para a maioria das plantas, estas possivelmente diminuirão a atividade fisiológica.

Efeitos do ágar no crescimento de explantes e na formação de calos em morfos pigmentares de Gracilaria domingensis (Kützing) Sonder ex Dickie (Gracilariales, Rhodophyta)

Os efeitos da concentração de ágar no crescimento de explantes e na formação de calos foram avaliados em culturas axênicas de gametófitos femininos de morfos de coloração verde e vermelha de Gracilaria domingensis (Kützing) Sonder ex Dickie. Culturas unialgáceas foram mantidas em água do mar esterilizada (30-32 ups) enriquecida com 25% da solução de von Stosch (VSES 25%), 22 ± 2 °C, fotoperíodo de 14 h, irradiância de 50-80 µmol de fótons m-2 s-1. Para a obtenção de explantes axênicos, segmentos apicais e intercalares dos dois morfos foram cultivados por 48 h em meio VSES 25% com adição de uma solução antibiótica e antifúngica, e submetidos a uma lavagem com uma solução de água do mar esterilizada com 0,5% de hipoclorito de sódio e 200 µL L-1 de detergente por 20 segundos. Para avaliar os efeitos da concentração de ágar, os segmentos axênicos foram inoculados em meio ASP 12-NTA com concentrações distintas de ágar que variaram de zero a 1%. A adição de ágar no meio inibiu o crescimento dos segmentos apicais de ambos os morfos, bem como o crescimento de segmentos intercalares do morfo verde. Observou-se uma tendência geral no crescimento dos explantes, onde a taxa de crescimento foi inversamente proporcional à concentração de ágar. A adição de ágar no meio induziu a formação de três tipos de calo, denominados conforme a região do explante onde se originaram: calo apical, calo basal e calo intermediário. As concentrações de 0,5% e 0,7% de ágar foram as concentrações ótimas para indução de calos basais e calos intermediários no morfo verde, respectivamente. A presença de ágar foi essencial para a formação de calos intermediários e apicais. Os resultados indicam que o ágar apresenta um papel na regulação dos processos morfogenéticos em morfos pigmentares de G. domingensis.

Phylogenetic analyses of Cladophora vagabunda (L.) C. Hoek (Cladophorales, Chlorophyta) from Brazil based on SSU rDNA sequences

The complete SSU rDNA was sequenced for 10 individuals of Cladophora vagabunda collected along the coast of Brazil. For C. rupestris (L.) Kütz. a partial SSU rDNA sequence (1634 bp) was obtained. Phylogenetic trees indicate that Cladophora is paraphyletic, but the section Glomeratae sensu lato including C. vagabunda from Brazil, Japan and France, C. albida (Nees) Kütz., C. sericea (Hudson) Kütz., and C. glomerata (L.) Kütz. is monophyletic. Within this group C. vagabunda is paraphyletic. The sequence identity for the SSU rDNA varied from 98.9% to 100% for the Brazilian C. vagabunda, and from 98.3% to 99.7% comparing the Brazilian individuals to the ones from France and Japan. Sequence identity of the Brazilian C. vagabunda to C. albida and C. sericea vary from 98.0% to 98.6%. The SSU rDNA phylogeny support partially the morphological characteristics presented by Brazilian populations of C. vagabunda. On the other hand, C. rupestris from Brazil does not group with C. rupestris from France, both sequences presenting only 96.9% of identity. The inclusion of sequences of individuals from Brazil reinforces the need of taxonomical revision for the genus Cladophora and for the complex C. vagabunda.

Diferenciação dos feixes vasculares e dos elementos traqueais no rizoma de algumas Cyperaceae

Foram analisados os rizomas de Bulbostylis paradoxa Ness, Cyperus giganteus Vahl, C. odoratus L., Fuirena umbellata Rottb. e Hypolytrum schraderianum Ness. O corpo primário é resultante da atividade dos meristemas apicais e do meristema de espessamento primário (MEP). Também ocorre crescimento em espessura, que é decorrente da atividade do meristema de espessamento secundário (MES). O procâmbio e o MEP originam feixes colaterais em H. schraderianum e feixes anfivasais nas demais espécies. Entretanto, todos os feixes que têm protofloema e protoxilema são de origem procambial. O MES produz floema e xilema constituindo um tecido vascular único. Elementos de vaso foram encontrados na maioria dos caules em estrutura primária e secundária, com exceção de H. schraderianum que, na estrutura secundária, contém apenas traqueídes, informação que respalda a ocorrência de crescimento secundário nas Cyperaceae. Os elementos de vaso apresentam grande variação morfológica; em estrutura primária, geralmente são mais alongados, com apêndices. Os elementos de vaso do crescimento secundário são relativamente mais curtos, apresentam apêndices e ramificações.

Padrões de distribuição geográfica das espécies de Schefflera J. R. Forst. & G. Forst. (Araliaceae) do Brasil extra-amazônico

Uma análise da distribuição geográfica de Schefflera no Brasil extra-amazônico foi realizada com base em mapas atualizados plotando as ocorrências conhecidas das 26 espécies do gênero encontradas nessa grande área: S. angustissima (Marchal) Frodin, S. aurata Fiaschi, S. botumirimensis Fiaschi & Pirani, S. burchellii (Seem.) Frodin & Fiaschi, S. calva (Cham.) Frodin & Fiaschi, S. capixaba Fiaschi, S. cephalantha (Harms) Frodin, S. cordata (Taub.) Frodin & Fiaschi, S. distractiflora (Harms) Frodin, S. fruticosa Fiaschi & Pirani, S. gardneri (Seem.) Frodin & Fiaschi, S. glaziovii (Taub.) Frodin & Fiaschi, S. grandigemma Fiaschi, S. kollmannii Fiaschi, S. longipetiolata (Pohl ex DC.) Frodin & Fiaschi, S. lucumoides (Decne. & Planch. ex Marchal) Frodin & Fiaschi, S. macrocarpa (Cham. & Schltdl.) Frodin, S. malmei (Harms) Frodin, S. morototoni (Aubl.) Maguire, Steyermark & Frodin, S. racemifera Fiaschi & Frodin, S. ruschiana Fiaschi & Pirani, S. selloi (Marchal) Frodin & Fiaschi, S. succinea Frodin & Fiaschi, S. villosissima Fiaschi & Pirani, S. vinosa (Cham. & Schltdl.) Frodin & Fiaschi e S. aff. varisiana Frodin. Dois centros de endemismo associados com áreas de altitude elevada foram reconhecidos: Cadeia do Espinhaço em Minas Gerais e florestas montanas do Estado do Espírito Santo. Os padrões de distribuição geográfica ilustrados são discutidos com base em dados obtidos para outros grupos de angiospermas e em estudos fitogeográficos das principais fitocórias do Brasil extra-amazônico. São apresentadas também hipóteses acerca de prováveis relações filogenéticas entre alguns táxons, visando à busca de possíveis correlações entre estas e a biogeografia do grupo.

Ontogenesis of stomata in Velloziaceae: paracytic versus tetracytic?

In Velloziaceae, the number of subsidiary cells has been used to characterize species and support groups. Nevertheless, the homology of the stomatal types have not been scrutinized. Stomatal ontogenesis of Vellozia epidendroides and V. plicata, assigned to have tetracytic stomata, and of V. glauca and Barbacenia riparia, assigned to have paracytic stomata, were investigated. In the four species studied, stomata followed perigenic development. Subsidiary cells arise from oblique divisions of neighbouring cells of the guard mother cell (GMC). These cells are elongated and parallel to the longer axis of the stoma. Polar cells show wide variation, following the shape and size of the epidermal cells in the vicinity. Hence, these cells cannot be called subsidiary cells. This wide variation is due to a much higher density of stomata in some regions of the leaf blade. This distribution of stomata forces the development of short polar cells, leading to an apparently tetracytic stomata. In regions of low concentration of stomata, higher spatial availability between the GMCs allows the elongation of polar cells, leading to evident paracytic stomata. Therefore, the four studied species are considered braquiparacytic, questioning the classification of stomata into tetracytic and paracytic in Velloziaceae.

Anomalous somatic embryos in Acca sellowiana (O. Berg) Burret (Myrtaceae)

Somatic embryogenesis represents a valuable tool for the studies on the basic aspects of plant embryo development. Today this process is used as a potencial technique for large-scale plant micropropagation although, so far, it has been applied to only a small number of species. However, when somatic embryos are malformed they are considered economically useless. In Acca sellowiana (O. Berg) Burret, an important fruit-producing crop, large amounts of anomalous somatic embryos (76.3%) were found just after 40 days of culture of explants in a 2,4-D containing medium. Among the anomalous forms found in the cotiledonary stage, 12.2% consisted of fused embryos, 40.4% displayed fused cotyledons, 13.0% presented supernumerary cotyledons, and 10.7% showed absence or poorly developed cotyledons, including those without the shoot apical meristem. Histological analyses indicated that the altered embryos were formed either directly from cotyledons, hypocotyl and radicle of the zygotic embryos used as explants, or indirectly from calli formed from these tissue parts. It is suggested that the formation of anomalous somatic embryos, as well as a low frequency of conversion into emblings reflect physiological and/or genetic disturbances triggered by the presence of 2,4-D in the medium. In vitro experimental alternative approaches are discussed in order to lessen the occurrence of malformed somatic embryos.

Morphology and anatomy of leaf miners in two species of Commelinaceae (Commelina diffusa Burm. f. and Floscopa glabrata (Kunth) Hassk)

In specialized literature, reports on anatomy of miners in host plants are few in number. These agents trigger excavations, or paths, by consumption of plant inner tissues by larvae of several insects. The aim of this work was to investigate leaf miner occurrence in Commelina diffusa (a cosmopolitan plant) and Floscopa glabrata (an amphibious plant) using anatomical techniques. The place where the plants were collected is subjected to seasonal floods, consequently both the species were exposed to the same weather conditions and seasonal floods. This study showed that members of Agromyzidae and Chironomidae families, which are Diptera endophytophagous larvae types, were responsible for the tunnels. Moreover, in Commelina diffusa Agromyzidae larvae were found, while in Floscopa glabrata three Chironomidae cephalic exuviae were found. The miners, as can be seen from anatomical studies, used only mesophyll parenchyma tissues for feeding, causing the formation of linear mines. In addition, in both the species, the epidermis and the medium-sized vascular units were kept intact, showing no structural modification, such as neoformation of tissues.

Morphoanatomy of the stem in Cyperaceae

Cyperaceae are usually perennial, with underground stems mainly rhizomatous, however, other stem types may also occur, such as corms and tubers. The underground stems of five Cyperaceae species were examined. Cyperus rotundus and Fuirena umbellata have plagiotropic rhizomes, while C. esculentus, C. odoratus, Hypolytrum schraderianum and Bulbostylis paradoxa have orthotropic rhizomes. Corms occur in C. rotundus and C. esculentus, and stolons in C. esculentus. The primary body originates from the activity of the apical meristem and later, from the primary thickening meristem (PTM). Secondary growth results from secondary thickening meristem (STM) activity, and occurs in rhizomes of H. schraderianum, B. paradoxa, C. odotarus and F. umbellata. The procambium and the PTM give rise to collateral bundles in H. schraderianum, and amphivasal bundles in the remaining species. The STM gives rise to the vascular system with the associated phloem and xylem. According to our results, the concept of stem type in Cyperaceae depends on external morphology, function, life phase, activity of the thickening meristems and the relative amount of parenchyma.

Nectandra Rol. ex Rottb. (Lauraceae) no Mato Grosso do Sul, Brasil

O trabalho apresenta o estudo taxonômico das espécies do gênero Nectandra no Mato Grosso do Sul, Brasil. Baseados na análise morfológica dos espécimes coletados em diferentes regiões do Estado são confirmados oito espécies de Nectandra: N. amazonum Nees, N. cissiflora Nees, N. cuspidata Nees, N. falcifolia (Nees) J.A. Castigl. ex Mart. Crov. & Piccinini, N. gardneri Meisn., N. hihua (Ruiz & Pav.) Rohwer, N. megapotamica (Spreng.) Mez e N. psammophila Nees. É fornecida uma chave de identificação para as espécies e apresentados descrições morfológicas, dados de distribuição geográfica, habitat, aspectos fenológicos, comentários taxonômicos e ilustrações para cada espécie.