Ultrastructure of the intercellular protuberances in leaves of Paepalanthus superbus Ruhl. (Eriocaulaceae)

Folhas adultas de Paepalanthus superbus mostram protuberâncias intercelulares, entre a parede periclinal interna das células epidérmicas e superfície de células parenquimáticas; depósitos semelhantes ocorrem na superfície das células parenquimáticas do mesofilo. Estas protuberâncias são mais proeminentes ao redor de células parenquimáticas, formando uma estrutura que lembra uma cápsula gelatinosa. Testes histoquímicos com vermelho de rutênio evidenciam sua natureza péctica, com inclusões lipídicas dispersas, detectadas por sudan IV e sudan black B. Ultra-estruturalmente as protuberâncias mostram matriz fibrilar permeada por estruturas fimbriadas e tubulares, com margem distinta formada por estrutura membranosa. Nossos resultados sugerem que estas protuberâncias são derivadas de atividade secretora, sendo formadas após o desenvolvimento dos espaços intercelulares. em P. superbus esta estrutura pode representar uma especialização da parede celular, relacionada com adesão e mecanismos de transporte entre células.

Intracellular papillae of Actinocephalus (Eriocaulaceae-Poales) roots and their interaction with fungi: A light and transmission electron microscopy study

The genus Actinocephalus comprises 25 species and is restricted to Brazil, occurring mainly in the Espinhaco Mountains of Minas Gerais and Bahia States. Previous anatomical studies have reported the occurrence of intracellular papillae in the Actinocephalus roots, without dealing with their ultrastructure and function. The purpose of this paper is to investigate the structure, the composition and the probable function of the intracellular papillae of Actinocephalus roots, based on light microscopy, transmission electron microscopy and histochemical tests. The intracellular papillae occurred in all root tissues, from the rhizodermis to the vascular cylinder; they presented different forms and sizes and, ultrastructurally, they corresponded to material deposited between the cell wall and the plasma membrane. The histochemical tests carried out were positive for cellulose, pectin and callose. The intracellular papillae are responses of the plant cells to the interaction with fungi. They work as a physical barrier restricting fungal penetration, and they may also favor the supply of water and nutrients to the plant, since they increase root absorption surface. This might explain why the species of Actinocephalus are among the tallest Eriocaulaceae despite their reduced radicular system and the nutritional deficiency of the soil in which they grow. (C) 2006 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Contribution to the embryology of Leiothrix fluitans (Eriocaulaceae : Poales)

This paper presents a contribution to the understanding of the embryology, especially microsporogenesis, the antipodal cell behavior, and the early stages of the micropylar seed operculum, in Leiothrix fluitans, to elucidate these aspects both within the subgenus Rheocaulon and within the genus in Eriocaulaceae. Contrarily to previous descriptions of this same species, our results show the following: microsporogenesis is of the successive type and results in isobilateral microspore tetrads; the antipodal cells gradually fuse together to form a conspicuous cyst; and the inner integument, which does not develop into an endothelium, shows evidence of the initiation of the seed operculum in its micropylar end. Such features are common to the family as a whole. Evidenced for the first time in the family, the chalazal end of the ovule differentiates into a hypostase closely associated to the antipodal cyst. These overall features of L. fluitalls point out previous misinterpretations on some of its embryological aspects, especially those concerning the only report of simultaneous microsporogenesis and proliferation of the antipodal cells. Furthermore, the results presented here allow us to reinforce the uniformity of the embryological aspects within the Eriocaulaceae, strengthening the cystic arrangement of the antipodal cells as a potential autapomorphy of the family within the other Poales (commelinids). (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Embryology and seed development of Blastocaulon scirpeum and Paepalanthus scleranthus (Eriocaulaceae)

The embryology and seed structure of Blastocaulon scirpeum (Mart.) Giul. and Paepalanthus scleranthus Ruhland were studied in order to contribute to the embryology of Eriocaulaceae and supply data for future taxonomic studies. Both species present: anther with 4-layered wall; conspicuous endothecium with fibrous thickenings; secretory tapetum with uninucleate cells; successive microsporogenesis forming isobilateral microspore tetrads; bicellular pollen grains; orthotropous, bitegmic and tenuinucellate ovule; micropyle formed by the inner integument alone; megagametophyte of the Polygonum type, with a conspicuous antipodal cyst; nuclear and starchy endosperm; reduced, undifferentiated, and bell-shaped embryo; operculate and endotestal seed; seed coat derived from the two ovule integuments; and tanniniferous endotegmen. In addition, Blastocaulon scirpeum shows a bisporangiate anther and a 3-layered ovary wall, while P. scleranthus presents a tetrasporangiate anther that becomes bisporangiate at maturity, and a 2-layered ovary wall. This investigation shows that the bisporangiate condition does not suffice to separate Blastocaulon from Paepalanthus, since it is common to both. It also indicates, based on several embryological aspects, the proximity of Eriocaulaceae and Xyridaceae, which comply mainly with the features presented by the other commelinid families. These results may be used in future cladistic analysis of the family, and contribute to a better understanding of its phylogeny.

Morphological architecture of Actinocephalus (Koern.) sano (Eriocaulaceae-Poales)

Actinocephalus exhibits perhaps more diversity in habit than any other genus of Eriocaulaceae. This variation is largely a result of differences in the arrangement of the paraclades. Based on the analysis of stem architecture of all 25 species of Actinocephalus, the following patterns were established: (1) leaf rosette, with no elongated axis, instead the axillary paraclades originating directly from the short aerial stem, (2) rosette axis continuing into an elongated axis with spirally arranged paraclades, (3) an elongated axis originating from a rhizome, with ramified paraclades, and (4) an elongated axis originating from a short aerial stem, with paraclades arranged in a subwhorl. The elongated axis exhibits indeterminate growth only in pattern 4. Patterns 3 and 4 are found exclusively in Actinocephalus; pattern I occurs in many other genera of Eriocaulaceae, while pattern 2 is also found in Syngonanthus and Paepalanthus. Anatomically, each stem structure (i.e., paraclade, elongated axis, short aerial stem, rhizome) is thickened in a distinctive way and this can be used to distinguish them. Specifically, elongated axes and paraclades lack thickening, thickening of short aerial stems results from the primary thickening meristem and/or the secondary thickening meristem. Thickening of rhizomes results from the activity of the primary thickening meristem. (c) 2008 Elsevier GmbH. All rights reserved.

Pollination biology of Syngonanthus elegans (Eriocaulaceae - Poales)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

The movement of involucral bracts of Syngonanthus elegans (Eriocaulaceae-Poales): Anatomical and ecological aspects

Syngonanthus elegans flowers are distributed in capitula whose involucral bracts open and close in a diurnal rhythm. The anatomy of these bracts was studied to understand how such movements occur and how it influences reproductive ecology of the species. The involucral bracts have a single layered epidermis composed of thick-walled cells on the abaxial surface, which are responsible for the movement. Since they are hygroscopic, these cells swell when they absorb water from the surrounding environment, causing the bracts to bend and the capitula to close. In natural conditions, the capitula open by day, when temperature increases and the relative air humidity decreases, and close at night, when temperature decreases and the relative air humidity increases. The involucral bracts may thus protect the flowers from abiotic factors, exposing them only at the time of the day when temperature is higher and insects are more active, favoring pollination by small insects. The closed capitula do not only protect the flowers, but they also function as a shelter for floral visitors as Brachiacantha australe (Coccinellidae) and Eumolpini sp. (Chrysomelidae). These small Coleoptera pollinate the flowers of S. elegans during the day and remain within the closed capitula during the night, in a possible mutualistic relationship. (C) 2008 Elsevier GmbH. All rights reserved.

Morphology and anatomy of inflorescence and inflorescence axis in Paepalanthus sect. Diphyomene Ruhland (Eriocaulaceae, Poales) and its taxonomic implications

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

High-Performance Liquid Chromatographic Quantification of Flavonoids in Eriocaulaceae Species and Their Antimicrobial Activity

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Avaliação da atividade mutagênica do extrato etanólico bruto de Paepalanthus latipes (Eriocaulaceae) e dos compostos flavonoídicos 7-metoxilados relacionados

Paepalanthus latipes (Silveira) é uma das plantas brasileiras nativas da Serra do Cipó, Minas Gerais, conhecida como sempre-vivas e muito exportada para os Estados Unidos, Europa e Japão, por seu valor ornamental. Poucos resultados são relatados quanto à atividade biológica destas plantas. Este trabalho teve como objetivo avaliar a atividade mutagênica do extrato etanólico bruto de P. latipes e de dois flavonóides 7-metoxilados dele isolados (7-metilquercetagetina e 7-metilquercetagetina-4'-O-β-D-glicopiranosídeo), através do teste de Ames, utilizando linhagens mutantes de Salmonella typhimurium TA98 e TA100. A atividade mutagênica das amostras testadas, em concentrações variando de 62,5 a 375 μg/placa, foi determinada com ativação metabólica (utilizando-se a fração microssomal S9) e na ausência dessa. Os resultados demonstraram que, tanto o extrato etanólico bruto de P. latipes quanto os flavonóides 7-metoxilados testados, não induziram atividade mutagênica nas linhagens TA98 e TA100.

Phytochemical study and antiulcerogenic activity of Syngonanthus bisulcatus (Eriocaulaceae)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Morphology and anatomy of the vegetative organs and scapes from Aphorocaulon (Paepalanthus, Eriocaulaceae)

Estudou-se a anatomia de raízes, caules, folhas e escapos de espécies de Paepalanthus subseção Aphorocaulon. Estas plantas apresentam caules reduzidos com folhas em roseta, de onde crescem os paracládios (sistemas de inflorescências). As espécies apresentam raízes com epiderme unisseriada e córtex com células isodiamétricas. Tanto os caules reduzidos como os paracládios apresentam espessamento resultante da atividade do periciclo, denominado Meristema de Espessamento Primário (MEP). Ambos apresentam estrutura anatômica semelhante. Os escapos apresentam endoderme descontínua, periciclo sinuoso, o córtex apresenta costelas salientes (5-6). As folhas apresentam células epidérmicas alongadas no sentido longitudinal com paredes levemente espessadas, estômatos somente na face abaxial, com câmara subestomática especializada, feixes vasculares colaterais com bainha dupla. Essas estruturas anatômicas são comuns para as espécies da subseção Aphorocaulon. Algumas características anatômicas observadas nestas espécies são típicas de plantas que crescem nos campos rupestres.

Chemical profile of the polar extract of Paepalanthus microphyllus (Guill.) Kunth (Eriocaulaceae)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Molecular phylogeny, morphology and their implications for the taxonomy of Eriocaulaceae

Eriocaulaceae é uma família pantropical com dez gêneros e cerca de 1.400 espécies, com centro de diversidade no Novo Mundo, especialmente no Brasil. A última revisão da família foi publicada há mais de 100 anos, e até recentemente, as relações genéricas e infra-genéricas ainda eram pouco resolvidas. Entretanto, tem havido nos últimos 30 anos, um grande esforço por parte de pesquisadores brasileiros para preencher as lacunas existentes, utilizando caracteres morfológicos e anatômicos, complementados por dados adicionais de diferentes fontes, como palinologia, química, embriologia, genética de populações, citologia e, mais recentemente, estudos de filogenia molecular. Tal conjunto de dados tem levado a uma re-avaliação do relacionamento filogenético dentro da familia. Neste trabalho são apresentados novos dados para as regiões de ITS e trnL-F, analisadas separadamente e em combinação, usando máxima parcimônia e inferência Bayesiana. Os dados obtidos confirmam resultados já publicados, e mostram que muitos caracteres tradicionalmente usados para diferenciação e circunscrição dos gêneros dentro da família são homoplásicos. Uma nova descrição e chave genérica para a família, utilizando caracteres de várias fontes são apresentadas, refletindo a taxonomia atual das Eriocaulaceae.

Anatomia das folhas, brácteas e escapos de Actinocephalus (Koern.) Sano (Eriocaulaceae)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)